用于通过低于后车与前车之间的允许间距来识别交通违法行为的方法和装置与流程

文档序号:27130697发布日期:2021-10-29 21:02阅读:213来源:国知局
用于通过低于后车与前车之间的允许间距来识别交通违法行为的方法和装置与流程
用于通过低于后车与前车之间的允许间距来识别交通违法行为的方法和装置
1.本发明涉及用于通过低于后车与前车之间的允许间距来识别交通违法行为的一种方法和一种装置。
2.众所周知,贯彻交通安全法规的一个主要问题是超速。然而,在高速公路和快车道上发生的事故比例甚至更高,原因是与前方车辆的间距太小。欧洲国家(荷兰、德国和奥地利)和美国的道路交通法规对于高速间距控制违法行为的处罚具有不同的法律情况和由此衍生的测量方法。根据所使用的传感装置、传感装置的视角和安装/应用类型而定,通常的测量方法是不同的。一般情况下,点式测量没有意义,应在较长的路段上测量不当行为,并以法庭认可的形式记录在案。
3.此外,例如在德国,对乘用车的规定与对公共汽车和3.5吨以上的卡车的规定不同。《道路交通法规》第4条第3款规定,3.5吨以上的卡车和公共汽车在超过50km/h的高速公路上必须保持50m的最小间距。这些区域和应用技术法规的总和意味着,在没有测量人员监督的情况下(“非专心测量操作”)的自动测量操作目前不存在或仅以不成熟的形式存在。
4.即使在追究驾驶员责任的国家,对道路交通中的间距违法行为的法庭/专家认可、自动测量、文件记录和罚单/罚款书开具也需要有驾驶员的照片来证明。法律要求提供至少超过250m行驶间距的间距违法证据:为此,使用雷达/摄像机的点式测量不适合或仅在有限程度上适合。
5.例如,可以使用桥式测量方法,其中使用这种方法需要测量人员在场(专心的测量操作)以及在现场和后台手动选择/评估测量。测量系统需要在行车道上标记,因此这种类型的间距测量只能在为此设置的路段上进行。
6.在此背景下,利用在此提出的方案提出根据独立权利要求所述的用于通过低于后车与前车之间的允许间距来识别交通违法行为的一种方法和一种装置。在此提出的方案的有利的变型方案由从属权利要求得出。
7.本发明提出一种用于通过低于后车与前车之间的允许间距来识别交通违法行为的方法,其中后车在前车后面行驶,并且其中所述方法具有以下步骤:
8.‑
识别后车和前车在检测区域中在提供速度测量值的传感器周围的环境中的至少各一个速度,特别是其中同时检测用于识别后车和前车在检测区域中的速度的测量值;
9.‑
在参考测量点处检测和/或确定后车与前车之间的参考间距;
10.‑
在使用后车和前车的所识别的速度和/或所检测的参考间距的情况下,在检测区域中重新确定后车和前车之间的至少一个跟随间距;以及
11.‑
当至少跟随间距在检测区域中持续地低于间距阈值时,探测出交通违法行为。
12.检测区域可以理解为在提供速度测量值的传感器之外的区域,在该区域中检测车辆的速度。后车可以理解为跟随前车,即在前车后方行驶的车辆。
13.在此提出的方案基于如下认识:通过分析后车和前车的所识别的速度以及后车和前车之间的参考间距也可以在后车和前车经过检测区域期间得出关于后车和前车之间的间距的结论。这里利用的是,通过物理上不同的测量方法通常可以比间距更好地检测速度,
特别是当要在距测量传感器非常远的距离处检测物体之间的这些间距并且为此有时必须考虑高公差时,这些高公差阻碍了测量结果的精确且法庭认可的使用。为此,例如可以确定后车与前车的速度之间的速度差,该速度差那么在知道参考点处的参考间距时允许非常精确地重新确定后车与前车在检测区域中的间距关系。以这种方式可以组合不同的测量方法,以便获得用于确定后车与前车之间的非常精确的间距的测量方法的优点,以便随后获得对后车与前车之间的跟随间距的法庭和专家认可的确定。然后可以非常精确地记录交通违法行为,并以法庭认可的形式记录在案。此外,该方案可以有利地在道路交通事件中在几乎任何位置使用。因此不再需要准备特定的位置来执行两个车辆之间的间距测量,例如在行车道上安置线条,从而由此通过在此提出的方案能够明显更灵活地使用对低于两个车辆之间的允许间距的监控。此外,通过自动确定间距也可以省去通常需要的测量员在场,从而也可以最大程度降低用于监控低于允许间距或者在此要识别的交通违法行为的人力成本。
14.在此提出的方案的一种实施方式是有利的,其中在识别后车和前车的速度这一步骤中,在使用检测速度的传感器,特别是雷达传感器和/或激光雷达传感器的测量值的情况下和/或直接从读取由车辆发送的与速度相关的数据中和/或在使用来自图像序列的图像的情况下确定跟随间距。特别是在使用雷达传感器和/或激光雷达传感器的测量值的情况下识别速度能够有利地实现使用高精度工作的传感器技术的测量值,该技术于是也能够实现非常可靠且精确地确定后车与前车之间的一个或多个跟随间距。
