用于在光信号设备处自动起动移动工具的方法、装置和移动工具与流程

本发明涉及用于在光信号设备处自动起动移动工具的方法、装置和移动工具。

背景技术：

由现有技术已知执行移动工具关于其它交通参与者和/或对象的自动的纵向调节的驾驶员辅助系统。这些下文中称为间距调节速度控制器的驾驶员辅助系统大多用于自动调节与前方行驶的移动工具的间距或者也结合紧急制动功能以从移动工具的视角避免碰撞。为了这个目的，例如借助雷达传感器和/或激光雷达传感器检测在前方行驶的移动工具并且确定前方行驶的移动工具的位置以及关于所述移动工具的运动特性。作为对此的响应，可以自动地或局部自动地干预移动工具的纵向调节以加速或制动。

此外，例如公开文献de102011116304a1建议了一种驾驶员辅助系统，该驾驶员辅助系统能够评估光信号设备的光信号，以便向移动工具的驾驶员指明光信号设备的当前状态。因此如果驾驶员在光信号设备处停车时注意力没有集中到光信号设备上，那么这个驾驶员辅助系统例如可以用于起动提醒。为了这个目的，在现有技术中在移动工具的显示器中另外示出光信号设备的当前信号状态的符号。此外，也可以使用其它光学提示和/或声学提示和/或触觉提示，以便将驾驶员的注意力引向交通事件。但在移动工具的现代的操作和显示方案中通常追求的目标是，让驾驶员不过于频繁地面对相应的提示，以便不妨碍驾驶舒适度并且在安全关键的提示时(例如针对必要的手动的制动干预)保证驾驶员的完全的注意力。此外，这种驾驶员辅助系统仅用于通知驾驶员并且本身不实施对移动工具的任何运动控制、如纵向调节。响应于光信号设备的行驶放行提示的起动过程因此必须手动地由驾驶员实施。此外，有关光信号设备的信号状态的光学提示和/或声学提示和/或触觉提示的输出并不一定对于驾驶员在起动过程方面为直观关联性。

此外还已知允许了移动工具全自动行驶的方法和装置，其中，在理想情况下不需要由驾驶员干预对移动工具的控制。这些方法和装置相应地必须具有极高的可靠性，以避免对自身的潜在危害或对其它交通参与者的危害。因此实现这种全自动驾驶与很高的技术耗费和相应高的成本相关联。即使全自动驾驶的移动工具的驾驶员通常持续监控全自动控制装置的所有驾驶操作，但原则上不会强迫驾驶员通过确认动作检查每个单独的控制动作的合理性，这就是说，通过驾驶员可能不会拦截由全自动控制装置对当前的交通事件的可能的错误解释。

技术实现要素：

因此本发明的任务是，减轻或消除现有技术的前述缺点。

由独立权利要求的特征来解决之前提出的任务。从属权利要求内含本发明的优选的扩展设计方案。

按照第一个方面，建议了一种用于在光信号设备处自动起动、特别是从第一排起动移动工具的方法。在按本发明的方法的第一个步骤中，借助移动工具的第一光学传感器拍摄光信号设备的照片。第一光学传感器—其可以是相机—优选布置在移动工具的前部，因而相机能以合适的方式检测光信号设备的典型位置。相机可以是移动工具的已经存在的驾驶员辅助系统的组成部分或者是仅用于按本发明的方法的相机。因为传统的光信号设备经常可能布置在关于车道的停车线的不同的位置处，所以在移动工具处用彼此不同的位置和取向布置其它相机可能是有利的，以便确保通过相机中的至少一个相机最佳地检测相应的光信号设备。

由相机拍摄的光信号设备的照片可以尤其以代表照片的数字信号或模拟信号的形式有线地或者借助无线电路径从相机传输给移动工具的控制器。控制器可以包括评估单元，该评估单元又可以包含用于处理由相机接收的信号的处理器。此外，存储单元可以连接到评估单元上，在存储单元中还能另外储存着由评估单元接收的信号。

光信号设备可以尤其是交通信号灯，该交通信号灯可以借助相应的光信号显示形式为红灯阶段、黄灯阶段和绿灯阶段的典型的信号状态。从简化的说明的意义上而言，要指出的是，不详细探讨多个全世界范围内存在的有关各个交通信号灯阶段的顺序和持续时间的变型方案。取而代之的是，根据交通信号灯阶段的典型的示例顺序详细阐释按本发明的方法。对按本发明的方法重要的信号状态的切换涉及到从未授权的行驶放行(红灯阶段)到授权的行驶放行(绿灯阶段)和/或预通知的行驶放行(黄灯阶段)的信号状态切换，由此能使不同于在此所说明的示例顺序的顺序以恰当的方式与按本发明的方法相适应。

