CN106537172B - 用于确定传感器的位置和/或定向的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定用于监视交通线路上的交通的至少一个传感器的期望位置和/或期望定向的方法，其中，所述方法具有以下步骤：a)在数据处理装置中提供用于辨识(2)所述待监视的交通线路的信息，b)从数据库(4)查询和提供所述待监视的交通线路的数据，c)从所提供的数据求取(8)至少一个可能的期望位置和/或期望定向。

Description

用于确定传感器的位置和/或定向的方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定用于监视交通线路上的交通的至少一个传感器的期望位置和/或期望定向的方法。

背景技术

现在，这类传感器自长时间以来由现有技术已知并且例如用于在多个行驶的交通线路上、例如交叉路口上进行交通监视。但原则上，这些传感器也可以用于监视航道、例如运河或者船闸或者用于监视轨道交通线路。通常，通过传感器的发送装置发射发送射束，所述发送射束可以是例如雷达射束。所发送的发送射束的至少一部分被位于交通线路的受监视的部分上的交通参与者反射并且然后射到传感器的接收装置上。由此可以接收所反射的发送射束的一部分，从而可以推断出反射所发射的发送射束的交通参与者的位置和速度。

为了能够对于每个行驶方向以最优的方式监视具有可能多个车道的道路交叉路口，在许多情形中需要这些常规的传感器中的多个。为了必须使用尽可能少的传感器并且同时能够例如借助仅仅一个传感器以尽可能最优的方式覆盖交通线路的待监视的部分，例如通过待监视的交通线路的三维的模型求取这些传感器的最优的期望位置和期望定向。

现在，这些传感器能以多种多样的方式监视交通线路上的交通。因此，可以例如记录所求取的车辆的数量和行驶方向和自然地其速度用于统计的目的。一旦已知车道的数量和走向以及沿着所述车道的主行驶方向，也能够求取例如弄错方向的司机。然而，为此，传感器需要访问关于待由其监视的交通线路的数据，如例如车道的走向、宽度和数量以及沿着所述车道的主行驶方向。此外，其需要关于传感器的位置和相对于车道的定向的信息。所有这些信息瞬时手动地存储在传感器的数据存储器中。这例如通过这样的方式进行：使用交叉路口的或者待监视的交通线路的一部分的空中摄影图，以便例如手动地描绘待识别的车道的边界线并且因此将车道的位置和数量存储在传感器的数据存储器中。然而，在此，出现这样的困难：例如空中摄影图通常失真，因为其不相当于100％的垂直视图。此外，可将关于车道的信息存储在传感器中，以便可以将其探测的这些车辆分配给所述车道中的一个或多个。然而，这仅仅当关于传感器相对于车道位于哪个期望位置上和哪个期望定向上的信息被存储在传感器的数据存储器中时才是可能的。这通常在巡视待监视的交通线路时才可被求取。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，提供一种用于确定用于监视交通线路上的交通的至少一个传感器的期望位置和/或期望定向的方法，所述方法可以简单、快速和可靠地执行。

本发明通过根据所述类型的方法解决所提出的任务，所述方法具有以下步骤：

a)在数据处理装置中提供用于辨识所述待监视的交通线路的信息，

b)从数据库查询和提供所述待监视的交通线路的数据，

c)借助于所提供的数据求取至少一个可能的期望位置和/或期望定向。

相比到现在为止由现有技术已知的方法，这类方法具有多个优点。要确定至少一个传感器的最优的期望位置和/或期望定向的使用者必须首先在数据处理装置中提供用于辨识待监视的交通线路的信息。有利地，这些信息包括例如所参与的交通线路的至少一个名称。但也能够实现地理坐标(纬度，经度)的说明。以此方式可能的是，例如通过命名两个交叉的道路来明确地辨识待监视的交叉路口。在所述方法的一种对于所述方法的执行特别简单的构型中，空中摄影图或者数字地图已经存储在数据处理装置中，从而所述方法的使用者例如借助指针设备、例如鼠标点击到这样的图形地显示的地图的或者所示出的空中摄影图的确定的位置上。有利地，在数据处理装置的数据存储器中存储不同的点的各个地理坐标，所述地理坐标在空中摄影图或者数字的地图上示出，从而可以以此方式提供用于辨识待监视的交通线路的信息。

