确定交通信息的方法和经设置以执行所述方法的装置的制作方法

专利名称：确定交通信息的方法和经设置以执行所述方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种确定交通信息的方法。此外，本发明涉及一种经设置以执行所述方 法的装置。
背景技术：
基于全球定位系统(GPS)的现有技术导航装置是众所周知的，并且广泛地用作车 内导航系统。此种基于GPS的导航装置涉及计算装置，所述计算装置与外部(或内部) GPS接收器形成功能连接，并且能够确定其全球位置。另外，所述计算装置能够确定开 始地址与目的地地址之间的路线，而所述地址可由计算装置的用户输入。通常通过软件 来启用计算装置，所述软件用于根据地图数据库计算开始地址位置与目的地地址位置之 间的"最佳"或"最优"路线。"最佳"或"最优"路线是基于预定标准确定的，并且无 需一定是最快或最短的路线。
导航装置可能通常安装在交通工具的仪表板上，但是也可能形成为交通工具或汽车 收音机的板上计算机的一部分。导航装置也可能是如PDA等手持系统(的一部分)。
通过使用从GPS接收器导出的位置信息，计算装置可以规律的时间间隔确定其位置 并且可将交通工具的当前位置显示给用户。导航装置也可包括用于存储地图数据的存储 器装置和用于显示地图数据的选定部分的显示器。
此外，其可提供如何通过适当的导航方向导航所确定路线的指令，所述指令显示在 显示器上且/或作为可听到的信号从扬声器中产生(例如，"100米以内左转")。描绘将要 实行的行为的图形(例如，指示前面左转的向左箭头)可显示在状态条中，并且也可叠 加在地图本身中的合适交叉点/转弯处等上。
已知通过启用车内导航系统来允许驾驶员在沿着导航系统计算的路线驾驶汽车的同 时起始对路线的重新计算。在交通工具面临建筑工程或严重堵车时，这一点是有用的。
还已知能够使用户选择导航装置部署的路线计算算法的类型，从而选择(例如)"正 常"模式或"快速"模式(其以最短的时间计算路线，但査找出来的替代路线没有正常 模式多)。
还已知允许用用户定义的标准计算路线；例如，用户可能偏好将由装置所计算的风 景路线。装置软件于是将计算出各种路线，并且更青睐那些沿着其路线包含最多数目的
标记为(例如)景观的兴趣点(称为POI)的路线。
为了确定开始地址与目的地地址之间的路线，导航装置使用地图数据。根据存储的 或输入的偏好(最短路线、最快路线、风景路线……)，导航装置使用所存储的地图数据 计算出"最优"路线。然而，"最优"路线有时可能会不同，这取决于当前道路状况。其 可能(例如)取决于某些路段上的交通工具数量、可能的交通堵塞、拥挤、转向等。
US 2002/0128770 Al描述了一种向驾驶员提供关于道路状况的实时信息的系统。所 述系统使用相机来拍摄地球表面的图片。所述相机可能是位于地面上的相机，或者可能 是位于卫星上的相机。服务器将图片(的一部分)发射到安装在客户的交通工具上的导 航装置。所述导航装置经设置以显示接收到的图片，以使客户可评估道路状况。
已知的导航装置经设置以考虑到不断变化的道路状况和条件。此种导航装置经设置 以从服务器接收关于交通堵塞的信息。导航装置在计划路线时使用这种信息，或者，可 使用所述信息来重新安排已经计划好的路线。例如使用嵌入在路面中的用于测量经过的 交通工具的速度的检测系统来收集所述关于交通堵塞的信息。

发明内容
本发明的一个目标是提供一种提供收集交通信息的替代方式的方法。
为了达到这个目标，本发明提供一种根据导言的方法，其特征在于所述方法包括以 下内容
使用输入/输出装置接收地球表面的包括至少一个路段的一部分的至少一张照片，
使用处理器单元识别所述至少一张接收到的照片中的所述至少一个路段上的若干个 交通工具，和
基于所述至少一个识别出的交通工具确定交通信息。
这种方法提供一种收集交通信息的替代方式。所述方法可由计算机装置执行。使用 例如从卫星处获取的照片来收集交通信息是收集交通信息的一种容易且可靠的方式。
根据本发明的实施例，使用图案识别技术来完成对若干个交通工具的识别。这是使 用计算机等识别交通工具的一种容易且可靠的方式。
根据本发明的实施例，将地图数据用作图案识别技术的输入。这会提高图案识别力， 因为当根据地图数据已经知道汽车预计将在哪个位置时，可能较容易识别出汽车。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括基于所述至少一张接收到的照片计算所 述若干个识别出的交通工具的速度。可通过确定道路或路段上的交通工具数量并估计所 述道路或路段上的交通工具的平均速度来完成此操作。然而，也可使用其它技术来计算或估计交通工具的速度。
根据本发明的实施例，通过以下方式计算若干个交通工具的速度
确定一个路段的交通工具密度，和
根据所述交通工具密度估计所述路段中的所述若干个识别出的交通工具的平均速 度。这是只基于单张照片来估计交通工具的平均速度的一种有利方式。已知当交通变得 较密集时，交通会变慢。
根据本发明的实施例，通过确定属于道路或路段的照片中的具有第一颜色的像素数 目(ndark)与具有其它颜色的像素数目(n。ther)的比率来确定路段的交通工具密度。这个
比率指示道路或路段上的交通数量。根据这个实施例，不需要采用图案识别技术。
根据本发明的实施例，通过确定识别出的若干个交通工具的模糊量来计算识别出的 若干个交通工具的速度。基于这个实施例，可根据单张照片来计算交通工具的速度。
