用于對機動車的錯誤行駛進行合理性驗證的方法和控制與檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對機動車(10)在道路的定向行車道上的錯誤行駛進行合理性驗證的方法，其中檢測至少一個視覺道路特征(3，4，5，6)并且根據(jù)所述視覺道路特征(3，4，5，6)確定所述機動車是否位于定向行車道上。此外，本發(fā)明涉及一種用于對機動車(10)在道路的定向行車道(2)上的錯誤行駛進行合理性驗證的控制與檢測裝置，其具有用于檢測至少一個視覺道路特征(3，4，5，6)的裝置和用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)道路特征(3，4，5，6)確定所述機動車(10)是否位于定向行車道(2)上的裝置。
【專利說明】用于對機動車的錯誤行駛進行合理性驗證的方法和控制與檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于對機動車在定向行車道(Richtungsfahrbahn)上的錯誤行駛進行合理性驗證(Plausibilisieren)的方法和控制與檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]錯誤駕駛員(也稱作錯向行駛駕駛員)在事故情形中導(dǎo)致死亡、受傷和財產(chǎn)損失。在此，錯誤行駛理解為在一個定向行車道上與規(guī)定的行駛方向相反的行駛。定向行車道是與逆向交通在結(jié)構(gòu)上分離的行車道。定向行車道可以位于高速公路或快速道路(如擴建的州屬公路)上。錯誤行駛可以劃分為向前行駛和向后行駛，其中通過錯誤的駛出或通過掉頭引起所述向前行駛。
[0003]錯誤行駛通過導(dǎo)航設(shè)備的識別不能總是可靠地實現(xiàn)，因為對于錯誤行駛的大多數(shù)情形而言導(dǎo)航設(shè)備的信息一如道路類別和道路方向過晚，即車輛已經(jīng)位于與行駛方向相反的行駛通道中。
[0004]現(xiàn)代機動車使用慣性傳感器一例如加速度傳感器和偏轉(zhuǎn)率傳感器以及偏轉(zhuǎn)角來確定車輛狀態(tài)，以便實現(xiàn)安全系統(tǒng)和舒適系統(tǒng)。此外，當(dāng)今大量的機動車具有內(nèi)部的GPS模塊，例如用于導(dǎo)航系統(tǒng)或機動車的位置確定。
[0005]為了檢測行人，機動車開始裝配有立體視頻攝像機，因為其能夠測量精確的間距和物體的尺寸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的用于對機動車在道路的定向行車道上的錯誤行駛進行合理性驗證的方法基本包括以下步驟:
[0007]檢測至少一個視覺道路特征；
[0008]根據(jù)視覺道路特征確定機動車是否位于定向行車道上。
[0009]為了錯誤行駛的合理性驗證，根據(jù)本發(fā)明的方法確認(rèn)機動車究竟是否位于定向行車道——如高速公路或快速道路上。所述認(rèn)知是識別或探測錯誤行駛的基礎(chǔ)步驟。視覺道路特征的考慮能夠通過簡單且快速的方式方法實現(xiàn)這些。因此，例如通過立體視頻攝像機的視覺道路特征的光學(xué)檢測可以提高錯誤行駛的識別或合理性驗證時的穩(wěn)健性和可靠性，這增加機動車和乘員的安全性。
[0010]根據(jù)視覺道路特征的取決于方向的特性可以確認(rèn)機動車是否處于錯誤行駛。因此，除確認(rèn)錯誤行駛以外，可以非常有效地使用視覺道路特征的信息內(nèi)容。一些視覺道路特征一例如停車帶(其在德國設(shè)置在行車帶的右側(cè)旁)或者駛出標(biāo)記在一定程度上是方向編碼的，即它們根據(jù)行駛方向具有另一定向和/或形式。因此，以較少的開銷使信息獲取最大化。
[0011]有利地，為了所述確定，基于針對定向行車道的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)生至少一個合理性驗證值。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一如道路交通規(guī)則(StVO)針對不同道路類型明確定義一些強制實施的確定的特征或標(biāo)準(zhǔn)并且因此可被良好地探測到。道路特征的合理性驗證值則可以是例如針對高速公路的所述特征的確定的值。這些合理性驗證值提高該方法的穩(wěn)健性。