在按本发明的方法的第二个步骤中，根据所拍摄的照片确定光信号设备的信号状态。优选借助能由评估单元的处理器运行的公知的用于图像分析的算法来确定信号状态。针对使用多个相机来检测光信号设备的情况，可以通过评估单元额外实施对各个相机的照片的比较，以便为了确定信号状态而选出有光信号设备的最为可靠或最为完整的图像的照片。与之相关地可能有利的是，并行地评估多个相机的照片，以便能额外检查信号状态的确定的结果的合理性。

在按本发明的方法的第三个步骤中，针对确定了优选预通知行驶放行(即从红转绿时的黄灯阶段)的信号状态的情况，实施移动工具的自动起动过程。备选地，也可以在代表真正的行驶放行(绿灯阶段)的信号状态下才实施自动起动过程。如果光信号设备的信号顺序特定于国家地在从红转绿时没有设置黄灯阶段，那么后者就可能尤为重要。但与信号顺序中在从红转绿时存在的黄灯阶段相关联地，可能希望的或者必需的是，在通过光信号设备真正行驶放行时才发生起动过程。自动起动过程可以优选通过已经存在的用于对移动工具进行纵向调节的驾驶员辅助系统执行，驾驶员辅助系统可以是间距调节速度控制器。评估单元可以例如通过移动工具的诸如can、flexray、most或者以太网这样的总线系统连接到间距调节速度控制器上，以便响应于所确定的通过光信号设备的行驶放行地将相应的控制信号传输给这个间距调节速度控制器。备选也可以在移动工具的间距调节速度控制器本身中或者其它现有的控制器中实施在评估单元上执行的程序逻辑。

自动起动过程的一个优点是，在通过起动运动完成行驶放行后，将驾驶员的注意力直观地引向到交通事件上。与公知的用于通过光学提示和/或声学提示和/或触觉提示来吸引驾驶员的注意力的方法相反的是，对驾驶员而言，通过起动过程的肌肉运动知觉产生了所提示的动作和继续行驶之间的直接的相互联系。可以将起动运动的动力学设计成对应驾驶员的注意力的吸引注意力的动量或力矩(moment)，即，例如设计成脱离停车状态时的能感觉到的急动。

在按本发明的方法的第四个步骤中，确定移动工具的驾驶员的用户动作以检查起动过程的合理性。这具体意味着，按本发明的方法与全自动行驶相反地规定了用户动作，以确保不会由于对行驶放行的可能的错误解释而错误地实施自动起动过程并且因此导致对自身的潜在危害或对其它交通参与者的危害。这种用户动作可以例如是操纵预定的操作元件和/或加速踏板或制动踏板和/或在起动后预定的时间内实施用户手势。以如下方式进行合理性检查，即，驾驶员优选在开始起动过程之后的很短的时间间隔内(例如2-3秒)，独立于通过评估单元和/或可能的另外的驾驶员辅助系统的评估地执行对交通状况的自我评估。针对驾驶员可以确认由起动过程没有引起交通危险的情况，驾驶员可以例如通过操纵预定的操作元件执行对起动过程的合理性检查。

例如考虑布置在方向盘处的按钮作为这种预定的操作元件，其能通过驾驶员以简单的方式够到和操作，驾驶员则无须因所述操作过程而将其目光从前方的交通事件移开。此外还可以想到这种预定的操作元件在移动工具内的优选能让驾驶员方便地够到和操作的大量其它的位置。

驾驶员备选或附加地在自动起动过程期间例如也可以通过操纵(短暂的轻击)加速踏板证实，应当由驾驶员辅助系统继续行驶。备选或附加地可以通过驾驶员在自动起动过程期间也实施预定的用户手势和/或其它运动、如点头，并且由评估单元对此进行确定。这可以例如通过使用形式为移动工具的内室相机的第二光学传感器实现，内室相机被这样定位和取向，使得它能可靠地检测驾驶员的用户手势和/或另外的运动。由内室相机产生的图像信号可以紧接在传输给评估单元之后在这个评估单元中加以分析和评估。以这种方式确定的成功的合理性检查(例如通过点头)可以与通过驾驶员操纵的操作元件类似地导致继续行驶。同样的说明也适用于通过由驾驶员发出语音指令对起动过程进行潜在的合理性检查，语音指令由移动工具的麦克风记录并且可以由语音识别系统确定。以这种方式确定的成功的合理性检查可以紧接着通过合适的接口借助信号从语音识别系统传输给评估单元。