通过在数据处理装置中的信息的处理来实现从所输入的信息辨识交通线路。在此，例如执行数据库查询，通过所述数据库查询从所输入的信息中提取对于交通线路的辨识所需的数据和信息。这可以在数据处理装置中本地地进行或者通过访问外部的数据库或者数据处理程序来进行。所输入的信息的加工如何具体地进行在大的程度上取决于信息和在第二方法步骤中访问的数据库所需要的数据格式。

如果在数据处理装置中明确地辨识待监视的交通线路，则尤其由数据处理装置访问数据库。该数据库可以位于数据处理装置的本地的数据存储器中或者例如位于网络——例如互联网中。在数据库中尤其存储关于待监视的交通线路的位置数据和交通引导数据(Verkehrsführungsdaten)。基于数据处理装置的查询提供所述数据用于进一步的加工。

在数据库中的如此提供的数据在必要时必要的预处理和加工之后，借助于这些所提供的数据求取至少一个可能的期望位置和/或期望定向。

因此，所述方法的使用者不必再如在现有技术中普遍的那样手动地将待监视的交通线路的车道和其他的本地的实际情况输入到数据处理装置中。取而代之地，仅仅必须辨识待监视的交通线路，从而数据处理装置自身可以从数据库调用所必需的交通数据。由此一方面显著加速所述方法并且另一方面提高准确性和降低容易出错性。尤其对于所述方法的使用者未从个人的直观经验认识待监视的交通线路的这样的情况，与之相关联的在通过手登记例如行驶方向的情况下的不安全性通过以下方式来降低或者完全消除：即在数据库中包含例如被监视和被控制的数据。由此降低容易出错性并且因此提高交通安全性。

借助于所提供的数据可以以最不同的方式求取可能的期望位置和/或期望定向。一种可能性在于：图形地显示所提供的数据并且必要时手动地借助发送器和/或接收器的要到达的射束波瓣求取所想要的位置。自然也可能的是，例如也可以通过计算机执行该方法步骤。为此，可以确切地表达相应的传感器的期望位置和/或期望定向必须满足的一些条件。这可以是待监视的区域的最小的和/或最大的尺寸和/或长度、传感器的最小数量或者其他条件。计算机可以从其所提供的关于传感器的可能的位置和/或定向的数据以及必要时从关于技术数据和传感器的射束波瓣形状的信息求取所想要的期望位置和/或期望定向。然而，应断定地强调，这仅仅是一种有利的构型，而不是对于所述方法的执行的必要性。期望位置和/或期望定向的手动的求取也断定地包括在根据本发明的方法中。

其期望位置和/或期望取向应通过在这里描述的方法来确定的传感器在此可以以最不同的形式构造。已知所谓的“独立式(Stand alone)”传感器，所述“独立式”传感器除了用于发送射束的发送器和接收器之外也包括电子的数据处理装置并且进一步处理由传感器求取的数据，所述发送射束可以是例如雷达射束。替代地或者附加地，也可以使用以下传感器：所述传感器例如仅仅能够探测车辆或者其他交通参与者，然而不进一步处理所获得的数据。典型地，例如在交叉路口处的交通监视包括多个这种传感器头，所述传感器头与中央数据处理装置通信。其期望位置和/或期望定向可以借助在这里描述的方法确定的传感器头收集关于交通参与者的数据并且将所述数据向构成中心的交叉路口控制设备进一步发送。在这里描述的方法不限于各个传感器的确定的传感器形式或者工作模式。可能的是，完全在传感器中或者完全在中央数据处理装置中进行数据处理。然而，也存在这样的可能性：对于数据处理所需的算法的仅仅一部分可以在传感器中或者在传感器头中运行，其中，将如此已经预先加工的数据接着向中央数据处理设备——例如所谓的TMIB(“TrafficManagement Interface Board：交通管理接口板”)转发。在这里，可以考虑不同算法的不同要求。可以以相对小的数据量在相对功率弱的芯片上实施的算法可以例如在传感器或者在传感器头中执行，而例如必须实时地处理大的数据量或者需要大的工作存储器的算法有利地在中央数据处理装置中实施。与选择哪种传感器变型无关地，期望位置和/或期望定向可以借助在这里描述的方法来确定。

在一种优选的构型中，接着，在显示器或者其他显示装置上显示已借助所描述的方法求取的至少一个期望位置和/或期望定向。这特别优选地根据待监视的交通线路的空中摄影图或者地图来实现，在所述空中摄影图中绘出所述至少一个传感器的期望位置。特别优选地，也可以同时显示监视区域，在所述监视区域中传感器可以监视交通，从而所述方法的使用者可以容易地和明确地检查，交通线路的令其感兴趣的区域是否可以通过在可能的期望位置和/或期望定向中的所述至少一个传感器来监视。