15.根据在此提出的方案的另一种实施方式,也可以在识别步骤中确定后车和前车在检测区域中的绝对速度。绝对速度在此可以理解为后车和前车在地面上的速度。除了传感测量之外,速度也可以直接通过与车辆的接口从gps数据或类似速度数据中确定。特别有利的是,将如此确定的速度测量值和所提出的装置的变型方案的速度测量传感器的测量值组合起来。在此提出的方案的这种实施方式也提供了非常精确地确定后车和前车的速度的优点,这又开启了高度精确地确定后车和前车之间的跟随间距,由此实现在法庭和专家证明方面的进一步优化。
16.根据另一种实施方式,在重新确定步骤中,可以在使用前车的所识别的速度与后车的所识别的速度之间的差的情况下重新确定跟随间距。这种实施方式提供的优点在于,通过后车和前车的能非常精确地检测的速度能够实现非常精确地确定后车和前车之间的跟随间距。
17.此外,在此提出的方案的一种实施方式是有利的,其中设置有读取后车和前车的在时间上相继的图像的图像序列这一步骤,其中图像由图像传感器在检测区域中拍摄,其中在重新确定步骤中,在使用图像序列的图像的情况下重新确定跟随间距,和/或其中在探测步骤中存储图像序列的至少一个图像,以便记录交通违法行为。图像序列在此可以理解为多个图像,这多个图像在不同的时间点由图像传感器记录。图像传感器例如可以理解为光学传感器,例如摄像机。特别地,这里提出的方法可以通过使用立体图像传感器形式的(第一或还有第二)图像传感器来使用。替代性地,也可以仅读取作为图像传感器的单目摄像机的图像。在此提出的方案的这种实施方式提供的优点在于,通过分析图像序列的图像,实现了用于重新确定前车与后车之间的间距的另一种独立的可能性,从而可以提高重新确定的跟随间距的可靠性和/或精度。替代性地或附加地,当为了记录交通违法行为而存储后车的所记录的或读入的图像时,也可以进行交通违法行为的法庭和专家认可的记录。
18.一种实施方式是特别有利的,其中读取和识别步骤在检测和/或确定步骤之前实施。这种实施方式提供的优点在于,可以检测到达的车辆,从而例如不需要将待映射的车辆的驾驶员的数据存储过长时间,由此可以缓解数据保护问题。替代性地,读取和识别步骤可以在检测和/或确定步骤之后执行。通过这样的实施方式,在此提出的方案的优点也仍然可以简单且可靠地实现。
19.此外,还可设想在此提出的方案的一种实施方式,其中在检测和/或确定步骤中,此外还检测后车和/或前车的参考速度,其中在重新确定步骤中,在使用后车的参考速度和/或在使用前车的参考速度的情况下,重新确定后车和前车之间的跟随间距和/或检测到的参考间距。这种实施方式通过使用后车和/或前车的参考速度提供了另一种可能性:对后车和/或前车的所识别的速度进行可信性检查和/或校准,从而得到在此提出的方案在法庭和专家认可方面的可操作性的进一步改进。
20.为了能够特别可靠地确定交通违法行为,交通违法行为的探测可以建立在确定检测区域中的多个跟随间距的基础上。为此,根据在此提出的方案的一种实施方式,在重新确定步骤中,可以分别在使用后车和前车在相关位置上的所识别的速度以及所检测的和/或所确定的参考间距的情况下,重新确定在检测区域中的不同位置处的后车与前车之间的多个跟随间距。特别是可以同时确定后车和前车在相关位置处的所识别的速度。在探测步骤中,当后车与前车之间的跟随间距在检测区域中的不同位置处分别低于间距阈值时,可以探测出交通违法行为,特别是其中这些位置位于检测区域中的预定义的测量路段之内,该测量路段长于最小测量路段。
21.在此提出的方案的一种实施方式在技术上简单且同时非常可靠,其中在检测参考间距这一步骤中,此外还在使用传感器的情况下进行,借助该传感器的测量值识别速度和/或从该传感器读取图像序列的图像。以这种方式,可以高效地使用可供使用的传感器,以便探测出交通违法行为。替代性地,也可以在检测步骤中使用传感器来检测参考间距,该传感器的测量原理不同于借助于其测量值来识别速度和/或从其中读取图像序列的图像的传感器。以这种方式,通过使用不同物理测量方法的传感器可以实现对跟随间距的非常精确的确定,因为例如可以在相应的使用环境中使用不同的测量方法的强度。
22.根据在此提出的方案的另一种实施方式,也可以在识别步骤中识别后车和/或前车的类型,其中在探测步骤中选择与后车和/或前车的所识别的类型相关的间距阈值。后车和/或前车的类型例如可以理解为,识别出车辆是轿车、卡车、公共汽车或类似车辆作为车辆类别。在此提出的方案的这种实施方式提供的优点在于,在此提出的方法能够自动地调节到不同的法律规定的间距上,以便由此能够非常灵活地对相应当前的交通事件做出反应。