驾驶员在起动过程期间未能成功进行合理性检查则优选导致，由评估单元操控的纵向调节使移动工具又自动停止运转，因而不会由于未经合理性检查的起动引起交通危险。

在本发明的另一种有利的设计方案中，在合理性检查无果时可以将实施自动起动过程限制到预定的距离。预定的距离可以例如规定为约50cm的值，但也可以考虑不同与此的值。在选择合适的值用于预定的距离时，优选考虑下列标准：一方面所述值应当足够大，以便与移动工具的预定的加速度配合地保证将驾驶员的注意力引向处于驾驶员前方的交通事件。另一方面，所述值则应当保持得尽可能小，以便在合理性检查无果的情况下能及时使移动工具停止运转，而不会由于未经合理性检查的自动起动过程而危害其它交通参与者或移动工具本身。

在本发明的另一种有利的设计方案中，在合理性检查无果时可以将自动起动过程的实施限制到根据光信号设备的可见度由驾驶员确定的一个距离。为了这个目的，可以为按本发明的评估单元提供另外的信息，因而使所述评估单元有能力针对所述距离而确定与相应的状况相适应的合适的值。为了保证在起动过程期间光信号设备对驾驶员持久可见，可以例如检测和确定驾驶员的眼睛关于光信号设备的位置和取向。用于检测眼睛位置和其取向的合适的器件又可以是上面已经提到的内室相机，其优选这样布置在移动工具内，使得其能与驾驶员的身高和坐姿无关地始终可靠地检测驾驶员的眼睛。合适的位置可以例如是驾驶员上方移动工具的顶蓬的前部区域中。这个相机优选是已经在移动工具中存在的注意力辅助系统的内室相机，注意力辅助系统例如用于识别驾驶员的疲劳。

通过将内室相机相应地连接到按本发明的评估单元上，可以通过评估单元接收和评估由内室相机产生的图像信号。在此又可以使用公知的用于图像分析的算法来确定有关驾驶员的眼睛的位置和取向的信息。此外，通过为评估单元提供有关移动工具的车身的特性、内室相机关于车身的位置和取向以及用于检测光信号设备关于车身的相机的位置和取向的信息，评估单元可以基于这些信息为起动过程的距离确定一个与状况相关的值，该值使得光信号设备在起动过程期间对驾驶员持久可见。

在本发明的另一种有利的设计方案中，可以通过评估单元确定，应在光信号设备处执行自动起动过程，以便根据该自动起动过程来规定移动工具的停车位置或起动位置，使得停车位置或起动位置处于光信号设备的停车线前的预定值处。为了这个目的，评估单元可以使用上面说明的方法来为未成功进行合理性检查的起动过程确定最大的距离。这就是说，可以根据光信号设备的可见度为本发明的在此所说明的设计方案例如使用预定的距离(约50cm)或与状况相关地确定的距离。备选地，也可以使用来自这两个距离值的最大值。在光信号设备前的优选由移动工具的间距调节速度控制器执行的自动的停车过程期间，评估单元可以在接近光信号设备时将相应的信号传输给间距调节速度控制器，因而这个间距调节速度控制器使移动工具停在光信号设备的停车线前的用于所述距离的相应目标值处。以这种方式能确保，在随后的自动起动过程中，对于未成功进行合理性检查的起动过程的整个距离，光信号设备仍保持对驾驶员可见，或者在起动期间没有经过光信号设备。此外，这还提供了这样的优点，即，没有成功进行合理性检查的起动过程不会导致超过光信号设备的停车线，而超过光信号设备的停车线可能在黄灯阶段期间的起动时会导致问题(例如由触发交通闪烁灯引起)。

在本发明的另一种有利的设计方案中，可以在移动工具的对于驾驶员看得到的显示器中显示由第一光学传感器拍摄的包含了自动起动过程的时间点上光信号设备的信号状态的照片。当光信号设备基于移动工具关于光信号设备的不利的起动位置无法被驾驶员看到或仅部分看到时，这可能尤为有利。此外，如果驾驶员在通过光信号设备的行驶放行的时间点上没有将其视线投向光信号设备，那么尤其也能有利地使用在此所说明的设计方案。这就是说，驾驶员在随后的自动起动过程期间在光信号设备由于移动工具的运动而从驾驶员的视野消失之前可能没有及时看到光信号设备。