根据本发明的实施例，所述方法包括
从拍照装置接收地球的一个片段的至少两张照片，第一照片在第一时间点拍摄，且 第二照片在第二时间点拍摄，
识别第一照片中的若干个交通工具，
识别第二照片中的若干个交通工具，
计算由第一和第二照片两者中识别出的所述若干个交通工具中的至少一部分在第一 与第二照片之间行进的距离，
使用所计算的距离以及第一和第二时间点来计算若干个识别出的交通工具的速度。 基于两张照片，可用直接且可靠的方式来计算识别出的交通工具的速度。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括将若干个识别出的交通工具的计算出的 速度与同识别出所述若干个识别出的交通工具所在的路段相关联的参考速度进行比较。 基于此比较，有可能确定道路条件是否改变，例如是否有交通堵塞等。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括将所述若干个识别出的交通工具的计算 出的速度与预定的最小速度进行比较。根据本实施例，无需为每条道路或路段存储参考 速度，从而节省了存储器空间。只将确定的速度与最小速度进行比较。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括
确定识别出的交通工具的位置，
将确定的位置与地图数据进行比较，所述地图数据包括关于停车处的信息，
确定停车处的可用性。以此方式，可收集关于停车处可用性的信息，可使用所述信息将用户引导到可用的停车处。
根据本发明的实施例，其中所述方法进一步包括
编译包括确定的交通信息的信号，
发射编译的信号。所述确定的交通信息可(例如)是关于至少一个识别出的交通工 具的计算出的速度或停车处可用性的信息。在交通信息是关于计算出的速度的情况下， 可能只有在至少一个识别出的交通工具的计算出的速度与参考速度相差超过预定阈值或 低于预定最小速度时，才编译和发射所述信号。可广播所述信号，或者也可用点对点通 信模式(服务器到导航装置)来发射所述信号。
根据另一方面，本发明涉及一种包括输入-输出装置、存储器单元和处理单元的装置， 所述处理单元经设置以使用所述输入-输出装置与其它装置通信，且经设置以与所述存储 器单元通信，其特征在于所述装置经设置以
使用所述输入-输出装置接收地球表面的包括至少一条路段的一部分的至少一张照片，
使用所述处理单元识别所述至少一张接收到的照片中的所述至少一条路段上的若干 个交通工具，
基于识别出的若干个交通工具来确定交通信息。
根据本发明的实施例，所述装置是服务器，所述服务器经设置以基于确定的交通信 息来编译信号并使用所述输入-输出装置来发射信号。通过将包括确定的交通信息的信号 发射到(例如)导航装置，所述导航装置可使用所述信息来计划路线。
根据本发明的实施例，所述装置是经设置以计划路线的导航装置。
根据本发明的实施例，所述导航装置经设置以基于确定的交通信息来计划路线。
本发明的另一方面涉及一种交通工具，其包括根据本发明的装置。
根据另一方面，本发明涉及一种计算机程序，其经设置以当加载在计算机设置上时 执行根据本发明的方法。
根据另一方面，本发明涉及一种数据载体，其包括根据本发明的计算机程序。


现在将参看随附示意图仅以举例形式描述本发明的实施例，图中相应参考符号指示 相应部件，且其中
图1示意性描绘导航装置的示意方框图，
图2示意性描绘导航装置的视图，
图3示意性描绘根据本发明实施例的系统，
图4示意性描绘根据本发明实施例的服务器，
图5示意性描绘根据本发明实施例的流程图，
图6示意性描绘根据本发明替代实施例的流程图，及
图7示意性描绘根据本发明另一实施例的系统。
体实施方式
图1展示导航装置10的实施例的示意方框图，所述导航装置包括执行算术运算的处 理器单元11。处理器单元11经设置以与存储指令和数据的存储器单元通信，所述存储器 单元例如为硬盘12、只读存储器(ROM) 13、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM) 14和随机存取存储器(RAM) 15。所述存储器单元可包括地图数据22。这个地图数据可 能是二维地图数据(纬度和经度)，但也可能包括第三纬度(高度)。所述地图数据可进 一步包括额外信息，例如关于加油站、兴趣点的信息。所述地图数据还可包括关于道路 沿线的建筑物和物体的形状的信息。
处理器单元ll还可经设置以与一个或一个以上输入装置通信，所述输入装置例如为 键盘16和鼠标17。键盘16可(例如)为提供在显示器18 (为触摸屏)上的虚拟键盘。 处理器单元11可进一步经设置以与一个或一个以上输出装置通信，所述输出装置例如为 显示器18、扬声器29和一个或一个以上用以读取(例如)软盘20或CD ROM 21的读 取单元19。显示器18可为常规计算机显示器(例如，LCD)，或者可能是投影型显示器， 例如用来将仪器数据投影到汽车挡风玻璃或挡风板上的仰视型显示器。显示器18也可能 是经设置以充当触摸屏的显示器，其使得用户可通过用他的手指触摸或指向显示器18来 输入指令和/或信息。
处理器单元11可进一步经设置以使用输入/输出装置25与其它计算装置或通信装置 通信。将输入/输出装置25展示为经设置以经由网络27来准备通信。 -
扬声器29也可形成为导航装置10的一部分。在导航装置10用作车内导航装置的情 况下，导航装置IO可使用汽车收音机、插件式计算机等的扬声器。
