車輛朝不允許的行駛方向行駛的識別的制作方法
【專利摘要】用于識別車輛在行駛帶或行車道上朝不允許的行駛方向行駛的方法和裝置，其中，識別至少一個岔路或駛出口/駛?cè)肟?，其方式是：檢查在所述行駛帶或所述行車道的哪一側(cè)識別出所述岔路，并且根據(jù)所識別的側(cè)與在所述行駛帶或所述行車道上在允許的行駛方向上行駛時所預期的側(cè)的比較來進行在所述行駛帶或所述行車道上朝所述不允許的行駛方向行駛的識別。
【專利說明】車輛朝不允許的行駛方向行駛的識別
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明從根據(jù)獨立權(quán)利要求所述類型的裝置或方法出發(fā)。由EP2164057A已經(jīng)已知一種裝置，該裝置借助存在于車輛中的攝像機來識別交通路牌，其指出，車輛選擇了朝高速公路或快速路的錯誤的引道，該錯誤的引道將導致在不允許的方向上行駛。此外，借助導航系統(tǒng)及GPS信號來校正所述信息。在錯誤行駛的情況下向駕駛員輸出警告，或者是視覺上或者聽覺上輸出，其中，還將所述警告無線地傳送給車輛的周圍環(huán)境中的接收器。
[0002]同類的DElO 2004 060 432A1示出一種用于識別駛出口的系統(tǒng)，其中，尤其借助激光雷達系統(tǒng)實現(xiàn)所述識別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]與此相比，根據(jù)本發(fā)明的具有獨立權(quán)利要求的特征的方法具有以下優(yōu)點:使用一種用于識別岔路/駛出口/駛?cè)肟诘南到y(tǒng)來確定自身車輛是否在正常的車道上或者朝正常的、允許的行駛方向運動。這通過以下方式實現(xiàn):周圍環(huán)境識別系統(tǒng)識別自身車輛在岔路旁行駛經(jīng)過或者將要在岔路旁行駛經(jīng)過，并且隨后檢查所述岔路是位于行車道或行駛帶(從車輛的角度)的左側(cè)還是位于行車道或行駛帶(從車輛的角度)的右側(cè)。與是否存在左側(cè)交通或右側(cè)交通以及視向是否朝行駛方向還是與行駛方向相反相關(guān)，現(xiàn)在存在通?？深A期岔路的一側(cè)。本說明書中的示例涉及具有朝行駛方向的視向的右側(cè)交通；在此當車輛在允許的行駛方向上運動時，在右側(cè)可預期岔路?，F(xiàn)在如果在非預期的側(cè)出現(xiàn)岔路，則可以推斷出在不允許的行駛方向上行駛(錯向駕駛員(Gei sterfahrer ))。
[0004]駛出口出現(xiàn)在右側(cè)則尤其是以下情形:存在(建筑上)分離的單向行車道，如在高速公路或快速路上是這種情形。在分離的單向行車道的這種情形中檢查，在由車輛行駛的行車道的哪一側(cè)識別出岔路，與車輛在單向行車道的哪個車道上行駛無關(guān)。
[0005]在另一種情形中——例如具有一個行車道但是具有朝不同的行駛方向的兩個單向車道的州屬公路，當前行駛的車道的岔路的檢查是有意義的。如果在這種道路上車輛正確地在右側(cè)車道上在允許的行駛方向上行駛，則在右側(cè)將出現(xiàn)該車道的岔路。逆向車道位于左側(cè)，然而岔路不位于左側(cè)。然而如果車輛錯誤地行駛在左側(cè)的車道上，則可能在左側(cè)識別出該車道(非行車道)的岔路并且因此也可能識別在普通的雙車道的道路上在錯誤的行駛方向上的行駛。在此，必要時應考慮，可能涉及允許的或者所期望的行駛方式一例如超車過程。
[0006]為了避免以上所述，也可以引入去抖動，如稍后所描述的。根據(jù)道路種類(分離的/共同的單向行車道)，可以將非預期的側(cè)的岔路的識別視為對于如下的或多或少有效的證據(jù):存在在不允許的行駛方向上的行駛。
[0007]通過在從屬權(quán)利要求中所列出的措施能夠?qū)崿F(xiàn)在獨立權(quán)利要求中說明的方法的有利的擴展方案及改進。
[0008]車道識別系統(tǒng)(車道偏離警告(lane departure warning)、車道保持輔助(lanekeeping support))的傳感機構(gòu)的使用是有利的,所述傳感機構(gòu)本來就必須具有用于車道識別的功能性并且通常在所補充的功能性中也能夠識別岔路。經(jīng)常借助光學攝像機來實現(xiàn)這種系統(tǒng)，其中，借助圖像分析處理從圖像中求取車道，或者如本發(fā)明的情形中的岔路。所述岔路也可以是分出的車道。然而，在此必須涉及轉(zhuǎn)入自身道路或自身行車道的車道并且不必涉及例如相同行車道上的車道擴寬。
