CN107848480A - 用于核准用于安全器件的操控决策的方法 - Google Patents

Abstract

用于核准用于车辆的安全器件的操控决策的方法(26、300)，具有步骤：‑借助于环境传感装置例如视频相机检测(21、301)碰撞对象的监管标准化的特征；‑依据所检测到的特征例如机动车标识、商标或者字牌来许可(28、305)所述操控决策。

Description

用于核准用于安全器件的操控决策的方法

技术领域

本发明涉及一种用于核准用于车辆的安全器件的操控决策的方法。以及相应的计算机程序、电子存储介质和相应的装置。

背景技术

从DE 103 37 619 A1中已知一种用于确定位于周围区域中的借助于环境传感装置所检测到的机动车的质量的设备，其中确定机动车质量基于：检测机动车的车辆标识，然后将所检测到的车辆标识与数据库进行比对，该数据库包括车辆标识到机动车质量的配属。

从Anakavej等人在2013年信号图像技术&基于因特网的系统国际会议(SITIS)上的“使用特征脸和定向梯度直方图的金字塔的基于互联网视觉的车辆模型查询系统”中，已知用于基于视频的机动车标识识别的方法。

从现有技术中已知的方法的缺点是，质量虽然是确定碰撞或撞击严重度的重要部分，但是仅展示了碰撞严重度或撞击严重度的一部分。另外的参数从没有被包括在已知的方法中的速度和碰撞几何形状中得到。

此外，采用具有从标识到机动车质量的配属的大型数据库出于数据保护原因和出于数据传输原因不是没有问题的，或者说至少不是无可争议的。

发明内容

本发明的核心是从检测碰撞对象的监管标准化特征中以相关的碰撞或撞击严重度来可靠地核准即将到来的碰撞。

本发明基于的认知是，碰撞对象的监管标准化特征(例如在双辙的须经批准的车辆中的机动车标识)保证了在撞击中潜在危险的最小质量。尤其还当采用短程的视频传感装置时，呈高分辨率图像的标识对于基于视频的侦测是完美的对象。它能够用于单相机和立体摄像机，以便达成高度可靠的决策。从专门的计算中，能够根据在图像序列中或在光流中的位置，获得或至少更加准确地估计碰撞区和碰撞速度。

作为备选方案，也能够代替视频传感装置而采用光学雷达传感装置、超声波传感装置和雷达传感装置。对于一般称为环境传感装置的传感装置起决定性的是能够检测监管标准化特征，例如机动车标识。

车辆的另外的监管标准化特征是警告板或危险标签。商标或字牌也是能够考虑的。

从在图像中的特定位置处的监管标准化特征的侦测中，能够将对象类别设置为相关的撞击对象或碰撞对象。从在至少两个互相接续的图像中的监管标准化特征的位置中能够可靠地预测最小的碰撞严重度或撞击严重度。这个方法尤其作为独立的安全路径而适用于对于车辆的被动安全性的预撞击应用。预撞击应用在用于车辆的被动安全性的语境中是这样的应用：该应用在真正的碰撞前，也即在与碰撞对象的第一接触前被使用。

此外，所介绍的方法能够使用在任何对车辆轨迹进行显著干预的地方。在此，显著指的是引起大于0.5g、特别是大于1g的加速度的干预。在此不重要的是，是否该干预纵向于(例如制动，加速)或横向于(例如闪避，车道保持)车辆的纵向延伸来进行。

同样，“积极型的”可逆的约束装置的操控能够通过那里所介绍的方法有利地保障。积极型的约束装置在本文中理解为显著作用于车辆乘客的位置或定向的约束装置。算作此的至少是安全带拉紧器，该安全带拉紧器利用超过800kN的力起作用。