处理器单元11可进一步经设置以与例如GPS接收器等定位装置23通信，所述定位 装置提供关于导航装置10的位置的信息。根据这个实施例，定位装置23是基于GPS的 定位装置23。然而，将了解，导航装置10可实施任何类型的定位传感技术而不限于GPS。 因此，其可使用例如欧洲伽利略系统等其它类型的GNSS (全球导航卫星系统)来实施。 同样，其不限于基于卫星的位置/速率系统，而是同样可使用基于地面的信标或其它任何类型的使装置能够确定其地理位置的系统来部署。
然而应了解，可能提供所属领域的技术人员已知的更多和/或其它存储器单元、输入 装置和读取装置。另外，如果需要的话，其中一者或一者以上可能在物理上远离存储器 单元11定位。处理器单元11展示为一个方框，然而其可能包括若干并行运转或由一个 主要处理器控制的可能远离彼此定位的处理单元，如所属领域的技术人员已知的。
将导航装置IO展示为计算机系统，但其可为任何带有经设置以执行此处论述的功能 的模拟和/或数字和/或软件技术的信号处理系统。将了解，虽然图1中将导航装置10展 示为多个组件，但导航装置IO可形成为单个装置。
导航装置10可使用导航软件，例如TomTom B.V.的称为Navigator的导航软件。 Navigator软件可在触摸屏(即，通过触控笔控制)口袋PC供电的PDA装置(例如，Compaq iPaq)、电话装置以及具有一体式GPS接收器23的装置上运行。组合的PDA和GPS接 收器系统经设计以用作交通工具内导航系统。本发明还可用导航装置10的其它任何设置 来实施，例如带有一体式GPS接收器/计算机/显示器的装置，或针对非交通工具用途(例 如，针对步行者)或汽车之外的交通工具(例如，飞行器)设计的装置。
图2描绘如上所述的导航装置10。
Navigator软件当在导航装置10上运行时致使导航装置10在显示器18处显示正常 导航模式屏幕，如图2所示。这个视图可使用文本、符号、声音指导和移动地图的组合 提供驾驶指令。主要的用户界面要素如下3D地图占据大部分屏幕。应注意，所述地图 也可展示为2D地图。
所述地图展示导航装置10的位置及其紧接的周围环境，上述内容的旋转方式使得导 航装置10的移动方向始终是"向上"。在屏幕下部四分之一部分上运行的可能是状态条 2。导航装置10的当前位置(如导航装置10本身使用常规GPS位置查找方法所确定) 及其方位(如根据其行进方向所推断)通过位置箭头3描绘。所述装置(使用存储在存 储器装置ll、 12、 13、 14、 15中的一者或一者以上中并被应用于存储器装置11、 12、 13、 14、 15中存储的地图数据的路线计算算法)计算出来的路线4展示为阴影路径。在路线 4上，所有主要行为(例如，转弯、十字路口、绕道等)均由覆盖在路线4上的箭头5 来示意性描绘。状态条2也可在其左侧包含一个描绘下一行为(此处为右转)的示意图 标6。状态条2还展示到达下一行为(即，右转)的距离(此处距离为50米)，所述距 离是从由装置计算出来的整个路线的数据库(即，定义将采用的路线的所有道路和相关 行为的列表)中提取出来的。状态条2还展示当前道路的名称8、到达之前的估计时间9
(此处为2分40秒)、估计的实际到达时间25 (上午11:36)以及离目的地的距离26 (1.4 km)。状态条2可进一步展示额外信息，例如移动电话型信号强度指示符形式的GPS信号强度。
如上文已经提到的，导航装置可包括输入装置(例如触摸屏)，其使得用户可调用导 航菜单(未展示)。从这个菜单中，可起始或控制其它导航功能。允许从本身非常容易调 用的菜单屏幕(例如，从地图显示到菜单屏幕只隔一个步骤)中选择导航功能大大简化 了用户交互并且使其更快速且更容易。导航菜单包含让用户输入目的地的选项。
除了一体式的GPS接收器23或来自外部GPS接收器的GPS数据馈送之外，导航装 置IO本身的实际物理结构可能与任何常规手持计算机基本上并无区别。因此，存储器装 置12、 13、 14、 15存储路线计算算法、地图数据库和用户界面软件；处理器单元12解 译和处理用户输入(例如，使用触摸屏来输入开始和目的地地址及其它所有控制输入) 并部署路线计算算法来计算最优路线。"最优"可指例如最短时间或最短距离等标准或某 些其它与用户有关的因素。
更具体地说，用户使用所提供的输入装置(例如触摸屏18、键盘16等)将他的开 始位置和所需的目的地输入到在导航装置IO上运行的导航软件中。用户接着选择计算行 进路线的方式提供了多种模式，例如"快速"模式，其非常快速地计算路线，但路线 可能不是最短的；"完整"模式，其查看所有可能的路线并找出最短的路线，但计算花费 的时间较长等。其它选项是可能的，其中用户定义一条有风景的路线，例如经过大多数 标记为突出美景的兴趣点(POI)，或者经过儿童可能感兴趣的大多数POI，或者使用最 少的交叉点等。
地图数据库中将道路本身描述为线条(即，向量(例如，开始点、结束点、道路方 向，整个道路由数百个此种区段组成，每一区段由开始点/结束点方向参数来唯一地定 义))，所述地图数据库是在导航装置1O上运行的导航软件的一部分(或由导航软件以其 它方式存取)。于是，地图是一组此种道路向量，加上兴趣点(POI)、加上道路名称、加 上例如公园边界、河流边界等其它地理特征，所有这些内容根据向量来定义。所有地图 特征(例如，道路向量、POI等)均以对应于或关联于GPS坐标系统的坐标系统来定义， 从而使得通过GPS系统确定的装置位置能够被定位在地图中展示的相关道路上。