[0009]也可以使用向后定向的拍攝后方的彳丁駛空間的攝像機(例如倒車攝像機)，所述攝像機比前向攝像機略晚地察覺到岔路，即在車輛在所述岔路旁行駛經(jīng)過之后。在此要注意，出現(xiàn)岔路的這些側(cè)是應互換的。
[0010]有利的是，能夠借助其他的系統(tǒng)的測量結(jié)果圍繞可能的錯誤行駛的更可靠的識別進行合理性驗證。可能出現(xiàn):盡管在允許的行駛方向上行駛，但在光學系統(tǒng)中在看起來錯誤(非預期)的側(cè)出現(xiàn)岔路并且因此可能引起根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的沒有意義的反應。所述情形示例是高速公路上的(在德國很少的)從行車道向左分出的駛出口。其他的錯誤源是高速公路交叉口，其中，也能夠正確地向左分出車道。以下描述其他的系統(tǒng)的這種信號的可能的組
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[0011]數(shù)字地圖的使用是有利的，所述數(shù)字地圖例如在車輛的車載導航系統(tǒng)中或通過車輛的外部的數(shù)據(jù)傳輸連接可供使用。根據(jù)車輛的當前的位置(例如借助GPS信號所求取的)可以從數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)中提取:在進一步的行駛走向中在何時或何地可預期岔路。也可以由此求取可預期岔路的側(cè)并且在先前所描述的很少的在左側(cè)的駛出口或高速公路交叉口的情形中避免所述系統(tǒng)的錯誤的反應。車輛是否在錯誤的行駛方向上行駛的所述求取由于GPS信號的不精確性通常不能單單從數(shù)字地圖來求取。通過其他的傳感機構(gòu)——如車道識別系統(tǒng)的剛剛提出的光學攝像機才能夠?qū)崿F(xiàn)所述求取。因為由于數(shù)字地圖而已經(jīng)已知在何時或何地可預期岔路，所以所述攝像機或圖像分析處理算法可以被相應地準備以便激活、加速岔路識別，或者被聚焦到確定的所預期的圖像片段上。有利地，所述暫時的激活可以用于節(jié)省圖像分析處理系統(tǒng)的資源，因為如果沒有能夠預期到岔路，則不必計算用于岔路識別的算法。
[0012]借助其他的錯向駕駛員識別系統(tǒng)的合理性驗證也是有利的，所述錯向駕駛員識別系統(tǒng)基于自身車輛與其他車輛之間(Car To Car，C2C:車到車)的或者自身車輛與基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)之間(Car To Infrastructure, C21:車到基礎(chǔ)設(shè)施)的通信或數(shù)據(jù)傳輸。因此,車輛外部的系統(tǒng)能夠通知在不允許的方向上的可能的行駛，并且對于所述信息可能是錯誤的情形自身車輛中的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)λ鲂畔⑦M行合理性驗證。
[0013]有利的是，存在識別典型的燈光的光識別系統(tǒng)，其具有在(不)允許的行駛方向上行駛的說服力。所述光識別系統(tǒng)適用于其他的車輛、尤其那些在自身行駛帶或自身行車道上行駛的車輛的前大燈或尾燈。如果在此可識別尾燈，則能夠以在允許的行駛方向上行駛為出發(fā)點。然而，如果可識別其他車輛的前大燈，則能夠以在不允許的行駛方向上行駛為出發(fā)點。然而，所述系統(tǒng)必須構(gòu)造為，如此區(qū)分燈光或者在其他方面如此對所述燈光進行合理性驗證，使得所述燈光也能夠被分配給正確的車道或行車道。常常借助光學攝像機來實現(xiàn)所述光識別系統(tǒng)。在此，可以以協(xié)同的方式使用相同的傳感機構(gòu)，如來自根據(jù)本發(fā)明的岔路識別的上述系統(tǒng)或車道識別系統(tǒng)的傳感機構(gòu)。由在自身車道或自身行車道上的其他車輛的前大燈或尾燈的可見性可以推斷出其他車輛的行駛方向并且檢查所述其他車輛的行駛方向是否與自身行駛方向一致。[0014]借助交通標識識別系統(tǒng)的合理性驗證是有利的，所述交通標識識別系統(tǒng)也提供以下可能性:識別在不允許的行駛方向上的行駛。例如，通過交通路牌的正面不可見、而僅背面可見或者通過識別出特殊的錯向駕駛員警告路牌，所述錯向駕駛員警告路牌在不允許的行駛方向上行駛于或駛?cè)胲嚨郎蠒r變得可見。為了識別交通路牌的背面，在缺少交通路牌符號的情況下可以考慮其輪廓，必要時也考慮其背面上的相應的螺絲或結(jié)構(gòu)。為了識別交通路牌可以再次使用之前所提及的具有適合的圖像分析處理算法的攝像機。