对于驾驶员可见的显示器可以例如是车载计算机系统的和/或组合仪表的在移动工具中存在的显示器和/或平视显示器(抬头显示器)。此外，所拍摄的照片在移动工具的平视显示器中的显示还具有这样的优点，即，驾驶员可以通过将其视线对准行驶方向既能一眼掌握在移动工具前方的交通状况也能掌握平视显示器的显示内容。为了这个目的，按本发明的评估单元可以通过相应的接口与移动工具的一个或多个合适的显示器或者与操控这些显示器的控制器连接。

要指出的是，通过评估单元传输给显示器的代表了光信号设备的状态的图像信号，优选以真实照片的形式传输和显示。“真实”在本上下文中意味着，在此不是对光信号设备的信号状态的符号表示，而是光信号设备的由第一光学传感器拍摄的照片能以或多或少未经改变的形式(例如作为“写实的图示”)在显示器中或在显示器的为按本发明的方法所设的部分中显示。“或多或少未经改变”具体意味着，第一光学传感器的图像信号虽然原则上可以直接用于显示，但这些图像信号奔着能更好地由驾驶员识别的目标在显示器上输出之前可以借助用于适应图像几何形状的合适的方法进行处理。因此通过评估单元所传输的照片例如可经受几何变形，以便例如矫正光信号设备的照片的梯形失真(基于第一光学传感器关于光信号设备的拍摄角度)。此外，将照片部分限于光信号设备的光信号以改进光信号的可见性也是充满意义的。此外还可以想到的是，取代对单张照片的显示，可以在显示器中显示一系列照片，以便例如阐明从一个信号状态到下一个信号状态的切换。

在本发明的另一种有利的设计方案中，附加于自动起动过程，还通过光学提示和/或声学提示和/或触觉提示向驾驶员指明起动过程。这可以通过将评估单元连接到移动工具内的相应的控制器上实现。光学的和/或声学的提示可以例如通过将评估单元连接到移动工具的娱乐系统/信息娱乐系统上实现，因为通过这个娱乐系统/信息娱乐系统通常能操控驾驶员看得到的显示器和移动工具的音响系统。触觉的提示可以例如通过将评估单元连接到用于操控方向盘震动或座椅震动的控制器上实现。

上述附加的提示中的其中一个提示的输出可以在开始起动过程的同时由评估单元通过到相应的控制器的信号传输而触发。但附加的提示也可以延迟了预定的时间或距离地在起动过程开始时触发，以便使驾驶员能有机会对起动过程进行正面的合理性检查(例如通过操纵方向盘按键)。附加的提示可以在进行合理性检查之后取消，因为通过驾驶员的用户动作已经确认驾驶员的注意力在交通事件上。但也可以根据驾驶员的所确定的视向输出附加的提示。对评估单元在通过光信号设备的行驶放行的时间点上例如通过内室相机的相应的拍摄确定了驾驶员的目光投向后排座椅方向的情况而言，附加的提示的输出可能是充满意义的，因为驾驶员的注意力在这个时间点上没有集中到交通事件上。相反，如果驾驶员在起动时间点上目光已经投向前方的交通事件，则可以忽略附加的提示的输出。此外，驾驶员在起动过程的时间点上投向交通事件的目光也被评估为是对起动的(隐含的)合理性检查，因此驾驶员在起动过程期间不再需要实施另外的动作来进行合理性检查。按本发明的方法能以这种方式改进自动起动过程期间的舒适性和安全性。

按照第二个方面，建议了一种用于在光信号设备处自动起动移动工具的按本发明的装置。所述装置包括评估单元，评估单元例如包括处理器，所述处理器设置用于实施按本发明的方法步骤。评估单元设置用于，关联于数据输入端地借助移动工具的可以是相机的第一光学传感器接收光信号设备的照片并且根据所拍摄的照片确定光信号设备的信号状态。此外，评估单元关联于数据输出端地设置用于，响应于代表和/或预通知行驶放行的信号状态实施移动工具的自动起动过程。评估单元关联于数据输入端地还额外有能力确定移动工具的驾驶员的用户动作以对起动过程进行合理性检查。此外，评估单元设置用于，关联于数据输出端地根据所述合理性检查的结果自动继续或结束起动过程。

按照本发明的第三个方面，建议了一种移动工具，其包括按照本发明的第二个方面所述的装置。特征、特征组合以及由此产生的优点对应结合本发明的第一个方面和第二个方面所解释的特征、特征组合以及由此产生的优点，因而为了避免重复可以参考上述解释。