有利地，关于交通线路的结构——例如交通线路的车道、尤其其数量和相应的主行驶方向、停车线、人行横道和/或转弯车道的信息位于由数据库提供的数据中。在此，这些尤其包括交通线路的、构成所述结构的元件的位置。对此替代地或者附加地，在所提供的数据中包含关于交通线路的车道中的至少一个的走向和例如其宽带的信息。所有这些信息可以被使用，以便实现至少一个传感器的尽可能最优的期望位置和/或期望定向。这例如可以通过以下方式进行：定义边缘条件，例如由所述边缘条件得出，紧接着应监视交通线路的哪个区域。如果仅仅感兴趣的是，统计地检测车道上的载重货车的数量，则必要时需要至少一个传感器的、与当应监视例如两个自车道的交叉路口时的定位和定向不同的定位和定向。自行车骑行者具有与例如载重货车所具有的显著不同的、所发射的发送射束的反射标志。这显然对传感器的最优的位置和定向以及必要时也对所选择的传感器的类型具有影响。

因此，有利的是，除了关于待监视的交通线路的信息之外，在数据处理装置中也输入关于要使用的传感器的信息，例如发送射束波瓣和接收射束波瓣、最大有效距离和其他的令人感兴趣的信息。

此外优选地，关于在待监视的交通线路上、旁和周围的建筑实际情况的信息位于从数据库调用并提供的数据中。这可以是例如房屋和建筑物，但也可以是例如照明杆或交通信号灯杆、例如用于有轨电车和交通指示牌的电杆。由数据库提供的关于沿着和围绕交通线路的所述建筑实际情况的数据越详细地提供消息，则可以越好地求取至少一个传感器的最优的期望位置和/或期望定向。因此，不再必要的是，例如通过交通交叉路口的巡视求取，传感器一般可以定位在哪些位置上，因为这些信息现在可以简单地从数据库下载。

因此，有利地，为了求取所述至少一个期望位置和/或期望定向，确定至少一个传感器的检测区域，当所述传感器布置在所述期望位置和/或期望定向上时，所述传感器能够在所述检测区域中监视所述交通线路上的交通。必要时，这可以通过迭代方法求取，在所述迭代方法中，首先假定传感器的试验位置和/或试验定向，并且接着确定检测区域，对于预先确定的传感器，可以在该试验位置和试验定向上求取到所述检测区域。如果借此未达到必要时预给定的边缘条件，则根据原则上由现有技术已知的路线改变试验位置和/或试验定向并且重新确定检测区域。这通常迭代地进行，直到对于最优的期望位置和/或期望定向满足所有预给定的边缘条件。自然，这样的优化也可以在另外的参数——例如待选择的传感器的类型、其发送波瓣或者接收波瓣或者所发射的发送射束的类型方面进行。

有利地，期望定向包括期望俯仰角角度和期望方位角角度，其中，俯仰角角度说明例如相对于水平线或者就此而言已知地、相对于交通线路的走向的方向的倾斜角度，而方位角角度说明例如相对于确定的天空方向——例如向北的角度。

有利地，确定用于多个传感器的多个期望位置和/或期望定向。以此方式，也可以与要说明的辅助条件相应地以最优的方式监视大的交叉路口和其他大的交通线路。在此，迭代的方法或者可以对于每一个传感器单个地并且相继地进行或者可以对于整个待监视的交通线路同时地进行。在这种情况下，例如也可以优化所使用的传感器的数量并且将其作为变化参数来使用。

此外，本发明通过一种用于设置用于监视交通线路上的交通的传感器的方法，其中，所述传感器具有数据存储器或者可以访问数据存储器，其特征在于，在执行在此描述的方法之后，将关于所述交通线路、所述期望位置和/或所述期望定向的信息存储在传感器的数据存储器中。以此方式，传感器的电控制装置可以从数据存储器访问所有重要的数据，如例如车道的走向、宽度和数量、优选的行驶方向和传感器相对于这些车道的位置和定向。因为从已从数据库查询的数据中已提取所需要的信息，所以可以快速地、简单地、成本便宜然而可靠地执行所述方法。交通线路的巡视或者数据的手动传输不再是必要的。