[0015]對象識別系統(tǒng)的使用是有利的，借助所述對象識別系統(tǒng)可以識別出以下對象:當自身車輛在允許的或不允許的行駛方向上運動時，所述對象或?qū)ο蟮倪\動是典型的。尤其可以將其他的車輛識別為這種對象，其中，檢查所述對象是否向自身車輛迎面而來。先前所描述的光識別系統(tǒng)在以下情形中不起作用:例如在白天，當其他車輛的燈光是關(guān)斷時。
[0016]在此，也可以再次使用先前所提到的攝像機。然而，也可以設(shè)想的是，使用其他的對象識別傳感機構(gòu)——例如基于雷達的系統(tǒng)。在這種組合中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)(在正確的側(cè)的駛出口)借助所述對象識別系統(tǒng)的結(jié)果進行合理性驗證。
[0017]有利地，如果已識別出在不允許的行駛方向上的行駛，則車輛中的至少一個系統(tǒng)作出反應。在此，可以向錯誤行駛的車輛的駕駛員輸出警告，或者是視覺上、聽覺上或者是觸覺上。此外，可以警告其他的交通參與者(同樣是視覺上、聽覺上或觸覺上)，必要時也通過車到車通信。此外，可以報告給當局或者基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，例如借助數(shù)據(jù)傳輸(C2I)進行所述報告。此外，也可以采取主動的措施，所述措施干預車輛的行駛行為，以便終止在錯誤的行駛方向上的行駛或者將車輛調(diào)度到較不危險的位置。這能夠通過轉(zhuǎn)向干預(例如當事故傳感機構(gòu)將這種可能性分級為沒有危險時，自動地轉(zhuǎn)向)或者在下一個引道駛出或者在路肩上行駛或者停在路肩上得以實現(xiàn)?；蛘咦儞Q到正確的車道上(如有可能，在沒有建筑上的分離的行車道的情況下尤其轉(zhuǎn)向回右側(cè)車道上)。在此，根據(jù)設(shè)計可以允許駕駛員的干預，或者相反，所述系統(tǒng)如此設(shè)計，使得所述駕駛員的干預是不可能的。
[0018]有利地，可以進行去抖動，這導致:當在非預期的側(cè)識別出所出現(xiàn)的岔路的某個數(shù)量(>1)時，然后才進行在行駛帶或車行道上在不允許的行駛方向上的行駛的識別。替代所出現(xiàn)的岔路的單純的數(shù)量，也可以使用每時間單位岔路的數(shù)量或者將所駛過的路程/距離作為去抖動參數(shù)。
[0019]定義
[0020]行駛帶(也稱作車道，專業(yè)術(shù)語其實已過時)表示對于朝一個方向的行駛而言可供一個車輛所使用的面積。行駛帶主要通過道路標記一例如行車道邊界及行駛帶邊界或行車線來標識。當然，不必強制地標識不同的行駛帶。(來源:維基百科)
[0021]行車道用作交通空間并且由各個行駛帶及路肩共同構(gòu)成。允許以車輛行駛所述行車道，并且所述行車道構(gòu)成道路的相關(guān)聯(lián)的固定的一部分。一個道路可以由多個行車道組成，而行車道又可以具有多個行駛帶。高速公路和類似高速公路的聯(lián)邦道路配備有分別具有多個行駛帶及邊坡(Seitenstreifen)的兩個所謂的單向行車道。迎面延伸于交通參與者的行車道也稱作逆向行車道。兩個單向行車道經(jīng)常通過建筑上的裝置(例如具有護欄的中間帶)來分離。(來源:維基百科)
[0022]在此，岔路為道路或者道路的一部分，所述道路的一部分從原始的道路引走(分出)。這種道路包含行車道，所述行車道同樣從其他的行車道分出，并且根據(jù)車道標記也存在至少一個行駛帶，所述至少一個行駛帶從原始行車道或原始行駛帶分出。根據(jù)本發(fā)明首先考慮的特別的岔路是(例如高速公路或快速路的)駛出口。由于在不允許的行駛方向上行駛時的相反的感覺:看起來從自身行車道分出的并且因此看似駛出口或者好像具有駛出口的功能的行車道實際上是在允許的方向上行駛(駛?cè)?的交通的入口。相反，對于看似駛?cè)肟诘鸟偝隹谕瑯舆m用。在此，相應于在正確的或不允許的行駛方向上的行駛的邏輯，術(shù)語“岔路”或“駛出口”在此可以指兩種情況。
[0023]識別出岔路的側(cè)涉及由自身車輛在向前方向上可見的側(cè)。因此，在由向前方向拍攝的攝像機在右側(cè)交通的情況下在右側(cè)拍攝的圖像中——也就是說，在前方的自身車道/行車道的右側(cè)識別駛出口。