路线计算使用作为导航软件的一部分的复杂算法。应用所述算法以获得大量可能的 不同路线。接着，所述导航软件对比用户定义的标准(或装置默认值)来对其作出评价， 所述标准例如为完整模式扫描、带有风景路线、经过博物馆和没有测速相机。接着，通 过处理器单元ll计算最符合预定标准的路线，并接着将其作为向量、道路名称和在向量 结束点将采取的行为的序列(例如，对应于沿着路线中的每条道路的预定距离，例如在 100米之后，左转到x街道)存储在存储器装置12、 13、 14、 15中的数据库中。
图3示意性描绘根据本发明的系统。
图3描绘卫星30，其包括地面拍照装置31和发射器装置32。所述地面拍照装置31 经设置以拍摄地球的地面表面上的交通工具50的照片。交通工具50可包括导航装置10。
卫星30使用发射器装置32向服务器40发射照片。所述卫星也可包括接收器。所述 接收器也可与发射器32—体式形成，从而形成收发器。
所属领域的技术人员将了解，卫星30可进一步包括额外的装置来执行以上解释的任 务。卫星30可(例如)包括处理器单元和存储器装置。所述处理器单元可经编程以控制 地面拍照装置31拍摄地面上的某些位置的照片。接着可先将所述照片存储在存储器装置 中，然后再将其发射到服务器40。服务器40包括接收装置。接收装置可(例如)是输 入/输出装置425。
服务器40可远离卫星30而定位。服务器40可以是计算装置，例如如图4所示。 图4展示服务器40的实施例的更详细的示意方框图，所述服务器包括处理器单元 411。处理器单元411经设置以与存储指令和数据的存储器单元通信，所述存储器单元例 如为硬盘412、只读存储器(ROM) 413、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM) 414 和随机存取存储器(RAM) 415。此外，处理器单元411可经设置以执行算术运算。
处理器单元411也可经设置以与一个或一个以上输入装置通信，例如键盘416和鼠 标417。键盘416可例如是提供在触摸屏式显示器418上的虚拟键盘。处理器单元411 可进一步经设置以与例如显示器418、扬声器429和一个或一个以上用以读取例如软盘 420或CD ROM 421的读取单元419等一个或一个以上输出装置通信。显示器418可以 是常规计算机显示器(例如，LCD)或者可以是任何其它合适的显示器。显示器418也 可能是经设置以充当触摸屏的显示器，其使得用户可通过用他的手指触摸显示器418来 输入指令和/或信息。
然而，应了解，可能提供所属领域的技术人员已知的更多和/或其它存储器单元、输 入装置和读取装置。此外，如果需要的话，其中的一者或一者以上可在物理上远离处理 器单元411而定位。处理器单元411展示为一个方框，然而其可包括若干并行运转或由 一台主处理器控制的可能远离彼此而定位的处理单元，如所属领域的技术人员已知的。
服务器40展示为计算机系统，但可为任何具有经设置以执行此处论述的功能的模拟
和/或数字和/或软件技术的信号处理系统。将了解，虽然服务器40在图4中展示为多个 组件，但服务器40可形成为单个装置。
处理器单元411可进一步经设置以使用输入/输出装置425与其它计算装置或通信装 置通信。根据图4，输入/输出装置425使得服务器40与卫星30之间以及服务器40与导 航装置IO之间能够通信。
处理器单元411可经设置以执行存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的程序指令。
存储器单元412、 413、 414、 415可进一步包括与导航装置10的存储器单元12、 13、 14、 15存储的地图数据类似的地图数据。与路段相关联的参考速度值也存储在存储器单 元412、 413、 414、 415中。这些参考速度值可能是对所述路段的速度限制或在正常环境 下可实现的最大速度。将了解，这些参考速度值在计划路线时是重要的信息，因为其确 定行进某一路线可能需要的时间量。需要用这种信息来计算最优路线，例如最快路线。
实施例1
根据第一实施例，服务器40经设置以使用输入/输出装置425从卫星30接收数据。 所述数据包括地球的地面表面的至少一张照片。所述数据还包括一个包括照片标识的标 题。此外，所述标题可包括关于用例如地图坐标等参考系统表述的照片位置和方位的信 息，例如经度和纬度、比例尺等。
处理器单元411使用已知的图案识别算法来识别和识别从卫星30接收的至少一张照 片中的道路。所述标识意味着将识别出的道路或路段识别为是公路Al或E425。可通过 使用存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的地图数据作为对图案识别算法的输入来 简化识别步骤。可使用标题信息使至少一张地面照片与地图数据匹配。基于这一点，可 通过图案识别算法较容易地识别和识别道路，因为如果已经知道将在什么位置发现道路 会较容易发现道路。
在已经在至少一张照片中识别出道路之后，处理器单元411经设置以识别出某一路 段上的若干个交通工具50。同样，所属领域的技术人员己知的图案识别算法可用于进行 此操作。
根据这一点，可基于单张照片计算所述路段的平均交通工具密度(例如，每100米 的交通工具数目)或平均交通工具距离(例如，50米)。己知交通工具50的速率取决于 道路上的交通量，SP，交通工具50之间的所需距离随着速度的增加而增加。因此，可根 据平均交通工具密度或平均交通工具距离来计算或估计交通工具50的平均速度。当然，在确定交通工具50的平均速度时，可考虑最大速度。