[0012]也可能的是，視覺道路特征包括行車帶的車道寬度或者道路的行車道上的標(biāo)記的寬度、長度或中斷(Unterbrechung)的長度,所述標(biāo)記尤其是引導(dǎo)線(Leitlinie)或在寬度的情形中是阻止線(Sperrlinie)。所述特征能夠特別好地由行駛的車輛光學(xué)檢測，因為所述特征良好可視地位于車輛前方并且具有良好的對比度。
[0013]視覺道路特征可以包括道路標(biāo)牌。除道路的行車道以外，可以將標(biāo)牌或標(biāo)牌結(jié)構(gòu)考慮為檢測的另一維度。在此，可以檢測以及處理標(biāo)牌的內(nèi)容和/或形狀。所述另一緯度提高所述方法的安全性和可靠性。道路標(biāo)牌可以是高速公路的前方道路指示(Vorwegweiser)。由于其顯著的大小和特定的顏色,能夠良好地探測到前方道路指示，其也稱作道路交通規(guī)則的符號“449”。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了所述確定，應(yīng)用道路標(biāo)牌的前側(cè)的探測，其中為了所述確定和/或錯誤行駛的確認(rèn)，應(yīng)用道路標(biāo)牌的背側(cè)的探測。通過巧妙的方式方法，雙重使用標(biāo)牌的信息內(nèi)容，一方面用于確認(rèn)高速公路行駛而另一方面用于確認(rèn)錯誤行駛。因此以較少的開銷使信息獲取最大化。
[0015]特別有利地，為了所述檢測，使用機動車的圖像傳感器一優(yōu)選立體視頻攝像機。因此，能夠最優(yōu)地檢測視覺道路特征。立體圖像攝像機或立體視頻攝像機特別好地適于檢測以及準(zhǔn)確地測量位于車輛前方的方形的標(biāo)記和/或標(biāo)牌。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于對機動車在道路的定向行車道上的錯誤行駛進行合理性驗證的控制與檢測裝置，其具有用于檢測至少一個視覺道路特征的裝置和用于根據(jù)視覺道路特征確定機動車是否位于定向行車道上的裝置。此外適用與以上所描述相同的優(yōu)點和修改。
[0017]用于檢測的裝置可以包括至少一個圖像傳感器、優(yōu)選立體視頻攝像機。機動車的立體視頻攝像機良好地適于檢測視覺道路特征。用于確定的裝置可以包括控制裝置或控制設(shè)備或適合的計算單元。
[0018]優(yōu)選地，控制與監(jiān)測裝置包括控制單元，其設(shè)置用于將圖像傳感器的信號與道路特征的合理性驗證值進行比較。所述控制單元或控制計算機可以構(gòu)造為分離的單元或已存在的單元的組成部件、也為軟件例程。這種控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)合理性驗證的直接且快速的實施，這提高安全性。
[0019]控制與檢測裝置可以具有用于存儲道路特征的至少一個合理性驗證值的存儲器。因此，機動車可以獨立地、即沒有與外部裝置的連接地將測量值與合理性驗證值進行檢查或比較。替代地，合理性驗證值也可以存儲在外部裝置中。
[0020]在從屬權(quán)利要求中說明并且在說明書中描述本發(fā)明的有利擴展方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]根據(jù)附圖和隨后的描述進一步闡述本發(fā)明的實施例。附圖示出:
[0022]圖1示出具有標(biāo)準(zhǔn)化特征的定向行車道的示意圖；
[0023]圖2示出具有機動車的定向行車道的示意圖；
[0024]圖3示出具有控制與檢測裝置的機動車的示意圖；
[0025]圖4以流程圖示出用于對機動車的錯誤行駛進行合理性驗證的方法。

【具體實施方式】
[0026]在圖1中示意性示出道路I (例如快速道路或高速公路)的截面圖。道路I由兩個空間上相互分離的定向行車道2組成。每一個定向行車道2具有多個行車帶或車道3，在所述情形中每一個定向行車道2具有三個行車帶。每兩個行車帶由一個引導(dǎo)線4相互分開。位于外側(cè)的行車帶3在其外側(cè)邊緣處由阻止線5限界。阻止線5是連續(xù)的，而引導(dǎo)線4是不連續(xù)的。