23.在此提出的方案的一种实施方式在技术上可简单地实施并且在人员上可简单地操作,其中识别和检测步骤分别在使用传感器的情况下实施,该传感器在公差范围内具有相同的地理位置,特别是布置在共同的监控单元中。例如,在此提出的方法可以在行车道边缘上的固定的控制塔中实施,从而不必使用局部分布的组件,这一方面可能会需要数据保护问题,另一方面可能会需要提高设备结构。只需要在一个点上供电。
24.如果基础变量也被精确地确定,则可以特别精确地确定跟随间距。特别地,当非常精确地存在或确定参考间距时,可以非常精确地确定跟随间距。出于该原因,在此提出的方
案的一种实施方式是有利的,其中在检测步骤中,在参考测量点处检测参考间距,该参考测量点在比检测区域的一个或多个位置更靠近用于检测图像或速度的传感器的公差范围内。因此,在与检测参考间距的传感器(例如相对于测量后车和/或前车在检测区域中的速度的传感器)的间距非常小的情况下,对参考间距的这种确定通常具有非常高的精度,该精度于是也导致对于跟随间距的非常精确的结果。
25.还可以设想不仅基于驶入的车辆,而且基于驶出的车辆来检测交通违法行为。出于该原因,根据另一种实施方式,在识别步骤中,可在传感器周围的环境中在与检测区域不同的第二检测区域中识别后车和前车的至少各一个速度,特别是其中在第二检测区域中同时检测用于识别后车和前车的速度的测量值。在重新确定步骤中,可以在使用后车和前车在第二检测区域中的所识别的速度的情况下,重新确定在第二检测区域中的后车和前车之间的至少一个第二跟随间距,并且在探测步骤中,当在检测区域中的跟随间距和在第二检测区域中的第二跟随间距分别低于间距阈值时,探测出交通违法行为。在此,第二检测区域例如可以位于与检测区域相对置的一侧上或者位于传感器的相对置的观察方向上,该传感器提供来自第一检测区域的测量值。因此,第二检测区域例如可以包含驶出的车辆,而在检测区域中的车辆包含行驶到传感器上的车辆,该传感器提供用于实施在此提出的方案的测量值。
26.在此提出的方案的一种实施方式是有利的,其中在读取步骤中由作为第一和/或第二图像传感器的光学传感器读取第一和/或第二图像序列。在此提出的方案的这种实施方式能够实现使用技术上简单的并且成本低廉地提供的光学传感器,以便仍然能够可靠地并且以法庭认可的形式确定间距,特别是能够识别后车的驾驶员。
27.根据在此提出的方案的另一种实施方式,在识别步骤中此外还可以评估测量信号或激光信号或雷达信号,这些测量信号或激光信号或雷达信号由后车和/或前车所反射,并且其中在重新确定步骤中,此外还在使用测量信号或激光信号或雷达信号或来自这些测量信号或激光信号或雷达信号中的一个或多个中的信息的情况下确定跟随间距。在此提出的方案的这种实施方式提供的优点在于,可以通过使用测量信号或激光信号或雷达信号或其中的信息来非常精确地确定所重新确定的跟随间距,特别是因为对应的测量信号或激光信号或雷达信号的评估在与图像的评估不同的物理测量变量上进行,从而可以识别或校正在识别间距时可能通过图像的评估而出现的错误。例如可以这样使用测量信号或激光信号或雷达信号,使得例如借助多普勒效应确定后车和前车的速度,并且由此可以重新计算确定后车和前车之间的间距。也可以一方面识别前车与对应的传感器的间距并且另一方面识别后车与对应的传感器的间距,从而也可以从两个识别的间距的差中确定前车与后车之间的差。那么,虽然这样的跟随间距仍能够具有测量不确定性,但是这些测量不确定性可通过参考间距经由校准而显著减小,并且因此能够以法庭和专家认可的方式确定跟随间距。
28.根据在此提出的方案的另一种实施方式,可以在探测步骤中使用与后车和/或前车的速度相关的间距阈值。在此,例如可以由第一和/或第二图像和/或在使用测量信号或激光信号或雷达信号的情况下确定前车和/或后车的速度。这种实施方式提供的优点在于,在后车或前车的确定的行驶速度的情况下,能够将交通违法行为的探测精确地调整到关于允许间距的通常法律规定上。
29.此外,在此提出的方案的一种实施方式是有利的,其中在读取步骤中读取第一和/
或第二图像序列,该第一和/或第二图像序列描画后车和前车的行驶路径,该行驶路径具有预定义的最小长度。在这种情况下,在确定步骤中可以在使用多个第一和/或第二图像(例如在最小长度的开始处的第一和第二图像以及在最小长度的结束处的第一和第二图像)的情况下确定后车与前车之间的间距,并且在探测步骤中如果所确定的间距也在预定义的最小长度上低于间距阈值,则探测出交通违法行为。在此提出的方案的这种实施方式提供的优点在于,能够在较长的时间段或较长的行驶路段上监控后车与前车的间距,从而能够识别短时低于允许的间距,如例如在有车辆插入后车前面时出现的那样。