因此，有利地，所存储的信息包含关于待监视的交通线路的至少一个车道的走向和/或数量和/或主行驶方向的数据。

适合用于根据本发明的实施例的方法的可能的数据库为所谓的“OSM”数据库(OSM，“Open street map开放式街道地图”)。这例如在互联网中可自由存取地可用，由此进一步简化所述方法，降低方法成本并且几乎世界范围地提供所述方法的可用性。但也可以使用其他的数据库，如例如“Nokia maps：诺基亚地图”、“Google maps：谷歌地图”或者“Microsoft maps：微软地图”。与之相应地，有利的是，在方法步骤b)中提供的数据可以以这种标准数据格式存在地并且相应地简单地被进一步处理。

附图说明

以下借助于附图详细地阐述本发明的一个实施例。在此示出：

图1根据本发明的第一实施例的方法的示意性流程图。

具体实施方式

首先进行待监视的交通线路的辨识2。在此，在第一方法步骤中提供信息给数据处理装置，从所述信息可以明确地辨识待监视的交通线路或者待监视的交通线路的一部分。接着，向数据库4传送关于如此辨识的交通线路的信息，从所述数据库查询并提供关于所述一些或一个待监视的交通线路的信息。在紧接着的方法步骤中，对这些数据进行过滤和预处理6。这例如在使用“Open street map”数据库时是必要的，因为数据不以所想要的格式存在。

接着进行可能的期望位置和/或期望定向的求取8。在该方法步骤中，可以包含多个单独的方法步骤。因此可以使用迭代方法，以便找出用于最优数量的所需要的传感器的最优的期望位置和期望定向。在此，尤其将所输入的和预给定的边缘条件作为标准使用，因为必须遵循它们。

接着，进行至少一个期望位置和/或期望定向例如在显示器或者其他显示装置上的可视化10。这可以例如通过以下方式实现：将所求取的检测区域与空中摄影图或者地图叠加地显示。使用者可以以此方式特别简单地识别，通过必要时多个传感器中的哪个传感器监视交通线路的哪个区域并且是否遵循和满足使用者感兴趣的所有边缘条件。接着，进行关于期望位置和期望定向的数据和信息以及关于交通线路的待监视部分的所需信息在传感器的数据存储器中的存储12。因此，传感器配备有被需要用于确保传感器的完全的功能能力和性能的所有信息。

附图标记列表

2 辨识

4 数据库

6 过滤和预处理

8 求取

10 可视化

12 存储。

Claims (12)

1.一种用于确定用于监视交通线路上的交通的至少一个传感器的期望位置和/或期望定向的方法，其中，所述方法具有以下步骤：

a)在数据处理装置中提供用于辨识(2)待监视的交通线路的信息，

b)通过在数据处理装置中处理所述信息来辨识所述交通线路，

c)通过所述数据处理装置访问一数据库(4)查询和提供所述待监视的交通线路的数据，其中，所提供的数据包含关于所述交通线路的车道数量和相应的主行驶方向以及走向的信息，所提供的数据还包含关于传感器能定位在哪些位置上的信息，

d)借助于所提供的数据求取(8)至少一个可能的期望位置和/或期望定向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息包括交通线路的至少一个名称。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在显示器上显示所求取的至少一个期望位置和/或期望定向。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所提供的数据包含关于交通线路的结构的信息。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了求取所述至少一个期望位置和/或期望定向，确定传感器的检测区域，当所述传感器布置在所述期望位置和/或期望定向上时，所述传感器能够在所述检测区域中监视所述交通线路上的交通。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，为了求取所述至少一个期望位置和/或期望定向，确定传感器的检测区域，当所述传感器布置在所述期望位置和/或期望定向上时，所述传感器能够在所述检测区域中监视所述交通线路上的交通。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了求取所述至少一个期望位置和/或期望定向，确定传感器的检测区域，当所述传感器布置在所述期望位置和/或期望定向上时，所述传感器能够在所述检测区域中监视所述交通线路上的交通。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，确定用于多个传感器的多个期望位置和/或期望定向。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述关于交通线路的结构的信息包括关于所述交通线路的车道的信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述关于交通线路的车道的信息包括所述交通线路的车道的数量和主行驶方向、停车线、人行横道和/或转弯车道。

11.一种用于设置用于监视交通线路上的交通的传感器的方法，其中，所述传感器具有数据存储器或者能够访问数据存储器，其特征在于，在执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法之后，将关于所述交通线路、所述期望位置和/或所述期望定向的信息存储在所述数据存储器中。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所存储的信息包含关于所述交通线路的至少一个车道的走向和/或数量和/或主行驶方向的数据。

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