主动识别交通参与者的动作的方法和系统及相应的机动车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在道路交通中主动识别交通参与者的动作的方法和系统。本发明还涉及相应装备的机动车。
【背景技术】
[0002]为了避免机动车和其他交通参与者(例如不具有用于避免碰撞的相应安全系统的行人或者骑自行车的人或者还有动物)之间的碰撞，在机动车内总是经常使用驾驶员辅助系统，该系统对驾驶员警告这样的碰撞和/或且至少部分自动地控制机动车。为此通常提供相应的传感器，使用这些传感器，通过测量技术来检测交通参与者。根据在此情况下所形成的测量数据，驾驶员辅助系统于是便有效作用。
[0003]为了通过测量技术检测交通参与者，已经有人建议了各种传感器，例如包括视频摄像机的光学照相机、雷达传感器、激光射线传感器或者红外线(IR)照相机。
[0004]特别有意义的是识别在行人过道上例如斑马线上的交通参与者的动作。在这些位置经常发生这样的情况，其中，临近的机动车驾驶员并未察觉到行人要横过马路，因为他例如背对斑马线站立，然而却突然转身并且立即不加注意地横过马路，因为他认为在斑马线上是安全的。即使在谨慎驾驶的情况下，此时也可能会导致机动车和行人之间发生碰撞。
[0005]由WO 2009/141092 Al已知一种用于避免机动车与行人碰撞的驾驶员辅助系统，其中，借助一个照相机传感器和/或一个射线传感器例如毫米波雷达检测一个要向行人过道上运动的对象的速度，并且确定该对象横过该行人过道的概率。在超过预先规定的概率值的情况下，向驾驶员发出警告。
[0006]在EP I 095 832 Al中同样公开了一种用于避免车辆和行人之间碰撞的系统，其中，使用测量技术来检测行人数据以及另外一些数据，例如公路表面的数据。基于对这些数据的处理，必要时实施向驾驶员的警告和/或介入车辆控制系统的控制干预，例如自动地制动。
[0007]上述公开文献的内容在此通过引用被收录到本说明书当中。
【发明内容】
[0008]本发明的任务是，致力于提出一种解决方案，使得能够避免机动车和其他交通参与者之间的碰撞。
[0009]该任务通过在独立权利要求中说明的发明得以实现。本发明的一些有利实施方式在从属权利要求中说明。
[0010]根据本发明提供了在道路交通中针对交通参与者的动作的主动(proaktiv，主动提前地)识别。在此，
[0011]-借助至少一个照相机检测交通参与者的一个按像点结构化的图像并且产生相应的图像数据，
[0012]-将多个像点的图像数据分别按单元分组，其中，所述图像包括多个单元，
[0013]-分别根据一个单元内部的图像数据确定一个重心，
[0014]-对于每一像点分别确定到多个单元的各重心的距离，其中，根据相应像点和各重心的坐标构造一个配置于该像点的特征矢量，和
[0015]-比较所述特征矢量与至少一个参考矢量簇，并且基于该比较给交通参与者配置一个姿势，该姿势表示该交通参与者要实施动作。
[0016]所述特征矢量(英语为“feature vector”)特别是具有如同图像的单元那样多的维度。
[0017]作为交通参与者，特别是可以设定行人、动物、骑自行车的人、乘轮椅的人、或者包括摩托车驾驶员的其他机动车司机。作为交通参与者的动作，特别是可以设定横过行车道。借助根据本发明识别的姿势，能够有利地做到:在动作开始前就已经识别出交通参与者的相应的意图，例如横过道路意图。这里本发明是基于这样的认识，即根据交通参与者的姿势在实施真正的动作之前就已经能够识别出他的意图，也就是说，能够根据交通参与者的姿势的正确的配置关系主动地识别出他将要实施的确定的动作。根据该姿势识别，然后便同样能够在动作进行之前就已经主动地采取措施，例如向驾驶员和/或向通过测量技术检测到的交通参与者发出声学的和/或光学的警告和/或实现介入车辆系统的例如介入制动或者转向的控制干预。