30.对于在此提出的方案的变型方案的使用者来说特别舒适的是如下实施方式:在探测步骤中,此外还在探测到交通违法行为时识别后车的许可特征和/或存储图像序列的图像之一。这种实施方式提供的优点在于,可以将用于识别低于允许间距的图像直接用于另一用途,即一方面记录哪个驾驶员驾驶后车并且另一方面可以(例如自动地)认证或评估车辆牌照作为后车的许可牌照。
31.此外,在此提出的方案的一种实施方式是特别有利的,其中在确定步骤中此外还在使用图像序列和/或第二图像序列的情况下和/或在使用测量信号/激光信号和/或雷达信号的情况下确定前车和/或后车的速度,并且其中在探测步骤中此外还在前车和/或后车的速度大于速度阈值时探测出交通违法行为。在此提出的方案的这种实施方式提供的优点在于,不仅能够监控低于车辆与前车之间的允许间距,而且同时还能够实现对可能的局部预设的最高速度的遵守情况的监控。以这种方式,可以利用唯一的监控单元来确定或记录多个不同的交通违法行为。
32.为了提高当前的交通安全性,即使存在交通违法行为,在在此提出的方案的一种实施方式中,此外可以设置如下步骤:如果在探测步骤中已经探测到交通违法行为,则输出警告消息。这样的警告消息例如可以显示在前车和/或后车外部的显示器上,例如显示在结构上与第一和/或第二图像传感器一起集成在壳体上或壳体中的显示器上。此外也可设想如下实施方式,在其中例如向前车和/或后车的乘员输出或显示警告消息。
33.在此提出的方法的一个实施方式例如可以以软件或硬件或者以软件和硬件的混合形式例如在控制设备中实现。
34.在此提出的方案此外还提供一种装置,该装置构造成用于在对应的构件中执行、操控或实现在此提出的方法的变体的步骤。通过本发明的以装置形式的实施变体,也可以快速且高效地解决本发明所基于的任务。
35.为此,装置可以具有至少一个用于处理信号或数据的计算单元、至少一个用于存储信号或数据的存储单元、至少一个用于传感器或致动器的接口,用于从传感器读取传感器信号或用于向致动器输出数据或控制信号,和/或至少一个用于读取或输出嵌入通信协议中的数据的通信接口。该计算单元例如可以是信号处理器、微控制器等,其中该存储单元可以是闪存、eeprom或磁性存储单元。通信接口可以构造成用于无线地和/或有线地读取或输出数据,其中能够读取或输出有线数据的通信接口可以将这些数据例如电地或光学地从对应的数据传输线读取或输出到对应的数据传输线中。
36.装置在此可以理解为一种电气设备,该电气设备处理传感器信号并且根据该传感器信号输出控制信号和/或数据信号。装置可以具有界面,该界面可以按照硬件和/或按照软件来构造。在按照硬件的构造方案中,界面例如可以是所谓的系统asic的一部分,该系统
asic包含装置的各种功能。然而也可行的是,界面是自身的集成电路或者至少部分地由分立的元件构成。在按照软件的构造方案中,界面可以是软件模块,这些软件模块例如与其他软件模块一起存在于微控制器上。
37.具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序也是有利的,该程序代码可以存储在机器可读的载体或存储介质如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于执行、实现和/或操控根据上述实施方式中的一项所述的方法的步骤,特别是当该程序产品或程序在计算机或设备上执行时。
38.在此提出的方案的实施例在附图中示出并且在下面的描述中详细阐述。测量传感器或雷达传感器的使用特别也可以涉及光学传感器,例如不同频率和带宽的激光传感器或光传感器,出于清晰明了和可读性的原因最后不应列举这些传感器。示例性地并且特别优选地,借助附加的雷达传感器示出工作原理。在附图中:
39.图1示出了在使用根据一个实施例的装置的情况下用于识别交通违法行为的交通场景的示意图;以及
40.图2示出了根据一个实施例的方法的流程图。
41.在本发明的有利的实施例的以下描述中,对于在不同的附图中显示的并且类似地起作用的元件使用相同或类似的附图标号,其中省去对这些元件的重复描述。
42.图1示出了用于在使用根据在此提出的方案的一个实施例的装置105的情况下用于识别交通违法行为的交通场景100的示意图。在该交通场景100中,后车110在示意性地示出的高速公路路段112上非常紧密地在前车115后面行驶,从而间距120下降到法律规定的间距阈值以下,这构成交通违法行为。为了能够以法庭认可的方式惩罚这种交通违法行为,现在使用根据在此提出的方案的一个实施例的上述装置105。