可通过使用平均交通工具密度或交通工具距离作为对预定表格的输入来完成此操 作，所述表格包括对应于某一距离的交通工具密度的平均速度。可将所述表格存储在存 储器单元412、 413、 414、 415中。然而，也可使用以平均交通工具密度或交通工具距离 作为输入的预定算法来计算平均速度。
接着，将所述路段的平均速度与存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的参考速 度值进行比较。当检测到差别时，或当差别超过某一阈值时，可将包括关于此交通状况 的信息的信号发射到导航装置10。所述信号还可包括与所述路段相关联的新的更新的参 考速度。这个信息可由导航装置IO存储，并在计算"最优路线"或重新安排已经计划好 的路线时使用。当计划路线时，不是使用较早存储的参考速度值，而是使用更新的参考 速度值。
也可简单地将路段的平均速度与一般的最小速度进行比较，所述一般的最小速度不 与特定的路段相关联。在平均速度低于最小速度的情况下，可发射所述信号。在此情况 下，不需要针对每条道路或路段存储参考速度，而是只存储一个一般最小速度。
图5展示由服务器40的处理器单元411执行的程序的流程图。在第一步骤101中， 服务器40的输入/输出装置425从卫星30接收至少一张地面照片。所述地面照片也可包 含标题信息。
在第二步骤102中，处理器单元411将地面照片与存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的地图数据匹配，以简化随后的图案识别步骤。
在第三步骤103中，处理器单元411执行第一图案识别步骤，以识别和识别从卫星 30接收的地面照片中的道路和其它相关项目。
在进一步的步骤104中，处理器单元411应用另一图案识别算法以识别较早识别的 道路上的交通工具。
在进一步的步骤105中，处理器单元411估计某些道路或路段上的交通工具的平均 速度。可通过计算平均交通工具密度或平均交通工具距离来完成此操作。根据平均交通 工具密度或距离，可使用存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的一者或一者以上中 的预定算法或通过使用计算出的平均交通工具密度或距离作为存储的表格的条目来査找 估计的平均交通工具速度，来估计平均交通工具速度。
在第六步骤106中，将估计的平均速度与存储在存储器单元412、 413、 414、 415中 的与所述路段相关联的参考速度进行比较。如果确定存在差别，或者如果差别超过某一预定阈值，那么处理器单元411编译信号并控制输入/输出装置425发射信号，如步骤107 中描绘的。如果未确定出差别或者差别未超过预定阈值，那么不发射任何信号，如步骤 108中描绘的。
可将信号发射到导航装置10。可用广播模式发射所述信号，但也可例如在导航装置 IO的请求下用点对点模式将信号发射到导航装置10，如下文将进一步解释的。所述信号 通知导航装置IO改变的道路条件，并且可包括更新的参考速度和应用这些更新的参考速 度的路段或道路。
确定平均交通工具密度或平均交通工具距离的另一方式是确定拍摄的或识别的道路 的"颜色"或对比度。如果交通拥挤，那么道路中充满了交通工具50，且道路的"颜色" 与空的道路的颜色不同。空的道路具有某一纯色的单调(暗)的颜色。交通工具50的存 在改变了这种纯色的单调的颜色。因此，可不是通过识别图片中的特定交通工具50而是
通过比较属于道路或路段的照片中的具有单调的纯色(暗)颜色的像素的数目Ildark与具 有全部属于所述道路或路段的其它颜色的像素量n。ther之间的比率R而确定交通条件<formula>complex formula see original document page 14</formula>
如果比率R较低，例如低于某一预定阈值，那么照片显示出许多道路区域。认为交 通是正常的，且不需要产生任何信号。如果比率R较高，例如高于某一阈值，那么认为 交通密集，且可产生信号。
为了执行这种替代方案，服务器40需要能够区分属于道路的像素和属于交通工具 50的像素。可通过确定暗度的阈值并将像素的暗度与这个阈值进行比较来简单地完成此 操作。也可首先发现所有暗像素，并动态地计算所述阈值。
将了解，也可在夜间使用这个实施例。不是直接识别交通工具50，而是通过检测由 前灯发出的光来容易地确定交通工具50的存在和位置。
将了解，也可用不同的方式计算交通工具的平均速度，例如通过使用照片中因交通 工具移动导致的交通工具模糊的量。为了进行此操作，可将地面拍照装置31使用的曝光 时间选择成相对较长，例如(举例来说)0.5秒。例如，在50km/h的速度下，交通工具 在0.5秒中行进约7米。
基于模糊量，可通过测量模糊的长度来确定单个交通工具50的速度。考虑到照片的 比例尺，可计算出交通工具行进的距离。基于这一点，可容易地计算交通工具的速度。
可针对照片中的所有交通工具进行此操作。可通过将单个确定的速度值平均来计算照片 中的交通工具50的平均速度。在第二实施例中将更详细地解释这一点。
实施例2
根据第二实施例，卫星30经设置以拍摄相同地面区域的至少两张连续的地面照片。 所述至少两张地面照片是以预定的时间间隔(例如IO秒)拍摄的。
使用发射器装置32将照片发射到服务器40。服务器40经设置以使用输入/输出装置 425来接收所述至少两张照片。
