本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的方法，特別用于借助于攝像機(jī)檢測(cè)車道。本發(fā)明還涉及一種設(shè)備，該設(shè)備設(shè)計(jì)為用于實(shí)施所述方法，和一種具有所述設(shè)備的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

導(dǎo)航系統(tǒng)可以具有關(guān)于道路和較大的十字路口的拓?fù)鋽?shù)據(jù)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特別包括為車道設(shè)定的轉(zhuǎn)彎方向、亦即例如左轉(zhuǎn)車道、直行車道或右轉(zhuǎn)車道。這些信息可以被顯示給位于這種十字路口附近的機(jī)動(dòng)車駕駛員。所述顯示通常不依賴于實(shí)際存在的車道和自身的車輛位置。

值得期望的是，提出一種用于具有攝像機(jī)的機(jī)動(dòng)車的方法，該方法能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地檢測(cè)機(jī)動(dòng)車的周圍環(huán)境。此外值得期望的是，提出一種用于機(jī)動(dòng)車的設(shè)備以及一種用于機(jī)動(dòng)車的系統(tǒng)，該設(shè)備或該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)可靠地檢測(cè)機(jī)動(dòng)車的周圍環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的特征在于一種用于具有攝像機(jī)的機(jī)動(dòng)車的方法以及一種相應(yīng)的設(shè)備，該設(shè)備設(shè)計(jì)為用于實(shí)施所述方法。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施形式，提供攝像機(jī)的圖像，該圖像描繪機(jī)動(dòng)車的周圍環(huán)境。在圖像中檢測(cè)至少一個(gè)車隊(duì)。依賴于檢測(cè)到的至少一個(gè)車隊(duì)檢測(cè)至少一個(gè)車道。在圖像中檢測(cè)至少一個(gè)行駛方向指示器的狀態(tài)。依賴于至少一個(gè)行駛方向指示器的狀態(tài)為檢測(cè)到的至少一個(gè)車道確定車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

借助于攝像機(jī)采集機(jī)動(dòng)車的周圍環(huán)境的圖像。借助于圖像評(píng)估算法在圖像中檢測(cè)車隊(duì)。車隊(duì)具有多個(gè)連續(xù)依次布置的機(jī)動(dòng)車。例如提供多個(gè)時(shí)間上接連的圖像并將該圖像用于后續(xù)的方法步驟。特別使用攝像機(jī)的視頻信號(hào)。

可以在圖像中識(shí)別出并排的多個(gè)車隊(duì)。依賴于車隊(duì)的數(shù)量檢測(cè)多個(gè)車道。如果在圖像中檢測(cè)到唯一一個(gè)車隊(duì)，則檢測(cè)出，在周圍環(huán)境中存在唯一一個(gè)車道。如果例如在圖像中檢測(cè)到兩個(gè)車隊(duì)，則檢測(cè)出，在周圍環(huán)境中存在兩個(gè)車道。為了確定所檢測(cè)的車道的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)在圖像中被描繪的至少一個(gè)行駛方向指示器(所謂的閃光轉(zhuǎn)向燈)進(jìn)行評(píng)估。在運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)施形式對(duì)多個(gè)行駛方向指示器的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。所述狀態(tài)可以包括左閃光、右閃光或沒(méi)有閃光。如果對(duì)于車隊(duì)檢測(cè)出，車隊(duì)的機(jī)動(dòng)車的預(yù)定比例進(jìn)行右閃光，則檢測(cè)到車道的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為右轉(zhuǎn)車道。如果檢測(cè)到車隊(duì)的進(jìn)行左閃光的預(yù)定比例的機(jī)動(dòng)車，則檢測(cè)到車道的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為左轉(zhuǎn)車道。如果沒(méi)有檢測(cè)到閃光或進(jìn)行閃光的車輛比例低于預(yù)定比例，則檢測(cè)到車道的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為直行車道。根據(jù)其它的實(shí)施形式能實(shí)現(xiàn)多個(gè)層次。例如將預(yù)定第一值用于以下比例：在低于該比例時(shí)則斷定為直行車道。預(yù)定第二比例。如果檢測(cè)到進(jìn)行閃光的車輛的比例在第一預(yù)定比例和第二預(yù)定比例之間，則斷定為以下的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：該車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)既涉及直行又涉及轉(zhuǎn)彎。如果超過(guò)第二預(yù)定比例，則斷定為轉(zhuǎn)彎車道。