43.在装置105中首先例如通过作为图像传感器122的摄像机记录后车110和前车115的在时间上相继的图像124的图像序列123,其中后车110和前车115在图像传感器122的检测区域125中移动。在这种情况下,图像传感器122可以是光学图像传感器,例如前述摄像机。以这种方式,可以存储在前车115后面对应距离120处的后车110的行程记录,用于以后的记录目的。因为现在前车115和后车110之间的间距120在装置105的位置到后车110和/或到前车115的较大距离中部分地仅能相当不准确地确定并且因此必要时不能足够精确地确定,以用于法庭认可的评估,所以现在根据在此提出的方案在装置105中设置有识别单元130,以便(尽可能同时地)确定前车115的速度v1和后车110的速度v2。例如,速度v1和v2的识别可以在使用识别单元130的雷达传感器和/或激光雷达传感器的情况下进行,该雷达传感器和/或激光雷达传感器在确定车辆速度时提供非常高的精度,即使在对应的车辆的距离较大的情况下也是如此。这例如基于通过这种传感器的速度的不同测量原理相对于由作为图像传感器122的光学传感器,例如摄像机的图像123来确定速度的效果。雷达传感器例如可以进行多普勒效应的评估,以便检测前车115的速度v1或后车110的速度v2。对于在识别单元130中使用激光雷达传感器的情况,例如可以通过对前车115的间距非常短地依次实施的间距测量推断出前车115的速度v1和/或后车110的间距推断出第二后车关于装置105或识别单元130的图像传感器的位置的速度v2。
44.虽然已经可以通过评估信号传播时间或速度v1和v2在跟踪检测区域125中的前车115和后车110时确定前车115和后车110之间的间距120,但是这种测量可能仍然不够精确,
以便能够用于法庭认可的交通违法行为跟踪。出于该原因,根据在此提出的方案的一个实施例,使用检测单元135,该检测单元检测在前车115和在后车110中的参考点145之间的参考间距140。在此,该参考点145例如可以位于检测区域125之外并且明显更靠近如下位置布置:在该位置处通过识别单元130识别在检测区域120中的前车115的速度v1和后车110的速度v2。例如,检测单元135可以在参考点145处检测参考间距140,该参考点在例如百分之十的公差范围内具有与装置105或检测单元135的位置的最小间距。检测单元135在此也可以测量值传感器的测量值为基础,这些测量值传感器提供用于识别单元130的测量值,即例如基于雷达测量,这些雷达测量也提供检测区域125中的车辆的速度v1和v2,由此可以通过多次使用可用的传感器来降低成本耗费。然而,也可以设想的是,检测单元使用用于参考间距的测量值,这些测量值基于用于检测参考间距140的不同于例如基于识别单元130的测量原理的物理检测原理。例如,检测单元135可以基于光栅技术。然而替代性地或附加地,例如也可以进行前车115与后车110之间的参考间距140的激光雷达辅助的测量。然后,检测单元135将对应于参考间距140的信号输出到重新确定单元150。此外,在重新确定单元150中,由识别单元130读取对应于速度v1和速度v2的参数,其中图像序列124的图像123同样还从图像传感器122读入到重新确定单元150中。
45.在重新确定单元150中,然后在使用参考间距140和速度v1和v2的情况下,从已经存在的参数中重新确定后车110和前车150之间的跟随间距160,该跟随间距以高精度对应于检测区域125中的间距120。其原因在于,现在可以在使用参考间距140的情况下校准可能不够精确地检测到的速度v1和v2,并且因此在探测单元170中,当跟随间距160在探测区域125中低于预先确定的间距阈值d
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时,可以法庭认可的形式探测交通违法行为。在这种情况下,可以输出对应的信号175,通过该信号,对应的记录单元180记录后车110由于后车110和前车115之间的间距120过小而引起的交通违法行为。为此,例如又可以使用来自图像序列124的对应的图像123,在该图像中例如为了记录目的描画驾驶员和/或通过该图像可以自动识别后车110的牌照。
46.为了识别交通违法行为,也可以使用与车辆类型相关的间距阈值和/或与速度相关的间距阈值。这例如可以基于以下事实:与较小的车辆如乘用车相比,较大的车辆如卡车,例如危险货物运输车根据交通法规必要时必须与前方行驶的车辆保持更大的间距。替代性地或附加地,根据交通法规,与在较低行驶速度下相比,在车辆的较高行驶速度下也应遵守与前方行驶的车辆更大的安全间距。出于该原因,例如可以通过评估图像传感器122的数据来进行后车的类型化并且在此基础上进行间距阈值d