所述至少两张照片可进一步包括带有照片标识的标题。所述标题可包括关于用经度 和讳度、比例尺、照片的时间点等形式表述的照片位置和方位的信息。
处理器单元411使用已知的图案识别算法来识别从卫星30接收的至少两张照片中的 道路。可通过使用存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的地图数据作为对图案识别 算法的输入来简化这个识别步骤。可使用标题信息将至少两张地面照片与地图数据匹配。 基于这一点，可较容易地通过图案识别算法来识别和识别道路，因为如果已经知道将在 哪个位置找到道路那么将较容易找到道路。
在已经在至少两张照片中识别出道路之后，处理器单元411经设置以识别某一路段 上的交通工具50。同样，所属领域的技术人员已知的图案识别算法可用于此操作。
通过对比不同的连续照片，可计算出各个交通工具的速度。使用多种技术将第一照 片中识别出的交通工具50的位置相对于第二照片中识别出的同一交通工具50的位置进 行比较。由于大多交通工具看起来是相似的，尤其是当从上方拍照时，所以已知的计算 算法经设置以将第一照片中的交通工具与第二照片中的所述同一交通工具联系起来。可 通过计算第一照片与第二照片之间的相关值来完成此操作，如同例如从流体力学中使用 的颗粒图像测速技术中已知的。
可提供额外信息作为对这些强加边界条件的计算算法的输入，从而简化了计算。边 界条件可能是路段中的交通工具的移动方向全部处于同一方向。另一条件可能是彼此直 接相邻的交通工具的速度差别可能不超过预定的阈值。
为了进一步简化计算算法，可能只考虑具有特定特征的交通工具。这便于容易地识 别出第二照片中的相同交通工具。例如，算法可经设置以只考虑卡车和/或红色的汽车， 因为其容易识别。
当在第一照片中确定了至少一个交通工具的位置并在第二照片中确定了所述同一交 通工具的位置时，可计算所述交通工具的速度。可计算第一照片与第二照片之间的时间间隔At，因为第一照片和第二照片中的时间点是已知的，例如可从标题信息中得知。也 可通过比较至少一个交通工具在第一照片与第二照片中的位置来确定所述交通工具行进 的距离。从标题信息中得知第一照片和第二照片的比例尺，因此可容易地根据照片内的 测量出的距离来计算真实距离Ax。最终可计算出至少一个交通工具50的速度v:
v = △x / △t。
在于第一照片和第二照片中确定一个以上交通工具50的相应位置的情况下，可针对 每个交通工具计算速度vi:
Vi=△xi/△t,
其中1=1,2，...，； ^表示交通工具50。据此，可通过将所有确定的各个交通工具速度
Vi平均来计算出所述路段的平均交通工具速度Vaverage: <formula>complex formula see original document page 16</formula>
接着将所述路段的平均速度Vaverage与存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的 与某些道路或路段相关联的参考速度值进行比较。当检测到差别时，或当差别超过某一 阈值时，可将包括关于这个改变的道路状况的信息的信号发射到导航装置io。也可将所 述确定的平均速度Vaverage与不同某一道路或路段相关联的一般最小参考速度进行比较。
种一般参考速度可例如具有10km/h的值。假设在平均速度低于10km/h的情况下，交通出现堵塞。
所述信号也可包括与所述道路或路段相关联的新的更新的参考速度。可由导航装置10存储这个信息，并且在计算"最优路线"或重新安排已经计划好的路线时使用所述信息。
图6展示根据第二实施例的服务器40的处理器单元411执行的程序的流程图。在第 一步骤lll中，服务器40的输入/输出装置425从卫星30接收至少两张地面照片。所述 至少两张地面照片还包含标题信息。
在第二步骤112中，处理器单元411将至少两张地面照片与存储器单元412、 413、 414、 415中存储的地图数据匹配，以简化随后的图案识别步骤。
在第三步骤113中，处理器单元411执行第一图案识别步骤以在从卫星30接收的至 少两张地面照片中识别出道路和其它相关项目。
在进一步的步骤114中，处理器单元411应用另一图案识别算法以识别出较早识别 的道路上的交通工具50。
在进一步的步骤115中，处理器单元411应用计算算法，以对第一照片中的交通工 具50的位置与第二照片中的同一交通工具50的位置进行比较，并基于比较的位置计算 交通工具50的各个速度。
在接下来的步骤116中，根据前一步骤115中计算出的交通工具50的各个速度来计 算交通工具的平均速度。
在第七步骤117中，将平均速度与存储在存储器单元412、 413、 414、 415中的与所 述路段相关联的速度(参考速度)进行比较。如果确定存在差别，或者如果差别超过某 一预定阈值，那么处理器单元411编译信号并控制输入/输出装置425发射信号，如步骤 118中描绘的，所述信号例如包括某一路段或道路的更新的参考速度值。如果确定没有任 何差别或差别未超过预定阈值，那么不发射任何信号，如步骤119中描绘的。
将了解，可使用两张以上的照片来确定交通工具的速度。例如，当使用三张连续照 片时，可基于第一和第二照片并基于第二和第三照片来计算单个交通工具的速度。可将
所述两个计算的结果平均，以获得更平均的速度Vi。