所介绍的方法很好能够理解。由此，通过所谓的证据(经过专家知识论证)可以论证性地在无需极端长久的连续运行下证明可靠性。

对操控决策也即安全器件的操控许可的核准的根本任务是确定碰撞严重度。该碰撞严重度是来自碰撞速度、质量和质量比以及刚度和碰撞几何形状的函数/组合。不可逆的约束装置如安全带拉紧器或气囊的触发从系统要求“超高的可靠性”，也即最高的可靠性。换而言之，相关的碰撞的概率必须几乎100％，以便正当化触发，也即操控。

所介绍的方法是简单的方法，该方法能够用作用于复杂得多的算法的安全路径，或能够用作用于从先前所提到的用于评价前部碰撞、侧部碰撞和后部碰撞的特征或输入参量中表征所述撞击严重度的方法。当安全路径简单和可靠时，则该安全路径尤其有说服力。

本发明基于的认知是，监管标准化特征例如机动车标识是高度特殊的，并且因此通过环境传感装置尤其通过视频传感装置很好能够侦测。

简单的任务是在具有高信噪比的信号中可靠地侦测正好已知的样式。在视频图像中的机动车标识的可靠的侦测(定位，分类)是这样的任务，因为机动车标识的外观形式被明确的准则(也即规范标准化)所决定，并且标识基于可识别性和可读性被优化。此外，标识不可以以任意的方式改变。

所介绍的方法基于步骤：借助于环境传感装置检测碰撞对象的监管标准化特征，以及依据所检测到的特征许可所述操控决策。

从这些基础步骤起，所介绍的方法具有一系列的实施方式。

在一个有利的实施方式中，所采用的环境传感装置具有检测区域，其中该检测区域至少分为关键和非关键区域，其中在所述检测步骤中，检测所述检测区域的光流，或者时间接续地多次检测所述检测区域，其中当检测到具有预先确定的最小尺寸的特征时并且当要么检测到特征在关键区域中，要么检测到特征从非关键区域运动到关键区域中时，进行操控决策的许可。

所检测到的特征例如机动车标识必须在视频图像中被定位在图像序列(至少两个图像)或一个光流中的特定区域(关键区域)中，以便侦测或核准具有相关的速度的不可避免的碰撞。

在图像中或在检测区域中的监管标准化特征能够通过模版匹配方法(模版与图像或检测区域的相关性)或者通过其它的方法(该方法例如分析灰度值，例如最大稳定极值区域(MSER))来识别。合适的模版存放在评估单元的存储器中。

在一个有利的实施方式中，特征的尺寸或扭曲或在特征的检测区域中的位置被检测，并且从尺寸和/或扭曲或位置中确定在车辆处的撞击严重度或撞击时刻或碰触角或碰触点，其中所述许可依据撞击严重度或撞击时刻或碰触角或碰触点进行。

监管标准化特征仅在图像中的某种尺寸/取向/扭曲中被接受。如果旋转/剪切等超过某种尺度，则没有给出信度，也即不许可操控。另外，对于相应的属性(尺寸，取向，扭曲)预先确定阈值。

在一个有利的实施方式中，仅当检测到具有预先确定的品质的特征时，尤其当所检测到的特征的对比度超过预先确定的阈值时，实现许可。

通过这种实施方式，以有利的方式避免的是，核准基于被拆卸的机动车标识在行驶道上进行。由于这样的标识超出了最大可能的剪切或旋转。

监管标准化特征仅在足够的对比度或图像质量的情况中被接受。如果对比度或图像质量下降，则没有给出信度(阈值比较)，也即，不会许可操控。由此确保的是，给出具有最小品质的核准。

通过这种实施方式，以有利的方式避免的是，车辆的图片导致许可。在那里，由于所需的时间发展过程以及对于对比度和图像质量的要求，在报纸截取部分飘动的情况中不存在核准。

在一个有利的实施方式中，用于光学的符号识别的方法应用到所检测到的标识上，并且该许可依据用于光学的符号识别的方法来进行。

用于光学的符号识别的方法(也称为光学字符识别(OCR))识别用于机动车标识的符号。通过识别符号，能够以简单的方式确保的是，所检测到的特征指的是(有效的)机动车标识。在原则上，用于光学的符号识别的方法的应用也能够应用到其它的监管标准化特征上。