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的确定。替代性地或附加地,由识别单元130识别的速度中的至少一个也可以用于确定间距阈值d
min

47.在重新确定跟随间距时,在此可以将前车115的速度v1与后车110的速度v2相关联,以便确定:前车115与后车120之间的间距120在检测区域125中在识别速度的相应时间点或关于检测参考间距140的时间点是否变小或变大。
48.还可设想的是,从图像序列124的图像123中确定前车115的对应的速度v1和后车110的相应的速度v2,并且附加地或替代由识别单元130确定的速度v1和v2,将其用于重新确定跟随间距160。
49.根据另一个实施例,也可以在检测单元135中不仅确定前车115与后车110之间的参考间距140,而且例如确定作为前车115在参考点145的区域中的参考速度v1’
的速度和/
或作为后车110在参考点145的区域中的参考速度v2’
的速度。由此可以有利地再次实现在检测区域125中通过识别单元130检测到的速度v1和v2的改进的校准,由此通过在重新确定单元150中考虑这些由检测单元135检测到的参考速度v1’
和v2’
可以再次实现重新确定的跟随间距160的精度的改进。
50.为了能够遵守法律规定(根据法律规定,间距120必须在确定的最小长度上低于间距阈值),也可在检测区域125中在不同的位置上各自(尽可能同时地)识别前车115的对应的速度v1和后车110的对应的速度v2,以便随后与参考间距140一起在记录或识别出相应的速度v1和v2的位置中的每个位置重新确定在检测区域125中的间距120。
51.此外可以设想装置105的一种实施例,其中设置有另一图像传感器122’,该另一图像传感器可在第二检测区域185中记录或跟踪前车115和后车110并且将图像序列124的对应的图像123提供给重新确定单元160。该另一图像传感器122’可以例如附加于或替代图像传感器122使用。还可以设置另一识别单元130’,该另一识别单元在第二检测区域185中识别前车115的速度v1和后车110的速度v2并且将其传送给重新确定单元160。然后,在重新确定单元160中,例如可以在使用参考间距140和由另一图像传感器122’提供的图像序列124的图像123和/或另一识别单元130’的速度v1和v2的情况下确定跟随间距160,并且在该跟随间距160低于间距阈值d
min
的情况下,在探测单元170中探测出交通违法行为。
52.以这种方式,不仅可以监控在检测区域125中到达装置105或图像传感器122或识别单元130的交通的车辆,而且还可以监控在第二检测区域185中离开的交通的车辆。然而也可以设想的是,不仅监控在检测区域125中的车辆而且监控在第二检测区域185中的车辆,例如可以通过装置105实现明显更长的监控路段。为了在这种情况下例如不必使用单独的图像传感器,例如图像传感器122和另一图像传感器122’,也可以使用单个图像传感器并且配备有对应的广角光学器件(鱼眼镜头),由此可以通过避免附加的传感器来节省成本。
53.为了实现装置105的特别少人员的操作模式或紧凑的结构,该装置105可以构造成使得由图像传感器122、识别单元130、重新确定单元150、检测单元170、记录单元180、另一图像传感器122’和/或另一识别单元130’组成的组中的至少两个单元被布置在共同的壳体中和/或在与行车道,例如高速公路112相邻的区域中的共同位置处。以这种方式,可在技术上非常简单地监控行车道,例如高速公路112上的交通流,并且能够以法庭和/或专家认可的形式记录对应的交通违法行为。
54.总之应注意的是,在此处提出的方案的一个实施例中提出了雷达(用于与例如立体视频传感器融合)的可选的应用。这种方式于是得到了例如除了位置、速度和车辆类别之外通过现代的跟踪方法在长的观察时间段上观察和跟踪对象,包括其驾驶行为的可能性。该信息例如可以嵌入到视频图像中并且加上时间戳。然而,在根据现有技术的方案中缺乏这样的认识,即雷达/激光和与立体视频的叠加都不能可靠地以法庭认可的形式确定两个车辆之间的间距,这些间距应当在很远的距离(约100m至250m)中测量。这主要与这样一个事实有关:在这个距离上,车辆长度也只能“估计”。在现有技术中已知的解决方案中,“平均速度”这一名称涉及对速度违法行为的附加惩罚可能性,但不涉及间距违法行为。在此提出的方案旨在纠正这种情况。