[0018]在所述姿势识别的范围内，也可以识别或者说配置交通参与者的姿势序列、运动和/或局部运动序列。例如，在行人真正横过人行横道之前就已经能够在马路牙子的区域内由照相机确定或者说配置行人的各个肢体的姿势或者局部运动。在这种情况下，特别能够检测行人相对照相机的定向和/或行人的运动方向。还可以对一组交通参与者进行检测并且针对这些交通参与者鉴于他们可能潜在的意图相应地配置要实施的相应的动作。例如，可以检测诸如可能在将来的一个时间段内欲要横过道路的行人的各个肢体的姿势以及局部运动的方向和速度的参数。如果系统此时确认了某个行人想要横过道路，则例如可以向机动车的驾驶员发出一个警告，在制动时加强制动作用和/或直接干预制动系统。可以给一个姿势或者多个相继的姿势配置时间数据，例如一个时间段的开始、持续时间和/或结束，到该时间段预计由通过测量技术所检测的交通参与者要实施的动作。根据相应的时间数据，可以起动和/或控制另外一些处理过程，特别是在机动车中用于避免碰撞的控制处理过程。
[0019]本发明的系统尤其可以是驾驶员辅助系统，或者在其内集成。它特别可以设置在机动车内。
[0020]利用本发明还能够有利地实现:借助具有相对较小的(例如仅为数万或者十万像点)分辨率的照相机就已经能够正确地配置交通参与者的姿势。
[0021]另一方面由此能够做到:能够以高的速度并且特别是实时地进行图像处理。由此能够对于交通参与者有利地实现极为有效的碰撞保护。此外，图像信号可以具有高的噪声成分，而不会对识别质量产生大的影响。由此能够在不良光线和/或天气状况下可靠地主动地识别交通参与者的动作或者说相应的意图。
[0022]在本发明的一个优选的实施例中，为确定相应的单元重心，对由照相机检测的图像数据如下进行过滤:产生一个关联的图像区域的数据，即所谓的前景图像数据，其中，在该图像区域内成像描绘交通参与者，并且其他由照相机检测的图像组分的至少一部分被滤除。在此，所述单元包括交通参与者的关联的图像区域，其中，特别是每一单元或者仅微小的一部分例如少于10%的单元包括该关联的图像区域的至少一个像点。
[0023]在本发明的另一个优选的实施例中，在比较相应像点的相应特征矢量与相应的至少一个参考矢量簇的过程中，分别按像点配置交通参与者相对于照相机的一个定向。基于该按像点的配置关系来配置交通参与者的一个定向。交通参与者的定向的最终配置关系总体上特别是可以基于按像点的配置关系的多数予以实现。
[0024]在本发明的另一个优选的实施例中，基于配置的定向按像点来比较特征矢量与它们各自的参考矢量簇和/或对应于交通参与者的可能的姿势并且特别是对应于配置的定向加以分类的另外的参考矢量簇。借助该比较结果然后配置姿势。定向和姿势也可以在一个步骤中进行配置，例如通过将两个用于配置定向或者用于配置姿势的所述步骤合并在一个步骤中。两个相应的参考矢量簇可以为此对应地被合并或者组合成一个组合式的参考矢量簇。
[0025]利用本发明，在配置交通参与者的姿势时可以有利地如此实现一种两阶段性或者说两分，即一方面或者首先进行交通参与者相对于照相机的定向的配置，特别是包括预先给定数目的定向，并且特别是如下所述在两个方向上，交通参与者是从照相机背离还是朝向照相机。另一方面或者在那之后进行交通参与者的姿势的配置，特别基于第一次的定向配置并且特别是包括预先给定数目的姿势。
[0026]在配置姿势时，通过这种两分或者说两阶段性能够实现姿势