附图说明

本发明的其它的细节、特征和优点由随后的说明书和附图得出。图中：

图1示出了阐明按本发明的方法的一个实施例的步骤的流程图；

图2是按本发明的装置连同移动工具的部件的示意性概览；和

图3示出了在光信号设备处的按本发明的起动状况的一个例子。

具体实施方式

图1示出了用于在交通信号灯70处自动起动移动工具80的按本发明的方法的一个实施例。在此，在第一步骤100中借助移动工具80的沿行驶方向取向的相机30拍摄交通信号灯70的照片。相机30这样布置在移动工具80处，使得与移动工具80在交通信号灯70前的相应停车位置74无关地并且与交通信号灯70关于车道的相应的定位无关地始终确保了能良好地看到交通信号灯70的光信号。相机30借助数字接口连接在评估单元10上，评估单元有能力接收和评估由相机30生成的数字图像信号。为了这个目的，所接收的形式为数字数据的图像信号先是被存放在连接在评估单元10上的存储单元20中。在步骤200中，由评估单元10通过对图像信号的存放在存储单元20中的数字数据的分析来确定交通信号灯70的信号状态。评估单元10管理在存储单元20中的变量内的交通信号灯70的相应当前所确定的信号状态。在步骤300中，作为对交通信号灯70的信号状态从红色的光信号切换到黄色的光信号的响应，通过评估单元10以如下方式推动自动起动过程，即，这个评估单元将起动信号传输给控制器以对移动工具进行纵向调节，所述控制器是间距调节速度控制器50(abstandsregeltempomat)。在步骤400中，通过评估单元10确定移动工具80的驾驶员的用户动作以对起动过程进行合理性检查。在这个实施例中，驾驶员的形式为点头的头部运动用作合理性检查，这就是说，用作自动起动过程的确认。这个头部运动借助移动工具80的内室相机40加以检测并且借助数字的图像信号由内室相机40传输给评估单元10。评估单元10借助合适的图像分析算法分析所接收的图像信号，以便对由驾驶员实施的用户动作进行分类。基于在起动过程期间确定的点头，评估单元10在步骤500中向间距调节速度控制器发出信号，即，基于驾驶员的成功的合理性检查可以继续自动进行的行驶。

图2示出了按本发明的装置连同移动工具80的一些部件的示意性概览。所述装置包括评估单元10，该评估单元又具有数据输入端12和数据输出端14。评估单元借助数据输入端12能够接收沿行驶方向定位在移动工具80的前部的区域中的沿交通信号灯70的方向取向的相机30的图像信号。此外，评估单元借助数据输入端12能够接收移动工具80的定位在驾驶员上方顶蓬的前部区域中的相机40的图像信号。相机30、40将所拍摄的图像信息以数字图像信号的形式传输给评估单元10。此外，存储单元20还连接在评估单元10上，评估单元10将所接收到的数字的图像信号和状态变量以及评估单元10的数据存放在该存储单元中。评估单元10借助数据输出端14能操控间距调节速度控制器50以执行起动过程。此外，通过数据输出端14将平视显示器连接到评估单元10上，以便在交通信号灯70的信号状态从红切换到黄的时间点上显示交通信号灯70的照片。此外，评估单元10通过数据输出端14与移动工具80的信息娱乐系统84连接，以便通过相应的发信号将移动工具80中的声学提示输出给信息娱乐系统84，从而将驾驶员的注意力引向驾驶员前方的交通事件。

图3示出了在交通信号灯70处的按本发明的起动状况的一个示例。移动工具80在到达转成红色的交通信号灯70时占据与交通信号灯70或与设置在车道上的停车线间隔预定间距的停车位置74。预定的间距对应由按本发明的评估单元10确保的用于自动起动过程的最大距离90。通过预定的间距确保了在执行移动工具80的自动起动过程时在交通信号灯的信号状态从红转黄时使交通信号灯在整个起动过程期间保持对移动工具80的驾驶员可见。以这种方式产生了用于通过由驾驶员评估交通信号灯70的信号状态来对自动起动过程进行合理性检查的可能性。

附图标记列表

10评估单元

12数据输入端

14数据输出端

20存储单元

30相机

40内室相机

50间距调节速度控制器

60平视显示器

70交通信号灯

72停车线

74停车位置

80移动工具

84车载计算机系统

90起动过程的距离

100-500方法步骤