在这个实施方式的一个有利的变型方案中，校验所识别到的符号的句法的正确性。在违反句法规定时，没有给出信度，也即，不会许可操控。

在一个有利的实施方式中，所检测到的标识与机动车的另外的特征相关联，并且当该关联合理时，才实现许可。

从所检测到的监管标准化特征起，分析检测区域的周边环境。例如执行对称性研究或者自身图像检查，以便确定车辆前车厢特定的或车辆尾部特定的特征。如果没有找到这些特征，则没有给出信度，也即，不会许可操控。

用于按照机动车特定的特征来检查检测区域的周边环境的方法从文献中作为标准方法已知。

监管标准化特征只有在经预设的区域中在图像序列中以特定的顺序被发现时才被接受。如果该顺序被违反，则没有给出信度。作为可选方案，动态估计还能够通过与监管标准化特征的运动模糊进行比对来保证。

在一个有利的实施方式中，所述方法具有附加的步骤：借助于用于确定位置的装置，尤其借助于GNS系统来求取车辆的当前位置，其中所述检测步骤与所求取的车辆位置有关。

互相撞击的概率能够经验性地从碰撞对方的机动车标识中导出。作为距离的(非)线性函数的概率是能够考虑的。示例：最高的概率存在于本地的号牌中。最低的概率存在于远距离的外地的标识中。阈值是基于区域性的碰撞对进行匹配的。此外，借助于所确定的位置也能够考虑采用模版，以用于所采用的模版匹配方法。从而不必首先把所检测到的信号与所有可供使用的模版进行比较，而是首先与对于所确定的位置最相关的模版进行比较。由此显著加速所采用的模版匹配方法。

在另一个有利的实施方式中，作为环境传感装置使用立体环境传感装置，尤其立体视频传感装置，其中从在相应的立体图像中所检测到的特征的不一致中，能够确定监管标准化特征的距离。从所确定的距离中，估计碰撞对象的距离。在许可的步骤中，考虑所确定的或所估计的距离，也即，所述许可也依据所确定的或所估计的距离来进行。

附图说明

在附图中示出并且在下文描述了本发明的有利的实施方式。在附图中，相同的附图标记指代实施相同的或类似的功能的部件或元件。其中：

图1是用于达成用于安全器件的操控决策的方法的实施方式的框图，

图2是用于操控安全器件的方法的框图，

图3是用于基于视频的机动车标识识别的方法的流程图，

图4是车辆的表征性特征的示意图，

图5是环境传感装置的检测区域的示意的划分。

具体实施方式

图1借助用于达成用于安全器件的操控决策的方法的实施方式的框图表明了用于达成用于车辆的安全器件的操控决策的方法的实施方式的组成部分。

在框11中展示了两个主组成部分：撞击严重度确定111和撞击预测112。为了撞击严重度确定111，需要各种输入参量12；包括相对速度121，碰撞对象的质量122，碰撞对象的刚度123，碰撞类型或碰撞几何形状124。已知的碰撞类型或碰撞几何形状在此是前部碰撞(完全前部)、具有相对于可变形障碍(偏移可变形障碍；ODB)的偏移的碰撞等。

对于撞击预测112，尤其使用碰撞概率125作为输入参量12。

这些输入参量在操控方法13中彼此组合。从而在所展示的实施方式中将相对速度121以及碰撞类型或碰撞几何形状124和碰撞概率125彼此关联131，具有的目标是：求取是否相关的碰撞类型124a发生在相关的碰触点125a。此外，将碰撞对象的质量122和碰撞对象的刚性123彼此关联132。