[0024]如果例如借助倒車攝像機實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，則當然兩側(cè)是互換的，這必須被相應考慮。也要考慮的是，對于岔路的出現(xiàn)而言哪個是正確的側(cè)或錯誤的側(cè)。這尤其是與國家相關(guān)的，而在左側(cè)交通中在左側(cè)可預期駛出口，在右側(cè)交通的情況下在右側(cè)可預期駛出口。在本說明書中，在使用概念“左/右”及“正確的”與“錯誤的”時以具有右側(cè)交通及定向在向前方向上的攝像機的系統(tǒng)為出發(fā)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]在示圖中示出本發(fā)明的實施例并且在以下的描述中對其進一步闡述。
[0026]附圖示出:
[0027]圖1:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)；
[0028]圖2:車輛在具有兩個可能的行駛帶的單向行車道上的交通狀況，當在以下行駛方向上行駛時:
[0029]a)在允許的行駛方向上；
[0030]b)在不允許的行駛方向上；
[0031]圖3:車輛在具有兩個分離的在不同方向上的單向行駛帶的行車道上行駛的交通狀況，當在以下行駛方向上行駛時:
[0032]a)在允許的行駛方向上；
[0033]b)在不允許的行駛方向上。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出傳感機構(gòu)11——例如視頻攝像機，當車輛在允許的行駛方向上前進運動時，在所述傳感機構(gòu)中一個單元識別12岔路，此外所述單元也可以確定，在哪一側(cè)出現(xiàn)岔路，以便然后將所述側(cè)與可預期所述出現(xiàn)的側(cè)14進行比較。由此，可以實現(xiàn)在允許的行駛方向15或不允許的行駛方向16上行駛的識別。
[0035]圖2示出行車道，所述行車道是具有在此所示的兩個行駛帶22的單向行車道21，所述兩個行駛帶用于在相同的行駛方向(在圖中向上)27上的允許的行駛。從所述單向行車道分出在此可能是駛出口的岔路23a并且可能是駛?cè)肟诘娜肟?23b。在狀況24a中，自身車輛24行駛于左側(cè)行駛帶，在狀況24b中自身車輛24行駛于右側(cè)行駛帶。如果現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)識別出岔路23，則比較所述岔路是否出現(xiàn)在了所預期的側(cè)25。
[0036]在子示圖b中，(一下子示出錯誤的單向行車道的右側(cè)車道或者左側(cè)車道的)車輛在不允許的行駛方向上行駛，其中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可能識別出岔路出現(xiàn)在錯誤的側(cè)26，所述側(cè)與所預期的側(cè)25不同。由此，所述系統(tǒng)識別出自身車輛逆向于允許的行駛方向27的行駛。
[0037]在所述實施例中，所述側(cè)關(guān)于行車道并且不指車道。由此，所述系統(tǒng)與以下無關(guān)地識別岔路:車輛是行駛在左側(cè)還是右側(cè)的(還是必要時存在的其他的中間的)車道上。
[0038]圖3示出具有朝方向32的單向行駛帶及在相反的行駛方向上的逆向行駛帶33的行車道31，例如這在分別具有一個單向車道的常規(guī)的道路——例如州屬公路上是普遍的。如子示圖a所示，如果車輛34在正確的側(cè)上在正確的行駛方向上行駛，則所述系統(tǒng)沒有識別出自身車道32的(不是如圖2中那樣的行車道的)岔路35，并且因此可能也不會促使所述系統(tǒng)作出反應。如果在右側(cè)出現(xiàn)岔路35，則右側(cè)可能是允許的側(cè)，也就是說，車輛可能由系統(tǒng)分級為“正確行駛的”。
[0039]如子示圖b所示，如果車輛行駛在左側(cè)車道上，則所述系統(tǒng)在非預期的側(cè)(即左側(cè))識別出從該車道分出的道路35并且因此可以促使所述系統(tǒng)作出反應。如果在行車道的右側(cè)出現(xiàn)岔路，則所述系統(tǒng)不進行評估，因為不是從自身(左側(cè)的)車道分出右側(cè)的岔路，而是從右側(cè)的車道分出右側(cè)的岔路。
【權(quán)利要求】
