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CN116265309A - 用于控制与距离相关的速度调节设备的方法 - Google Patents

用于控制与距离相关的速度调节设备的方法 Download PDF

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CN116265309A CN202211623921.4A CN202211623921A CN116265309A CN 116265309 A CN116265309 A CN 116265309A CN 202211623921 A CN202211623921 A CN 202211623921A CN 116265309 A CN116265309 A CN 116265309A
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Abstract

本发明涉及一种用于控制用于机动车的与距离相关的速度调节设备的方法，其中，将目标对象的距离信息和/或速度信息(TO)与背景信息(CI)组合并且据此控制所述机动车的速度(5，6，7，8，10，12)。

Description

用于控制与距离相关的速度调节设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制用于机动车的与距离相关的速度调节设备的方法，在该方法中，使用背景信息。
这里，与距离相关的速度调节设备被称为距离调节速度控制器。此外，光信号设备简化地被称为交通信号灯。
背景技术
距离调节速度控制器(ACC，Adaptive Cruise Control)根据到目标对象(例如位于机动车前方的另外的车辆)的距离来调节机动车的速度。此外，可以在调节时考虑目标对象的速度。典型地，距离信息和(必要时)速度信息借助于雷达传感器感测。即，传统的距离调节速度控制器仅仅考虑目标对象本身和在在周围环境中可能的另外的目标对象。在传统的距离调节速度控制器中，对随后示例性地提到的情形相同地进行评估，并且进行对速度的类似地调节：
-接近停放着的车辆；
-接近交通堵塞；
-接近正在交通信号灯时等待的车辆。
在传统的距离调节速度控制器中，不考虑关于情形的背景信息。背景信息是关于在一种情形中的周围环境的情形相关的信息，所述信息从如例如传感器这样的不同的来源获得并且可以从所述信息中得出关于背景的结论。背景可以定义为从事实背景或者语境，所述事实背景或者语境从不同的信息中得出，以便说明一种情形。因此，简单的对象探测就自身而言不构成任何背景信息。多种探测或者信息的组合才导致背景信息。例如，仅仅从对行车道的探测还不可以作出关于机动车在哪条车道上行驶并且车道模型在相应的情形中看起来怎样的陈述。通过对单个的行车道的附加地分类——即，例如在自身行车道、左的行车道和右边的行车道中——可以做出关于此的陈述。因此，背景从相互关联的不同的探测或者信息的组合产生。背景信息可以被使用于控制应用程序。
最近，能求取背景信息的视频系统已经在低价格领域中可用。
发明内容
提出一种用于控制用于机动车的与距离相关的速度调节设备的方法，其中，将目标对象的距离信息和/或速度信息与背景信息组合并且据此控制机动车的速度。
有利地，背景信息通过机动车的视频系统获得。已经可用的低价格区段视频系统能探测到关于场景背景的信息。在此，可以识别例如交通信号灯和其切换、车辆信号，例如制动灯和闪光信号灯、车道标记，例如行车道边界、箭头和更复杂的车道标记和类似的。视频系统通常不局限于低价区段。也可以使用更复杂的视频系统。尤其是，可以使用已经用于机动车中的其他驾驶辅助系统的视频雷达融合系统。
背景信息尤其包含关于交通基础设施的信息。交通基础设施包括例如光信号设备(交通信号灯)和其开关状态(红、黄、绿，可能还有红-黄、绿-黄和/或闪光信号灯的组合)、交通标志，例如“优先行驶”、“允许优先行驶”和“停车。允许优先行驶”(停车标志牌)和行车道标记(例如停止线、车道标记和转弯箭头)。此外，交通基础设施可以包括以下的示例中的一种或者多种：
-铁路交叉道口；
-斑马线；
-道路安全岛；
-环形交通；