借助于所述方法能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)在機(jī)動(dòng)車的周圍環(huán)境中的車道的數(shù)量和車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在此可以放棄例如由導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的附加的信息。此外，即使當(dāng)不能識(shí)別周圍環(huán)境的圖像上的車道標(biāo)線時(shí)，例如因?yàn)檐嚨罉?biāo)線被擁堵的交通遮蓋，也能實(shí)現(xiàn)車道檢測(cè)。此外實(shí)時(shí)地檢測(cè)車道，并且不基于可能過(guò)時(shí)的數(shù)據(jù)。例如當(dāng)車道被封鎖或車道僅不定期地開(kāi)放用于行駛時(shí)，通過(guò)所述方法可靠地檢測(cè)到這種情況。因此避免了由于關(guān)于周圍環(huán)境中車道的不適合的數(shù)據(jù)而引起的錯(cuò)誤的導(dǎo)航指示。

根據(jù)另外的實(shí)施形式，提供攝像機(jī)的攝像機(jī)信息。依賴于攝像機(jī)信息檢測(cè)機(jī)動(dòng)車相對(duì)于至少一個(gè)檢測(cè)到的車道的位置。攝像機(jī)信息特別包括攝像機(jī)的標(biāo)定信息。攝像機(jī)信息例如包括關(guān)于攝像機(jī)的鏡頭、攝像機(jī)相對(duì)于機(jī)動(dòng)車的相對(duì)取向的信息和/或攝像機(jī)相對(duì)于機(jī)動(dòng)車的相對(duì)取向。該攝像機(jī)信息在評(píng)估攝像機(jī)圖像時(shí)被考慮。由圖像失真或識(shí)別出的車道的錯(cuò)位中或由另外的圖像處理算法能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)機(jī)動(dòng)車位于哪個(gè)車道上。在存在多個(gè)車道時(shí)因此能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)機(jī)動(dòng)車是位于右側(cè)車道、中間車道還是左側(cè)車道上。

關(guān)于機(jī)動(dòng)車的位置的信息例如在建立用于導(dǎo)航儀的路線引導(dǎo)的導(dǎo)航指示時(shí)被考慮。例如因此能輸出精確的導(dǎo)航指示。根據(jù)實(shí)施形式提供用于機(jī)動(dòng)車的計(jì)劃路線的路線信息。依賴于路線信息和依賴于檢測(cè)到的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定用于機(jī)動(dòng)車的優(yōu)選的車道。如果路線信息例如包括：在下一個(gè)十字路口處必須左轉(zhuǎn)，則能實(shí)現(xiàn)，從檢測(cè)到的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)過(guò)濾出為左轉(zhuǎn)車道的車道。在此根據(jù)實(shí)施形式考慮機(jī)動(dòng)車的檢測(cè)到的位置。如果例如檢測(cè)出，機(jī)動(dòng)車在最右側(cè)的車道上，且存在多個(gè)左轉(zhuǎn)車道，則將左轉(zhuǎn)車道選為優(yōu)選的車道，該左轉(zhuǎn)車道被布置在最右側(cè)。因此機(jī)動(dòng)車必須盡可能少地進(jìn)行車道變換。此外，導(dǎo)航指示可以輸出車道變換的精確數(shù)量。由于機(jī)動(dòng)車的位置是已知的，因此已知了，該機(jī)動(dòng)車位于機(jī)動(dòng)車周圍環(huán)境中的哪個(gè)車道上。

根據(jù)另外的實(shí)施形式，提供源自數(shù)據(jù)庫(kù)的理論車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如提供源自導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的理論車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。依賴于理論車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由攝像機(jī)的圖像檢測(cè)車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。因此能實(shí)現(xiàn)，通過(guò)理論車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)檢測(cè)到的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行可信度測(cè)試。此外能實(shí)現(xiàn)，通過(guò)檢測(cè)到的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更新理論車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

根據(jù)另外的實(shí)施形式，檢測(cè)周圍環(huán)境中的車道標(biāo)線的位置。依賴于車道標(biāo)線的位置檢測(cè)出至少一個(gè)車道。特別地，如果車道標(biāo)線局部可見(jiàn)并且僅局部地被遮蓋，則能實(shí)現(xiàn)，借助于車道標(biāo)線的檢測(cè)到的位置對(duì)檢測(cè)到的車道進(jìn)行可信度測(cè)試。因此也能實(shí)現(xiàn)，提高檢測(cè)到的車道的準(zhǔn)確性。特別地，如果圖像中的車道不能清楚地檢測(cè)到，則考慮將車道標(biāo)線的位置用于車道的檢測(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于機(jī)動(dòng)車的系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)為用于實(shí)施所述方法的設(shè)備。該系統(tǒng)具有導(dǎo)航儀和用于輸出導(dǎo)航指示的輸出設(shè)備，所述導(dǎo)航指示包括關(guān)于優(yōu)選的車道的信息。