55.在此提出的“非专心测量操作”的解决方案在未来的许多国家也很难通过雷达来实现。从雷达/激光雷达到视频传感器(例如立体视频)的传感器融合在此是有利的,特别是
在法庭进行证据论证时。
56.在一个实施例中,为了简单起见,可以使用视频传感器来记录紧跟前车这一违法行为。该传感器或至少一个另外的传感器应执行参考测量——尽可能在传感器附近的区域,例如垂直于行车道112,但也可以相对于行车道的任意其他角度,对参考间距进行这样的测量,该测量记录至少一个临时的参考间距。该测量应在参考路段点处进行。只有对于该参考长度测量(或具有时间戳和视频文档的点测量),才应在考虑参考测量的情况下,例如借助雷达(必要时每100m)或激光(更精确并且可用于250m)在下游或上游进行跟踪方法。在参考测量之前在上游进行跟踪方法时,在两个(或多个)车辆的跟踪方法中首先仅确定绝对速度。只有当在参考路段点处执行参考测量时,例如才通过速度差重新计算其实际间距。此外,在此可以进行车辆的分类。在参考路段点处的参考测量之后在下游进行跟踪方法时,两个车辆的间距可以在考虑参考间距的情况下直接通过相应的速度差在跟踪方法中在例如大约100m或250m的路段上计算。车辆之间的参考间距优选可以通过传感器与车辆1之间的间距测量以及传感器与车辆2(后车)之间的间距测量来确定/计算。在此,测量例如可以通过相同的传感器来进行,该传感器针对更远距离跟踪速度。这意味着,雷达传感器可以在参考路段点处在最佳分辨率和最佳“能见度”的情况下由车辆到传感器的最佳距离确定间距140的测量并且然后对于更远距离使用该参考间距140用于确定各个间距120。
57.图1中的图示可以再次总结如下。后车110在行车道112的车道上跟随前车115。在参考路段点145处,在时间点t
r
进行间距测量,并且在低于最小间距d
min
作为间距阈值时,拍摄后车115的驾驶员的照片或图像或者存储现有的图像,包括例如借助于anpr方法(anpr=自动车牌识别)自动检测的车牌。可选地,在参考测量之前或之后,例如借助于例如激光雷达/雷达传感器进行视频叠加的跟踪方法。在此,在跟踪方法中,不测量/确定间距,而是仅测量/确定车辆115和110的绝对速度。这些绝对速度被记录下来并且在参考测量的时间点给相应的速度差分配间距120。如果该间距例如在测量路段的所有时间点,即例如在250m以上小于间距阈值d
min
,则违法行为被评估为紧跟前车这种违法行为或交通违法行为。否则测量将被丢弃,所有数据将被立即删除。在跟踪方法在参考路段测量(参考路段点)下游进行的情况下,可以在考虑参考间距140的情况下直接从绝对速度中计算间距。可选地,可以执行数据加密,特别是为了遵守数据保护规定。特别优选的是在由唯一的检查柱或装置105进行参考测量之前和之后具有跟踪方法的单极解决方案,该装置具有用于向识别单元130或130’提供数据的雷达/激光雷达传感器和作为图像传感器122或另一图像传感器122’的摄像机,必要时具有照明单元或具有可选的360度摄像机(鱼眼)。
58.如果通过装置105的重新确定单元160例如在时间点t1识别出后车110行驶51km/h,但前车115仅50km/h并且对于另外的后续时间点t2至t
r
同样形成这样的速度对,在这些速度对中后车110的速度大于前车115的速度,则可以重新确定后车110与前车115之间的间距120变小。图像传感器122的图像123的视频叠加在此值得推荐用于记录并且必要时作为“第二证据”。在时间点t
r
进行间距测量——在此确定参考间距140d
r
。作为间距阈值d
min
,例如预设50m。参考间距140d
r
在此示例中为25m。现在例如针对速度值的所有值对进行重新计算,这些速度值是之前在跟踪两个车辆110和115时检测出来的。在没有计算的情况下,在下游跟踪的情况下可以看出,参考间距140d
r
对于所提到的绝对速度而言不会变小。因此,同样可以证明在250m的测量段上持续地低于最小间距。附加地,关于车辆长度的测量误差可以
自动地添加到所测量的间距上,由此在法庭诉讼的情况下不需要讨论不利于违章车辆的反射。