当然，当将第一照片中的交通工具与第二照片中的交通工具联系起来时，如果其不 是同一交通工具，那么可能发生错误。可通过使用两张以上的照片来防止这种结果。首 先，基于第一和第二照片计算交通工具50的速度。基于这个计算出的速度，可预测第三 照片中的交通工具的位置。当在第三照片中的预测位置或预测位置附近未发现(相似的) 交通工具50时，第一照片与第二照片之间的匹配可能不正确。当然，未在第三照片中的 预测位置处发现(相似的)交通工具50的事实也可能是因交通工具的速度突然变化导致 的。
可将服务器40产生的信号发射到导航装置10，例如如图3所示安装在交通工具50 中的导航装置IO。下文中将进一步对此进行解释。
将了解，这个实施例也可在夜间使用。不是直接识别交通工具50,而是可通过检测 前灯发出的光来确定交通工具的存在和位置。
实施例3
根据另一实施例，导航装置10可经设置以执行上述服务器40的功能性。这意味着， 导航装置IO能够接收至少一张照片，将所述照片与地图数据匹配，识别出照片中的道路 和路段，识别交通工具，针对特定道路或路段估计平均速度，并将估计出的平均速度与 同所述道路或路段相关联的存储的参考速度进行比较。可使用所有上述类型的技术并因 此基于一张照片或基于更多照片来完成此操作。
导航装置10可因此经设置以使用输入/输出装置25直接与卫星30通信，从而省略 服务器40，如图7中示意性描绘的。卫星30可向导航装置IO发送一张或一张以上照片。 导航装置10经设置以执行上文参看服务器40描述的步骤。以此方式，导航装置10可计 算其自身的交通信息。
根据替代方案，导航装置10和卫星30可经设置以经由至少一个中间服务器(未展 示)通信。但是，根据此实施例，这个中间站仅经设置以将照片从卫星30传输到导航装 置10，而不执行上述的服务器40的功能性。
根据此实施例，导航装置10可请求卫星30 (或中间服务器)发射某一位置的最近 照片。这个位置可例如由导航装置IO基于当前位置或基于计划好的路线来确定。
实施例4
将了解，可使用所有上述实施例来一般地检索和分配交通信息，所述交通信息不止 是仅仅关于某一道路或路段的交通量或平均速度的更新的参考速度的信息。也可使用所 有上述技术来获得关于所有类型的交通条件的信息，所述交通条件例如为天气条件、停 车处/停车位的可用性。
例如，服务器40可基于地面照片来确定停车场是否有可用的停车处。可通过首先将 照片与存储的地图数据匹配来完成此操作，如上所述。所述地图数据可包括关于停车场 的详细信息，其中包含关于停车处位置的信息。接下来，服务器40可使用例如图案识别 技术来识别交通工具50是否在停车处。接着，服务器40使用输入/输出装置425和输入 /输出装置25将关于停车处可用性的信息传输到导航装置10。
可将信息提供给用户。或者，导航装置10可使用所述信息将交通工具50导航到可 用的停车处，或在停车场没有可用的停车处时，将其导航到另一停车场。
当然，也可不使用服务器40而是通过为导航装置10配备执行此实施例的步骤的功 能性来执行此实施例。
可通过向从卫星30接收到的照片应用数据处理步骤来改进所有上述实施例。这些处 理步骤可包括调整亮度、对比度。也可使用所有类型的合适的滤波器。可使用多种技术
在下雨和/或多云条件下提高图像质量。
此外，所有上述实施例也可在夜间在光线较暗且可见度较低时使用。在此情况下， 交通工具50无法被直接识别。但是，可通过检测交通工具50的(前)灯发出的光来容 易地识别交通工具50。
可在所有上述实施例中使用通过交通工具50的(前)灯发出的光来识别交通工具 50，例如以确定交通密度，以通过测量图片中的交通工具的模糊量来确定平均速度，以 便确定暗像素与较亮像素之间的比率，以比较一张以上的照片等。
相机31可以是任何类型的相机，例如对人类肉眼看不到的电磁辐射敏感的相机。相机31可以是能够在夜间使用的红外相机。
在所有上述实施例中，服务器40均经设置以在确定相关交通条件的情况下向导航装置10发送信号。这个信号可包括关于改变的道路条件的信息，所述道路条件例如包括路 段的指示和与所述路段相关联的新的参考速度。接着，导航装置io可在计划新路线或重 新计划已经计划好的路线时使用发射到导航装置10的这个信息。
服务器40可使用输入/输出装置425直接向导航装置IO发送这个信号。然而，服务器40也可经由一个或一个以上其它卫星(可能包含卫星30)或地面情况向导航装置10 发送所述信号。将了解，可使用所有类型的传输技术和/或协议将信号从服务器40传输 到导航装置10。
导航装置10包括输入/输出装置25，以接收所发射的信号。导航装置10的处理器单元11经设置以在存储器单元12、 13、 14、 15中存储所述信号，并在计划路线或重新安排已经计划好的路线时使用所述信息。
根据另一替代方案，服务器40可经设置以仅将信号发射到改变的道路条件附近的导 航装置10。可通过仅发射改变的道路条件附近的信号来完成此操作。
虽然上文已经描述了本发明的特定实施例，但将了解，可用不同于所述的方式实践 本发明。举例来说，本发明可采用含有描述上述方法的一个或一个以上机器可读指令序 列的计算机程序或其中存储着此种计算机程序的数据存储媒体(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。所属领域的技术人员机将了解，所有软件组件也可形成为硬件组 件。
以上描述希望是说明性的而不是限制性的。因此，所属领域的技术人员将明白，可 在不偏离随附权利要求书的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。