導(dǎo)航儀例如是受衛(wèi)星支持的導(dǎo)航儀、例如gps-導(dǎo)航儀。導(dǎo)航儀包括地圖數(shù)據(jù)，該地圖數(shù)據(jù)用于路線引導(dǎo)。因此依賴于路線的起點(diǎn)和預(yù)定的目的地確定導(dǎo)航指示，該導(dǎo)航指示例如包括在十字路口處轉(zhuǎn)彎。

輸出設(shè)備例如是圖像輸出設(shè)備、特別是顯示器。另選地或附加地，輸出設(shè)備是音頻輸出設(shè)備，該音頻輸出設(shè)備特別具有揚(yáng)聲器。在運(yùn)行中對(duì)于所述系統(tǒng)能輸出非常具體的導(dǎo)航指示。由于特別是機(jī)動(dòng)車的準(zhǔn)確位置以及存在的車道及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是已知的，因此能依賴于自身的位置實(shí)現(xiàn)對(duì)于車道變換的準(zhǔn)確的導(dǎo)航指示。

附圖說(shuō)明

其它優(yōu)點(diǎn)、特征和改進(jìn)方案由下面結(jié)合附圖說(shuō)明的例子中得出。

其中:

圖1示出根據(jù)實(shí)施形式的機(jī)動(dòng)車的示意圖，和

圖2至8示出根據(jù)實(shí)施形式的不同方法階段。

具體實(shí)施方式

圖1示出機(jī)動(dòng)車100。機(jī)動(dòng)車100在路途中位于道路121上的周圍環(huán)境103中。

機(jī)動(dòng)車具有攝像機(jī)101。攝像機(jī)101設(shè)置用于，拍攝周圍環(huán)境103的圖像。特別地，攝像機(jī)101設(shè)置用于，提供周圍環(huán)境103的視頻信號(hào)。攝像機(jī)例如布置在機(jī)動(dòng)車100的前窗玻璃處的后視鏡的區(qū)域中。根據(jù)另外的實(shí)施形式，攝像機(jī)布置在機(jī)動(dòng)車101的車頂上。例如可能的是，將攝像機(jī)從機(jī)動(dòng)車的車頂中移出，以便獲得更好的視角。根據(jù)另外的實(shí)施形式設(shè)有多個(gè)攝像機(jī)101，使用該多個(gè)攝像機(jī)的圖像。攝像機(jī)這樣取向，即該攝像機(jī)拍攝機(jī)動(dòng)車前方的周圍環(huán)境103。

機(jī)動(dòng)車100具有設(shè)備120，該設(shè)備評(píng)估攝像機(jī)的圖像。根據(jù)實(shí)施形式，攝像機(jī)101是設(shè)備120的一部分。根據(jù)另外的實(shí)施形式，攝像機(jī)101和設(shè)備120是分開(kāi)的部件。例如，設(shè)備120是機(jī)動(dòng)車100的控制設(shè)備的一部分。機(jī)動(dòng)車100還具有導(dǎo)航儀131和輸出設(shè)備132。導(dǎo)航儀131與設(shè)備120以信號(hào)技術(shù)耦合或者是設(shè)備120的一部分。根據(jù)另外的實(shí)施形式，設(shè)備120是導(dǎo)航儀131的一部分。導(dǎo)航儀131、特別是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)置用于，確定用于機(jī)動(dòng)車100的駕駛員的導(dǎo)航指示并借助于輸出設(shè)備132輸出。輸出設(shè)備132特別是屏幕。設(shè)備120、導(dǎo)航儀131和輸出設(shè)備132是系統(tǒng)130的一部分。根據(jù)另外的實(shí)施形式，攝像機(jī)101同樣是系統(tǒng)130的一部分。

圖2示出周圍環(huán)境103的圖像102，該圖像由攝像機(jī)101拍攝。圖像102具有在機(jī)動(dòng)車100前方的道路121的影像。圖像102包括多個(gè)另外的機(jī)動(dòng)車117和118。