59.总之,应注意的是,在传统系统中通常无法满足对自动化的所谓的非专心测量操作的法庭证明(例如在德国)的高要求。在一些地区(例如在德国),判例法的另一个方面要求在一定路段(至少250m至300m)上证明间距违法行为——特别是在高速公路和快车道上——因为否则罚款决定/刑事诉讼将导致成功的上诉程序。理由是,实际或据称是在短时间内低于所需的安全间距。这是允许的,因为前方行驶的车辆的制动动作或车辆从相邻车道插入可能会引起规定的安全间距短时间减小。由于这个原因,某些类型的设备不符合批准条件,或者只有在测量人员评估每次测量并批准随后的罚款/刑事诉讼的情况下才会获得批准。此外,到目前为止,还没有任何设备提供用于识别驾驶员的自动记录(“驾驶员照片”)。已知系统的另一困难在于行驶得过于靠近的车辆的几何形状,例如当卡车在右车道上行驶得很靠近时。在桥式测量方法中,不能与间距测量同时由测量系统探测出和识别牌照,因为牌照在行驶得非常靠近的高车辆的情况下是不可见的。这就使得无法借助anpr进行自动车牌识别和与车主数据库进行比较。在一些已知的测量方法中,必须将传感器引入道路中,并且绝对需要桥梁和/或必须在道路上设置标记。这意味着,间距测量只能在预先定义的位置进行,并且在调试和维护期间,在此位置的道路必须关闭。
60.在所谓的非专心测量操作中,即在没有测量人员在场的情况下,在此提出的方案应该能够自动测量、以法庭认可的形式记录和自动评估行驶得过于靠近的车辆之间的间距违法行为,对于追究驾驶员责任的国家,还应提供驾驶员照片和/或与车主数据库进行白名单比较,从而附加地还可进行自动签发罚单。由此最大限度地减少了在现场和后台测量人员方面的人力资源成本。
61.此处提出的方案的一个重要部分是自动确定间距限制,在一些国家(例如德国),这种确定包含了区分车辆类型。所以不同的间距规定各自适用于公共汽车、卡车和乘用车。为此,在此提出的方案提供了能够对车辆进行必要的分类的可能性。此外,在此提出的方案可以实现计算应遵守的最小间距以评估违法行为的严重程度,在大多数情况下,这种最小间距取决于车辆速度。在此提出的方案通过从一个或两个点测量过渡到线性视频或速度跟踪功能提供了例如自动化测量的可能性:由此确保可以在例如至少250m至300m的路段上证明违法行为。所描述的解决方案可以模块化地——硬件和软件/算法——在三种场景中构建,作为移动设备(三脚架/电池操作)或固定安装的固定系统(塔架/固定安装的壳体):
62.‑
在高速公路/快车道的一侧,在停车区、停车场出口/入口,用于通过anpr和白名单/黑名单比较来监控/惩罚行驶得很靠近的卡车。
63.‑
作为移动或/和固定安装设备安装在桥梁上,带有anpr和可选的驾驶员照片作为法庭许可的记录。
64.‑
在高速公路/快车道(中间地带)的左侧,在护栏处,作为移动系统(三脚架)或固定安装的固定塔架,用于通过anpr和白名单/黑名单比较以及驾驶员照片来监控/惩罚快速行驶的乘用车(“横冲直撞者”、“疾驰者”)。
65.‑
安装在“移动操作”中,即在监控车辆或例如无人机中。
66.通过例如与雷达(可选)组合的立体布置,在更远的距离上检测对象。除了位置、速度和车辆类别之外,通过现代的跟踪方法还得出了在长的观察时间段内观察和跟踪对象的
可能性,包括其驾驶行为。这些信息例如被嵌入到视频图像中并且加上时间戳。现在,如果后车在该观察持续时间内持续地低于与前车的最小间距,则可以证明间距违法行为。为此,可以使用参考间距的测量,以便校准检测区域中的两个被监控的车辆的间距。如果后车现在靠近测量系统节点,则在适当的距离下还可以读取牌照并且检测驾驶员图像。同样可以设想的是,以类似的结构构造至少一个第二系统,该第二系统同样收集信息并且将这些信息转发给第一系统,以便在例如250m的更大的区域上精确地并且联网地执行取证。
67.视频图像中的上述嵌入可以例如通过颜色突出显示、带有与违章车辆“共同前进”的牌照的标记框或上述标记类型来表示。此外,示例性地提出的方案可以毫无问题地与交通安全领域中的其他系统结合起来。作为示例,在此提及平均速度检测、黑名单/白名单比较。也可以设想将信息传输到其他警告系统或显示器(例如带有文本消息(“小心,您靠得太近了!”)的警告系统)。
68.图2示出了根据一个实施例的用于通过低于后车与前车之间的允许间距来识别交通违法行为的方法200的流程图,其中后车在前车后面行驶。方法200包括步骤210:读取后车和前车的在时间上相继的图像的图像序列,其中图像由图像传感器在图像传感器的周围环境的检测区域中拍摄。此外,方法200包括步骤220:识别后车和前车在检测区域中在提供速度测量值的传感器周围的环境中的至少各一个速度,特别是其中同时检测用于识别后车和前车在检测区域中的速度的测量值。方法200还包括步骤230:在参考测量点处检测后车与前车之间的参考间距。此外,方法200包括步骤240:在使用后车和前车的所识别的速度以及所检测的参考间距的情况下,在检测区域中重新确定后车和前车之间的至少一个跟随间距。最后,方法200包括步骤250:当在检测区域中的跟随间距低于间距阈值时,探测出交通违法行为。
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