-具有“右边优先于左边”规则的交叉路口或者入口。
可以从背景信息求取对应的背景类型，即，涉及哪种类型的交通基础设施。
后面针对三种示例性场景说明由距离调节控制器对速度进行的与背景相关的控制。
在接近停放的车辆时，优选地，距离调节速度控制器在小的距离时才干预并且后来才降低速度。在行车道宽度足够并且没有至关重要的对向交通的情况下，典型地，驾驶员可能会行驶经过这样一辆停放的车辆。优选地，当可以认为驾驶员没有做出反应并且干预将会导致在舒适区域内安全地停车时，距离调节速度控制器才干预。
优选地，在交通堵塞队尾时，距离调节速度控制器在距离较大时已经进行干预并且提早地降低速度。因此，车辆以尽可能小的减速度及时地停止，这被驾驶员感觉为舒适的。此外，向驾驶员发出这样的信号：使得距离调节速度控制器识别出这种情形并且执行相应的调节。
当接近交通信号灯时，优选地，距离调节速度控制器根据交通信号灯的接通状态、即所显示的颜色来进行干预。如果交通信号灯显示出红色，优选地，距离调节速度控制器在距离较大的情况下进行干预并且提早地降低速度。因此，车辆以尽可能小的减速度及时地停下来。此外，这里，也向驾驶员发出信号：距离调节速度控制器已识别出这种情形并且执行相应的调节。在从红色转换为黄色或者红-黄时，预期：交通信号灯迅速地换到绿色并且速度尽可能保持不变。在此，可以减小与在前行驶车辆的距离。可以进行所谓的“浸入”到由驾驶员选择的相对于在前行驶车辆的距离处。在从绿色转换为黄色时，预期，交通信号灯迅速地换到红色并且尽可能早地减小速度。由此，增大与在前行驶车辆的距离。
通过将描绘当前交通情形的背景信息包括在距离相关的速度调节设备(距离调节速度控制器)中来体会对于驾驶员而言可预期的行为(类似人的行为)。这改善了使用者体验。
对于所说明的用于控制与距离相关的速度调节设备的方法，可以省去使用地图和/或省去构建复杂并且尽可能完整的、用于情形分析的周围环境模型。因此，不需要对机动车的周围环境进行全方位感测，而周围环境的纯前视图就足够。这通过少量、尤其是通过一个对准前方的如在低价区段视频系统中已经使用的那样的视频传感器就已经可以实现。
此外，在这里，在大多数情况下计算量非常密集的轨迹规划是不必要的。由此，与可以将背景信息直接地纳入到轨迹规划中的传统驾驶员辅助系统相比，计算时间明显地减少并且在低价区段中还是创造可比的使用者体验。
结果，通过所说明的用于控制与距离相关的速度调节设备的方法以在低价区段中的视频系统和计算性能已经实现在距离调节速度控制器的调节方面的如在传统系统中仅在高价区段中常见的那样的使用者体验。
根据本发明的用于控制与距离相关的速度调节设备的方法可以集成到已经存在的电子的控制仪中。为此，该方法可以直接在电子的控制仪中实现或者可以在经封装的部件上发挥作用。这种实现在后来也可能以软件更新的形式进行。
附图说明
本发明的实施例在绘图中示出并且在随后的说明中更详尽地解释。
附图1示出根据本发明的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
以下的实施例涉及一种机动车，该机动车具有距离调节速度控制器和带有前方定向的视频传感器的视频系统。
视频传感器一方面接收目标信息TO、即关于位于前方车辆的距离和/或速度的信息和另一方面接收背景信息CI。由背景信息CI求取相关的背景。在一个示例中，当机动车接近交通信号灯时，首先从较大的距离、例如从超过200m的距离识别出交通信号灯和其接通状态。如果从目标信息TO中感测到静止的目标对象，则可以认为，它们正在红色的交通信号灯处等待。摄像机图像中的对象探测在其探测有效距离内取决于实际的对象尺寸。机动车具有例如大约1.8m的宽度，而交通信号灯仅仅0.2m宽。由此原因，从比交通信号灯更大的距离(例如，前方100米)处已经可以识别出机动车。此外，可以认为，基于典型的交通规则，不允许在交通信号灯前方的区域中停车。距离调节速度控制器使机动车稍微地减速。
如果在求取1中没有感测到对于调节至关重要的背景，则与背景无关地执行2对速度的调节。如果感测到了至关重要的背景，则首先确定3背景类型。背景类型由背景信息CI或者说周围环境信息的总和得出。这里，示例性地列举出以下的背景类型，其中，也可以设置另外的背景类型：