在圖像102中進(jìn)行圖案識(shí)別。借助于圖案識(shí)別檢測(cè)車隊(duì)104、105、106和107(圖3)。車隊(duì)在圖3中可借助于白色線條識(shí)別。連續(xù)依次排列的車輛在圖像102中被識(shí)別并借助于圖案識(shí)別檢測(cè)為車隊(duì)104至107。在示出的實(shí)施例中檢測(cè)到四個(gè)車隊(duì)。根據(jù)另外的實(shí)施形式，依賴于圖像102描繪了多少個(gè)車隊(duì)而檢測(cè)多于四個(gè)車隊(duì)或少于四個(gè)車隊(duì)。

根據(jù)實(shí)施形式，除了車隊(duì)104至107之外還檢測(cè)到圖像102中的車道標(biāo)線115。車道標(biāo)線115根據(jù)另外的實(shí)施形式借助于分開(kāi)的系統(tǒng)檢測(cè)。根據(jù)實(shí)施形式放棄對(duì)車道標(biāo)線115的檢測(cè)。特別在擁堵的交通中，車道標(biāo)線115被其它機(jī)動(dòng)車117和118遮蓋。對(duì)車隊(duì)104至107的檢測(cè)可以獨(dú)立于對(duì)車道標(biāo)線115的檢測(cè)而實(shí)現(xiàn)。

為了檢測(cè)車隊(duì)104至107，特別在視頻信號(hào)中例如識(shí)別出，在周圍環(huán)境103中哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)而哪個(gè)物體不運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的物體例如被識(shí)別為車輛117、118，而不運(yùn)動(dòng)的物體例如被識(shí)別為房屋或樹(shù)木。

由檢測(cè)到的車隊(duì)104至107檢測(cè)車道108、109、110和111(圖4)。如果檢測(cè)到四個(gè)并排的車隊(duì)104至107，則判斷為四個(gè)并排的車道108至111。

對(duì)車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114的檢測(cè)也是可能的。車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114特別包括關(guān)于車道108至111的相應(yīng)的行駛方向的信息。車道108至111的行駛方向例如分別是右轉(zhuǎn)車道、直行車道或左轉(zhuǎn)車道。組合的直行車道和轉(zhuǎn)彎車道也是可能的。

為了檢測(cè)車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114，考慮源自攝像機(jī)圖像處理的額外特征。特別檢測(cè)行駛方向指示器112、113的狀態(tài)(圖4)。在圖像102中檢測(cè)其它機(jī)動(dòng)車117、118的閃光轉(zhuǎn)向燈活動(dòng)性。例如其它機(jī)動(dòng)車118的行駛方向指示器112的狀態(tài)在圖5中是右閃光。行駛方向指示器113的狀態(tài)是左閃光。其它機(jī)動(dòng)車117在圖5中不閃光。

圖6示意性地示出閃光轉(zhuǎn)向燈圖案識(shí)別和車道圖案識(shí)別的疊加。因此可能的是，在右閃光的車輛與左閃光的車輛之間進(jìn)行區(qū)分。在車隊(duì)104中識(shí)別出，在車隊(duì)104的右側(cè)上的行駛方向指示器閃光。因此檢測(cè)到右閃光。在車隊(duì)106和107中識(shí)別出，在相應(yīng)的車隊(duì)106和107的左側(cè)邊緣處的行駛方向指示器閃光。因此確定為左閃光。

由行駛方向指示器112、113的檢測(cè)以及檢測(cè)到的車道108至111推導(dǎo)出車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114(圖7)。如果對(duì)于車道108檢測(cè)出，機(jī)動(dòng)車117、118的至少一個(gè)預(yù)定比例在右側(cè)閃光，則將車道識(shí)別為右轉(zhuǎn)車道，在示出的實(shí)施例中是車道108。如果對(duì)于車道檢測(cè)出，其它機(jī)動(dòng)車117、118的至少一個(gè)預(yù)定比例在該車道上在左側(cè)閃光，則將該車道識(shí)別為左轉(zhuǎn)車道。在示出的實(shí)施例中，該車道是車道110和111。例如，閃光的車輛的比例預(yù)定為50％。在車道上的機(jī)動(dòng)車117，118的至少一半必須閃光，以便將該車道確定為轉(zhuǎn)彎車道檢測(cè)。根據(jù)另外的實(shí)施形式，所述比例為75％或更多，特別為80％或更多。如果對(duì)于車道檢測(cè)出，在該車道上少量機(jī)動(dòng)車或沒(méi)有機(jī)動(dòng)車閃光，則將該車道確定為直行車道。在示出的實(shí)施例中該車道為車道109。