[0027]在德國高速公路上，行車帶3的寬度為至少3.75米，而其在國道上為3.5米。德國高速公路上的窄線寬度為至少0.15米，而其他道路上的窄線寬度為0.12米。德國高速公路上的寬線寬度為至少0.3米，而其他道路上的寬線寬度為0.25米。德國高速公路上的窄線長度為6米，而德國的其他道路上的窄線長度為3米。在德國高速公路上，引導(dǎo)線4的中斷的長度為12米。
[0028]此外，在圖1中示出兩個道路標(biāo)牌6，在此以高速公路上的前方道路指示的形式(根據(jù)Stvo符號“449” (道路交通規(guī)則))。如示出的那樣，所述標(biāo)牌6通常設(shè)置在標(biāo)牌橋(Schilderbrilcke) 7上或行車道旁側(cè)的標(biāo)牌載體上。在其前側(cè)8上，標(biāo)牌6以藍底白字?jǐn)y帶信息。
[0029]在圖2中示意性示出道路I (在此聯(lián)邦高速公路)的定向行車道2的俯視圖。定向行車道2包括多個行車帶3 ;除引導(dǎo)線3和阻止線5以外，示出具有前側(cè)8和背側(cè)9的道路標(biāo)牌6。
[0030]多個車輛10以正確的方式方法在右側(cè)的行車帶3上向前運動。車輛10處于錯誤行駛，即與規(guī)定的或允許的行駛方向相反。道路標(biāo)牌6的前側(cè)8朝向正確行駛的車輛10，而道路標(biāo)牌6的背側(cè)9背向于正確行駛的車輛10。在車輛10錯誤行駛時，這自然相反。此夕卜，示出道路I的連接部11。
[0031]行車帶3的車道寬度、引導(dǎo)線4和阻止線5的特性、標(biāo)牌6的特性以及連接部11的特性是全部視覺道路特征或包含全部視覺道路特征。如以下所描述的那樣，所述視覺道路特征根據(jù)本發(fā)明用于確認(rèn)機動車10是否位于定向行車道2上或者是否存在機動車的錯誤行駛。
[0032]在圖3中示意性示出機動車10，所述機動車相應(yīng)于圖1中的機動車10中的一個。機動車10包括用于對機動車10在道路I的定向行車道2上的錯誤行駛進行合理性驗證的控制與檢測裝置。概念“車輛”或“機動車”在此理解為所有的受驅(qū)動的交通裝置一例如轎車、載重車輛、公共汽車、摩托車等等。
[0033]機動車10或者控制與檢測裝置包括至少一個圖像傳感器12，例如以立體圖像攝像機的形式或者以立體視頻攝像機的形式。圖像傳感器12設(shè)置在機動車10的前側(cè)上，從而所述圖像傳感器具有在行駛方向上位于機動車10前方的檢測區(qū)域。機動車10或者控制與檢測裝置還包括控制單元或控制裝置13以及通信接口 14，所述通信接口設(shè)置用于與外部裝置15——如中央服務(wù)器進行通信。控制單元13與傳感器12和通信接口 14通信或連接；這可以是有線的或無線的。
[0034]此外，機動車10或者控制與檢測裝置包含用于存儲道路特征的至少一個合理性驗證值的存儲器。如在此示出的那樣，傳感器12、控制單元13、通信接口 14和存儲器16可以構(gòu)造為獨立的單元，或者它們可以集成在一個或多個單元中。特別地，不需要將每一個組成部件實施為硬件，同樣能夠?qū)⒏鱾€功能實現(xiàn)為軟件例程或程序。
[0035]借助通信接口 14可以向機動車10或者控制與檢測裝置提供信息，如地圖數(shù)據(jù)和/或功能性——如對外部裝置15的程序的訪問。
[0036]現(xiàn)在，根據(jù)圖4結(jié)合圖1至3描述用于對機動車10的錯誤行駛進行合理性驗證的方法。
[0037]在第一步驟100中，基于針對定向行車道2的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定準(zhǔn)備性地產(chǎn)生視覺道路特征的至少一個合理性驗證值。例如，行車帶寬度的合理性驗證值是3.75米，這相應(yīng)于德國高速公路的行車帶的最小寬度。
[0038]在第二步驟110中，由機動車10的圖像傳感器12檢測視覺道路特征——如行車道標(biāo)記3、4或5或者道路標(biāo)牌6。
[0039]在第三步驟120中確定:機動車10是否位于定向行車道2上。為此將所檢測的視覺道路特征與相應(yīng)的合理性驗證值進行比較。如果所檢測的視覺道路特征相應(yīng)于合理性驗證值，則機動車10位于定向行車道2上。如果所檢測的視覺道路特征與合理性驗證值不相應(yīng)，則機動車10位于另一道路類型上。替代地，這可以通過相同的方式方法確定。為此，僅僅考慮其他的合理性驗證值。因此，德國高速公路上的車道寬度為至少3.75米，而國道的車道寬度為3.5米。