权利要求
1.一种确定交通信息的方法，其特征在于所述方法包括以下内容使用输入/输出装置(25；425)接收地球表面的包括至少一个路段的一部分的至少一张照片，使用处理器单元(11；411)识别所述至少一张接收到的照片中的所述至少一个路段上的若干个交通工具(50)，以及基于所述至少一个识别出的交通工具(50)确定交通信息。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中使用图案识别技术来完成对所述若干个交通工具(50)的所述识别。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中使用地图数据作为输入用于所述图案识别技术。
4. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的确定交通信息的方法，其进一步包括基于所述至少一张接收到的照片计算所述若干个识别出的交通工具(50).的速度。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中通过以下方式计算所述若干个交通工具(50)的 速度针对路段确定交通工具密度，以及根据所述交通工具密度估计所述路段中的所述若干个识别出的交通工具(50)的 平均速度。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中通过确定所述照片中属于道路或路段的具有第一 颜色的像素数目(ndaric)与具有其它颜色的像素数目(n。ther)之间的比率来确定路 段的所述交通工具密度。
7. 根据权利要求4所述的方法，其中通过以下方式计算所述若干个识别出的交通工具(50)的速度 确定所述若干个识别出的交通工具的模糊量。
8. 根据权利要求4所述的方法，其中所述方法包括从拍照装置(31)接收地球的一个片段的至少两张照片，第一照片是在第一时间 点拍摄的，且第二照片是在第二时间点拍摄的， 识别所述第一照片中的若干个交通工具(50)， 识别所述第二照片中的若干个交通工具(50)，计算在所述第一和第二照片两者中识别出的所述若干个交通工具(50)的至少一 部分在所述第一照片与所述第二照片之间行进的距离，使用所述计算出的距离和所述第一和第二时间点来计算所述若干个识别出的交 通工具(50)的速度。
9. 根据权利要求4-8中任一权利要求所述的方法，其中所述方法进一步包括将所述若干个识别出的交通工具(50)的所述计算出的速度与识别所述若干个识 别出的交通工具所在的路段相关联的参考速度进行比较。
10. 根据权利要求4-9中任一权利要求所述的方法，其中所述方法进一步包括将所述若干个识别出的交通工具(50)的所述计算出的速度与预定的最小速度进 行比较。
11. 根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括确定所述识别出的交通工具(50)的位置，将所述确定的位置与地图数据进行比较，所述地图数据包括关于停车处的信息， 确定所述停车处的可用性。
12. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述方法进一步包括编译包括所述确定的交通信息的信号， 发射所述编译的信号。
13. —种装置(10、 40)，其包括输入-输出装置(25、 425)、存储器单元和处理单元(11、 411)，所述处理单元(11、 411)经设置以使用所述输入-输出装置(25、 425)与其 它装置通信，且经设置以与所述存储器单元通信，其特征在于所述装置(10、 40)经设置以使用所述输入-输出装置(25、 425)接收地球表面的包括至少一个路段的一部分 的至少一张照片，使用所述处理单元(11、 411)识别所述至少一张接收到的照片中的所述至少一个 路段上的若干个交通工具(50)，基于所述若干个识别出的交通工具(50)确定交通信息。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中所述装置是服务器，其经设置以基于所述确定 的交通信息编译信号，并使用所述输入-输出装置(25、 425)发射所述信号。
15. 根据权利要求14所述的装置，其中所述装置是经设置以计划路线的导航装置(10)。
16. 根据权利要求15所述的装置，其中所述导航装置(10)经设置以基于所述确定的 交通信息计划路线。
17. —种交通工具，其包括根据权利要求13-15中任一权利要求所述的装置。
18. —种计算机程序，其经设置以当加载在计算机设置上时执行根据权利要求l所述的 方法。
19. 一种数据载体，其包括根据权利要求18所述的计算机程序。
全文摘要
本发明涉及一种确定交通信息的方法。所述方法包括以下内容使用输入/输出装置(25；425)接收地球表面的包括至少一个路段的一部分的至少一张照片；使用处理器单元(11；411)识别所述至少一张接收到的照片中的所述至少一个路段上的多个交通工具(50)；和基于所述至少一个识别出的交通工具(50)确定交通信息。
文档编号G08G1/04GK101203894SQ200580050177
公开日2008年6月18日 申请日期2005年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者塞尔海伊·特卡琴科, 约翰·布莱齐 申请人:通腾科技股份有限公司