借助于攝像機(jī)101的攝像機(jī)信息，例如通過(guò)攝像機(jī)101的鏡頭、攝像機(jī)101在機(jī)動(dòng)車100中的相對(duì)位置和/或攝像機(jī)101的標(biāo)定信息能檢測(cè)機(jī)動(dòng)車100在周圍環(huán)境103中、特別是在道路121上的自身位置119。由攝像機(jī)101的圖像102中的偏移能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)自身的車輛位置119。因此能實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)機(jī)動(dòng)車100實(shí)時(shí)地位于車道108至111中的哪個(gè)車道上。如果例如檢測(cè)到在車道108上的車隊(duì)104相對(duì)為直線的，而在其它車道109、110和111上的車隊(duì)105、106和107傾斜地行進(jìn)，則機(jī)動(dòng)車100大概在車道108上。自身的位置119在圖9中示范性地通過(guò)交叉符號(hào)表示。

對(duì)于導(dǎo)航儀131可能的是，借助于關(guān)于自身的位置119以及檢測(cè)到的具有車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114的車道108的信息通過(guò)輸出設(shè)備132輸出精確的導(dǎo)航指示116。例如在輸出設(shè)備132上顯示檢測(cè)到的具有車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114的車道108至111的圖像。優(yōu)選的車道——在示出的實(shí)施例中是車道110——在此被特別突出顯示。優(yōu)選的車道特別依賴于實(shí)時(shí)位置119檢測(cè)。如果存在多個(gè)與預(yù)定路線相一致的可能的車道110、111，則將例如可最簡(jiǎn)單地到達(dá)的車道選擇為優(yōu)選的車道。在示出的實(shí)施例中，該車道為車道110，這是因?yàn)樵撥嚨缽能嚨?00上的實(shí)時(shí)位置119出發(fā)在右側(cè)需要最少的車道變換。根據(jù)另外的實(shí)施例，另選地或附加地根據(jù)另一標(biāo)準(zhǔn)，例如后續(xù)的導(dǎo)航指示檢測(cè)出優(yōu)選的車道110。

通過(guò)評(píng)估車隊(duì)104至107能實(shí)現(xiàn)，識(shí)別車道108至111和車道的數(shù)量，特別也在擁堵的交通的情況下，當(dāng)車道標(biāo)線115被遮蓋時(shí)。此外可能的是，將車道108至111用于導(dǎo)航指示，即使當(dāng)在導(dǎo)航儀131中不存在源自數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)于車道的數(shù)據(jù)時(shí)。根據(jù)對(duì)行駛方向指示器112，113的評(píng)估確定車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114?；谲嚨?08至111的識(shí)別出的車道圖案檢測(cè)自身的車輛位置119。將檢測(cè)到的具有車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114和檢測(cè)到的自身的位置119的車道108至111與導(dǎo)航的路線引導(dǎo)組合。這簡(jiǎn)化了車道變換并使得該車道變換更精確。在右側(cè)車道上行駛的駕駛員在其必須向左轉(zhuǎn)彎時(shí)不一定需要從最右側(cè)變換到最左側(cè)。在第二左轉(zhuǎn)車道或第三左轉(zhuǎn)車道可用的情況下足夠的是，變換到靠得最近的轉(zhuǎn)彎車道上。對(duì)于路線引導(dǎo)的可能的精確描述在圖8中顯示，在其中以圖形方式實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的車道110。另選地或附加地通過(guò)輸出設(shè)備132輸出精確的語(yǔ)言輸出。例如替代一般性的陳述“在前方向左轉(zhuǎn)彎”，輸出精確的導(dǎo)航指示“向左變換兩個(gè)車道和在前方向左轉(zhuǎn)彎”。因此也在城市交通中和在十字路口區(qū)域中——在其中機(jī)動(dòng)車擁堵地連續(xù)依次行駛——可能的是，檢測(cè)車道104至111并輸出精確的導(dǎo)航指示。由于持續(xù)檢測(cè)到車道108至111的當(dāng)前的數(shù)量和檢測(cè)到當(dāng)前的車道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)114，因此基于當(dāng)前的周圍環(huán)境情況建立導(dǎo)航指示。由此避免由于過(guò)時(shí)信息而引起的錯(cuò)誤的說(shuō)明。