[0040]對于確定道路類型而言，借助比較的一次檢測是足夠的，或者可以提出，需要進行視覺道路特征與道路類型探測的一個或多個合理性驗證值的多次成功的比較。因此，需要2至10、優(yōu)選3至5次肯定的比較。
[0041]現(xiàn)在在確認(rèn)了機動車10位于定向行車道2上之后，現(xiàn)在在第四步驟130中確認(rèn):機動車是否處于錯誤行駛。為此使用視覺道路特征的取決于方向的特性或信息。因此例如可以借助圖像傳感器12確認(rèn):標(biāo)牌6的前側(cè)8是否位于車輛前方，這適于正確行駛方向上的車輛10。相反，錯誤行駛的車輛10看到標(biāo)牌6的背側(cè)9。相應(yīng)地，連接部11的布置可以視為取決于方向的特性。在車輛10的正確行駛期間，連接部11位于其行駛方向右側(cè)，對于處于錯誤行駛的車輛10而言連接部11出現(xiàn)在左側(cè)。根據(jù)以上所述和其他視覺道路特征可以確認(rèn)車輛是否處于錯誤行駛。
[0042]隨后，在另一個步驟140中可以進行對錯誤行駛的探測的反應(yīng)。這可以包括被動的行為——如給予機動車10的駕駛員的警告或警告提示，并且也包括主動的行為——例如對機動車10的運動和/或轉(zhuǎn)向的干預(yù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對機動車(10)在道路的定向行車道(2)上的錯誤行駛進行合理性驗證的方法，其特征在于以下步驟: 檢測至少一個視覺道路特征(3，4，5，6)； 根據(jù)所述視覺道路特征(3，4，5，6)確定所述機動車(10)是否位于定向行車道(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)所述視覺道路特征(3，4，5，6)的取決于方向的特性確定所述機動車(10)是否處于錯誤行駛。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，為了所述確定，基于所述定向行車道(2)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)生至少一個合理性驗證值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中，所述視覺道路特征(3，4，5，6)包括行車帶的車道寬度或所述道路(I)的行車道上的標(biāo)記的寬度、長度或者中斷的長度，所述標(biāo)記尤其是引導(dǎo)線或在寬度的情形中是阻止線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述視覺道路特征(6)包括道路標(biāo)牌。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，為了所述確定，使用道路標(biāo)牌(6)的前側(cè)⑶的探測，其中，為了所述確定和/或錯誤行駛的確認(rèn)，使用道路標(biāo)牌￠)的背側(cè)(9)的探測。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，為了所述檢測使用所述機動車(10)的圖像傳感器(12)、優(yōu)選立體視頻攝像機。
8.一種用于對機動車(10)在道路的定向行車道(2)上的錯誤行駛進行合理性驗證的控制與檢測裝置，其特征在于，用于檢測(12)至少一個視覺道路特征(3，4，5，6)的裝置和用于根據(jù)所述視覺道路特征(3，4，5，6)確定(13)所述機動車是否位于定向行車道(2)上的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制與檢測裝置，其具有控制單元(13)，所述控制單元設(shè)置用于將所述圖像傳感器(12)的信號與道路特征(3，4，5，6)的合理性驗證值進行比較。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的控制與檢測裝置，其具有用于存儲道路特征(3，4，5，6)的至少一個合理性驗證值的存儲器(16)。
【文檔編號】G08G1/056GK104424805SQ201410448620
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】C·耶施克, C·布羅伊希勒 申請人:羅伯特·博世有限公司