两个关联131、132的结果在所展示的实施方式中彼此关联133，以便到达的结果是，是否碰撞以对于触发相关的能量输入134发生。

所示的实施例在此仅表现为用于安全器件的操控方法的可能的实施方式。

图2借助框图示出了用于车辆的安全器件的具有安全路径的操控方法的实施方式。

经过环境传感装置21、22，把传感器信号，例如把从具有视频信号的被后置的评估或反射的评估的视频传感装置21开始的光流、模式匹配方法的结果或分类器的结果，以及把从具有被后置的评估的雷达传感装置22开始的对象识别以及跟踪方法，引入到融合模块23中。

在所述融合模块23中，能够实施按照被展示在图1中的实施方式的方法。融合模块的结果24，例如所估计的撞击时刻、所估计的碰撞概率125以及所估计的撞击严重度导致触发决策25。

平行于触发决策，经过独立的安全路径26实现核准。在所展示的实施例中，视频传感装置21的传感器信号流入到安全路径26中。在未示出的实施方式中，也能够考虑的是，使用其它的环境传感装置的信号，例如光达传感装置的信号，超声波传感装置的信号也或者所示的雷达传感装置22的信号。

在所展示的实施方式中，在安全路径26中的视频信号21例如借助于在本申请中所介绍的用于核准的方法被评估。安全路径26的结果是许可所述触发方法。这个许可能够例如通过设置相应的旗标来实行。产生合适的信号也是能够考虑的。因为当前的方法也应该使用在预撞击应用的语境中，则同样能够考虑的是，积极的核准对于预先确定的时间被维持。仅当不仅评估路径29而且安全路径26导致要求操控所述安全器件的结果时，导致触发31所述安全器件。

图3示出了用于按照现有技术基于视频的机动车标识识别的方法的流程图。在步骤301中，将机动车标识作为监管标准化特征进行检测。在步骤302中，定位车辆前罩。在步骤303中，执行分析所检测到的机动车标识和车辆前罩。在步骤303中，实现分析的分类304。分类步骤304的结果尤其能够是，求取碰撞对象的相对速度121、质量122和刚性123，碰撞类型或碰撞几何形状124以及碰撞概率125(参见图1)。

如果分类步骤304导致的结果是，碰撞或即将到来的碰撞是可信的，则实现安全器件的操控的许可305。如果步骤301至303之一失败或者分类304导致的结果是，碰撞或即将到来的碰撞不可信，则不实现安全器件的操控的许可306。

图4例如示出的是，如何从机动车标识40的定位中，求取有待研究的区段41，以用于在所检测到的作为车辆的监管标准化特征的机动车标识40周围的检测区域的周边环境中分析车辆前罩。从现有技术中已知方案，以便将车辆的表征性特征从“国家标识号牌”40起利用特征脸方案进行分类。方案以所谓的特征脸识别为出发点。在此，在检测区域中或在借助于被定位的机动车标识被减少的检测区域中(图4，左侧)的信息与特征脸(图4，右侧)处的集合部，也即与已知的车辆前罩的展示部进行比较。在此，方法能够基于基础元件的线性组合来使用，该基础元件从面部识别的区域中已知。

号牌40能够被使用作为国家标识，以便执行深入的分析。

用于分类器的标准能够是重构的残差(阈值比较)或特征空间中的位置分析。在这里，能够实现和查询不同的超曲面(支持向量机、神经网络、阈值等)。

感兴趣区域41也能够在分析之后真正包括整个车辆。在这里能够使用高性能的被数据驱动的图像分割的方法(水流算法，生长区域，边缘序列，模版匹配方法等)。分割的结果能够与车辆轮廓进行比较。

图5示出了环境传感装置的检测区域500的示意性划分。检测区域500在此分为非关键区域(1，1)、(2，1)、(1，2)、(1，3)、(1，4)、(2，4)和关键区域(2，2)、(2，4)。被展示为圆的元件表现为所检测到的特征。具有1的圆是在第一时刻的该特征的位置。具有2的圆圈是在第二时刻的该特征的位置。在第一时刻和第二时刻的特征之间的箭头展示了所识别到的特征从第一时刻到第二时刻的运动。为了核准碰撞或即将到来的碰撞，特征运动在关键区域(2，2)、(2，4)内或从非关键区域(1，1)、(2，1)、(1，2)、(1，3)、(1，4)、(2，4)进入到关键区域(2，2)、(2，4)中。