1.一種用于識別車輛在行駛帶或行車道上朝不允許的行駛方向行駛的方法，其中，識別至少一個岔路或者駛出口 /駛?cè)肟?23，25)，其特征在于， 檢查在所述行駛帶或所述行車道的哪一側(cè)(12)識別出所述岔路，以及 根據(jù)所述所識別的側(cè)(12，26)與在所述行駛帶或行車道上朝允許的行駛方向行駛時所預期的側(cè)(14，25)的比較(13)來進行在所述行駛帶或行車道上朝不允許的行駛方向(16)行駛的識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，借助車道識別系統(tǒng)(LDS，LKS)、尤其借助基于可視地/光學地識別(11)的車道識別系統(tǒng)來識別岔路/駛出口 /駛?cè)肟凇?br> 3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，進行與至少一個其他的系統(tǒng)的至少一個信號的組合，所述系統(tǒng)能夠提供關(guān)于在不允許的行駛方向上的可能的行駛的信息，以便進行所述識別或進行合理性驗證。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述其他的系統(tǒng)、尤其是導航系統(tǒng)包含數(shù)字地圖，所述其他的系統(tǒng)適用于事先確定岔路/駛出口/駛?cè)肟诘某霈F(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述其他的系統(tǒng)包括到其他的交通參與者的數(shù)據(jù)連接(C2X)和/或到基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接(C2I)，通過所述數(shù)據(jù)連接關(guān)于在不允許的行駛方向上的(可能)的行駛的信息從所述車輛的外部到達所述車輛。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5所述的方法，其特征在于，所述其他的系統(tǒng)由光識別系統(tǒng)組成，所述光識別系統(tǒng)尤其構(gòu)造用于識別在所述自身行駛帶或所述自身行車道上的其他車輛的前大燈或尾燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6`所述的方法，其特征在于，所述其他的系統(tǒng)由交通標識識別系統(tǒng)組成，所述交通標識識別系統(tǒng)識別在在不允許的行駛方向上行駛時典型地出現(xiàn)的交通標識或其背面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7所述的方法，其特征在于，對象識別系統(tǒng)、尤其是可視的/光學的對象識別系統(tǒng)識別其他的車輛是否向所述(自身)車輛迎面而來。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在識別在不允許的行駛方向上行駛的情形中存在: 向所述車輛的駕駛員輸出警告，和/或 警告其他的交通參與者，和/或 報告給當局或基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，和/或 采取主動的措施、尤其通過與駕駛員無關(guān)地干預所述車輛的行駛行為來終止在不允許的行駛方向上行駛。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，從在非預期的側(cè)出現(xiàn)的岔路/駛出口/駛?cè)肟诘拇_定的數(shù)量起或者從單位時間的確定的數(shù)量起或者從單位距離的確定的數(shù)量起，才評估是否存在在不允許的行駛方向上行駛。
11.一種用于識別車輛在車道或行車道上在不允許的行駛方向(16)上行駛的裝置，所述裝置具有用于識別至少一個岔路或駛出口 /駛?cè)肟?23，35)的單元， 其特征在于，檢查單元(12)構(gòu)造用于確定，在行駛方向上在哪一側(cè)出現(xiàn)所述岔路，以及 比較單元(13)，所述比較單元根據(jù)所識別的側(cè)(26)與在所述行駛帶或行車道上在允許的行駛方向上行駛時所預期的側(cè)(14，25)的比較來進行以下識別:是否存在在不允許的行駛方向上的行駛。`
【文檔編號】G08G1/056GK103797526SQ201280044610
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月13日
【發(fā)明者】S·諾德布魯赫 申請人:羅伯特·博世有限公司