-交通信号灯TL及其接通状态R，G，Y；
-街道箭头SA；
-交通标志TS(路牌)；
-停放的车辆PV。
如果背景类型例如被确定3为交通信号灯TL，则识别4交通信号灯TL的接通状态。在该示例中，为了简化，交通信号灯TL的接通状态被限制为红色R、黄色Y和绿色G。如果交通信号灯TL显示出红色R，则继续5对机动车的减速，直到机动车在位于前方的车辆后面停下来为止。如果交通信号灯显示出绿色G，则——如果到目标对象的距离还足够大——减小6减速度，因为可以考虑到位于前面的车辆的开动。如果交通信号灯TL显示出黄色Y，则根据是发生了从红色R到黄色Y还是从绿色G到黄色Y的转变来进行调节。通常，对于交通信号灯TL，这通过一并显示出先前的颜色而显而易见，尤其是在红色-黄色组合的情况下。在从绿色G到黄色Y转变的情况下，继续7减速，因为可以认为，位于前面的车辆在交通信号灯TL处停车。在从红色R到黄色Y转变的情况下，则——如果到目标对象的距离还足够大——减小8减速度，因为如在绿色G的情况下那样这样可以考虑到位于前面的车辆的开动。如果驾驶员承担控制，则附加地、例如通过相应的显示器提示他注意交通信号灯TL的接通状态的变化。
如果对背景类型的确定3表明停放的车辆PV为目标对象，尤其是在交通信号灯TL不存在的情况下，则在调节时，只要以预先定义的最大减速度、例如3.5m/s2安全地停车还是可能的，就不考虑9该目标对象。如果到达一点，在该点上，安全地停车恰好还是可能的，则通过舒适机动动作使10机动车及时地停车。如果驾驶员事先做出反应，则距离调节速度控制器不执行任何调节。此外，可以利用另外的信息用于更好的情形分析。例如，可以探测可能存在的对向交通和/或可以求取车道宽度或者行驶道路宽度。从这些信息可以感测到机动车不可能通过的狭窄部分并且可以调节提前停车。对驾驶员进行提早警告也是可能的。
如果背景类型被确定3为道路箭头SA，则识别11箭头、主要是形状(单箭头、双箭头)和所指示的方向。然后，相应于道路箭头SA执行12对速度的调节。
如果背景类型被确定3为交通标志TS(路牌)，则识别13交通标志、主要是外部的形状、颜色和/或所描绘的形状或者说象形图。然后相应于交通标志执行14对速度的调节。
此外，可以将来自地图的信息纳入到系统中。在此，获得背景信息，例如关于交通标志、停车线和/或如“右边优先于左边”这样的基本交通规则的背景信息。
在该实施例中，针对每个时步单独地进行分析评价。在其他的实施例中，也可以对调节变量和因此对车辆行为进行在时间上的平滑滤波。平滑滤波可以很简单地集成到现有的调节系统中。在又一些其他的实施例中，对场景进行在时间上的观测。这导致对整个系统的超过对车辆反应的纯平滑滤波的进一步改进。作为示例，可以通过评估交通信号灯TL的接通状态R，G，Y的持续时间来适配所述调节5至8，其方式是，例如在已经持续长时间的红色阶段R中比直接在转变到红色R之后更不强烈地减速。

Claims (5)

1.用于控制用于机动车的与距离相关的速度调节设备的方法，其中，将目标对象的距离信息和/或速度信息(TO)与背景信息(CI)组合并且据此控制(5，6，7，8，10，12)所述机动车的速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述背景信息(CI)通过所述机动车的视频系统获得。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述背景信息(CI)包含关于交通基础设施(TL，SA)的信息。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述背景信息(CI)包含关于光信号设备(TL)和其接通状态(R，G，Y)的信息。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述背景信息(CI)包含关于以下交通基础设施中的一个或者多个的信息：
-交通标志
-铁路交叉道口；
-斑马线；
-道路安全岛；
-环形交通；
-具有“右边优先于左边”规则的交叉路口或者入口；
-行驶道路标记；
-停车线；
-车道标记和转弯箭头。
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