灰度值被分为区域。定位被配属给这些区域。(示意)从属于图5的验收规则是：

在具有来自{1，2，3，4}的Y的指标(1，Y)的区域中的第一定位，以及在具有来自{2，3}的X的指标(X，2)的区域中的第二定位。

划分和过渡被确定成：使得能够明确地区分到不可避免的碰撞的过渡和成功的规避动作。

Claims (15)

1.一种用于核准用于车辆的安全器件的操控决策的方法(26、300)，具有步骤：

-借助于环境传感装置检测(21、301)碰撞对象的监管标准化的特征；

-依据所检测到的特征来许可(28、305)所述操控决策。

2.根据权利要求1所述的方法(26、300)，其中所述碰撞对象是机动车，并且所述特征是用于所述机动车的标识(40)和/或危险标签和/或警告板。

3.根据权利要求1或2所述的方法(26、300)，其中所述环境传感装置(21、22)具有检测区域(500)，其中所述检测区域(500)至少分为关键区域((2，2)，(2，4))和非关键区域((1，1)，(2，1)，(1，2)，(1，3)，(1，4)，(2，4))，其中在所述检测的步骤中，检测所述检测区域的光流，或者时间接续地多次检测所述检测区域，其中当检测到具有预先确定的最小尺寸的所述特征(40)时并且当要么检测到所述特征(40)在关键区域((2，2)，(2，4))中，要么检测到所述特征(40)从非关键区域((1，1)，(2，1)，(1，2)，(1，3)，(1，4)，(2，4))运动到关键区域((2，2)，(2，4))中时，进行所述操控决策的许可。

4.根据权利要求3所述的方法(26、300)，其中从所检测到的运动中确定碰撞速度(121)，并且所述许可(28、305)依据所确定的碰撞速度(121)进行。

5.根据权利要求3或4所述的方法(26、300)，其中所述特征(40)的尺寸和/或扭曲和/或在所述特征(40)的所述检测区域(500)中的位置被检测，并且从所述尺寸和/或所述扭曲和/或所述位置中确定在车辆处的撞击严重度和/或撞击时刻和/或碰触角(124)和/或碰触点，其中所述许可依据所述撞击严重度和/或所述撞击时刻和/或所述碰触角(124)和/或所述碰触点进行。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(26、300)，其中仅当检测到具有预先确定的品质的所述特征(40)时，尤其当所检测到的所述特征(40)的对比度超过预先确定的阈值时，进行许可(28、305)。

7.根据权利要求2至8中任一项所述的方法(26、300)，其中用于光学的符号识别的方法被应用到所检测到的标识(40)上，并且所述许可(28、305)依据用于光学的符号识别的所述方法来进行。

8.根据权利要求7所述的方法(26、300)，其中借助于所述用于光学的符号识别的方法所识别的符号与预先确定的句法规定进行比较，并且所述标识仅当所识别到的符号符合所述句法规定时才被使用作为特征(40)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法(26、300)，具有附加的步骤：借助于用于位置确定的装置，尤其借助于GNS系统来求取所述车辆的当前位置，其中所述检测(21、301)的步骤与所述车辆的所求取到的位置有关。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的方法(26、300)，其中所检测到的标识(40)与所述机动车的另外的特征相关联，并且当所述关联是决定性的时，才实现许可(28、305)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法(26、300)，其中所述检测(21、301)和/或所述许可(28、305)在与所述碰撞对象接触之前进行。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法(26、300)，其中所述操控(31)在即将到来的、尤其不可避免的与碰撞对象的碰撞的情况下进行。

13.一种计算机程序，被设定成实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法(26、300)的所有步骤。

14.一种能够机读的存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求13所述的计算机程序。

15.一种装置，被设定成实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法(26、300)的所有步骤。