用于确定交通路线的检测区域的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于确定交通路线的检测区域的方法，在所述检测区域中交通参 与者可以通过发射与接收装置检测。本发明还涉及一种用于确定至少一个发射与接收装置 的期望位置和期望定向的方法以及一种用于实施所述方法的设备。
【背景技术】
[0002] 当今，在不同应用领域中必须可靠保证位于交通路线上的交通参与者的检测。在 此，交通汇合点、例如交叉路口或者特别强烈频繁的交通路线尤其是感兴趣的。
[0003] 因此例如已知的是，为了交通灯的根据需要的切换，首先探测交通参与者究竟是 否位于交通路线的交通灯起作用的部分上。当今，这例如通过安装在路基中的感应带实现， 所述感应带可以探测位于其上方的车辆。然而不利的是，交通灯设备和交叉路口借助所述 技术的改造与增大的耗费相连，因为所述感应带必须置入到道路中。为此必须封闭道路，从 而发生部分的巨大的交通障碍。
[0004] 在交通监视和交通引导中，位于交通路线上的交通参与者的检测例如也是感兴趣 的。因此，道路上的交通参与者的数量例如对于绕行道路的建筑或者已经存在的另一扩建 通常是决定性的。这例如通过摄像机装置实现，其中摄像机拍摄要监视的交通路线并且随 后例如通过图像识别软件求取存在的交通参与者的数量。然而不利的是，尤其在大的交通 路线时通常存在的并且出现的污染可能强烈限制摄像机的功能能力。此外，交通路线的监 视在夜间是困难的。
[0005] 如果除感应带或者基于摄像机的系统以外使用发射与接收装置例如来进行电磁 辐射，则可以消除所有这些缺点，所述发射与接收装置发射发射辐射，所述发射辐射由要检 测的交通参与者反射并且随后由发射与接收装置的接收部件再次获得。然而，在此提出以 下问题：如何能够以最优的方式放置并且定向所述发射与接收装置。在感应带的情况下，当 然没有所述问题。基于摄像机的系统可以简单地通过朝监视器的观看来调节并且定向，在 监视器上示出由摄像机检测的图像。在例如发射对于人眼不可见的发射辐射的发射与接收 装置中，这不能以所述简单的方式方法实现。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明所基于的任务是，说明一种用于确定交通路线的检测区域的方法，在 所述检测区域中交通参与者可以通过发射与接收装置检测。此外，应当提出一种方法，所述 方法可以求取相应的发射与接收装置的期望位置和期望定向。此外，应当提出可以实施所 述方法的设备。
[0007] 本发明通过用于确定交通路线的检测区域的方法来解决所提出的任务，在所述检 测区域中交通参与者可以通过发射与接收装置检测，其中发射与接收装置以安装定向布置 并且安装在安装位置处用于发射发射辐射并且接收所反射的发射辐射，其中所述方法具有 以下步骤：
[0008] a)至少也由安装位置和安装定向借助3D模型计算发射与接收装置的空间的探测 区域；
[0009] b)由所述空间的探测区域求取测量平面中的面探测区域；
[0010] C)由所述面探测区域确定检测区域。
[0011] 因此，在第一方法步骤中，由已知的参数、例如安装位置和安装定向（发射与接收 装置以所述安装定向布置）求取空间的探测区域。这借助3D模型实现，其中在所述计算中 可以包括已知的其他参数。所述参数例如可以包括交通路线的建筑情况一一例如建筑物、 不同的车道、标牌和存在的其他对象。此外，可以包括影响发射辐射的参数、例如温度和空 气湿度。由3D模型例如求取空间的强度分布，所述空间的强度分布对于先前所选择的空间 区域中的点说明所发射的发射辐射的何种强度到达所述点。因此，产生三维的并且因此空 间的强度分布。
[0012] 对于可发射的发射辐射的空间的强度分布替代地，可以由3D模型例如也对于 每一个位置求取辐射的强度，所述辐射由发射与接收装置发射、由相应位置处的标准体 (Normkirpef)或者检测体反射并且随后由发射与接收装置探测。也由此产生三维探测 区域，其中可以给每一个空间位置分配由发射与接收装置的探测器获得的强度。
[0013] 由所述空间的强度分布或者空间的探测区域求取面探测区域，其方式是，提取例 如空间的探测区域的属于位于平面中的点的各个强度值。所述平面是所谓的测量平面，所 述测量平面可以相对于交通路线移位和/或倾斜。以下假设，交通路线、例如道路平地构 造。因此忽略，例如道路可以朝向边缘降低地构造，以便使例如雨水的流出容易。
[0014] 最后，由如此求取的面探测区域确定检测区域。
[0015] 优选地，在3D模型中考虑发射与接收装置的至少一个发射瓣和至少一个接收瓣。 当在三维模型中考虑所有发射器的发射瓣和/或所有接收器的接收瓣或者发射与接收装 置的探测器时已经证实为特别有利。也可以模型化不同的发射器和接收器，从而也可以例 如对于不同的交通路线、例如不同的交叉路口模型化并且安排不同的发射与接收装置。
[0016] 在3D模型中，不必须无条件地包含建筑情况或者包含关于相应的交通路线、例如 交叉路口的信息。因此，例如对于相应传感器设备的定位而言借助机动车上的发射与接收 装置足以在3D模型中处理关于机动车上的发射与接收装置的位置和类型的信息。因此，借 助所述3D模型例如确定交通路线的检测区域，所述检测区域例如位于机动车前方或者机 动车的周围环境中。在此，例如可以考虑相应机动车的不同的驾驶操纵、例如直线行驶或者 曲线行驶。
[0017] 有利地，空间的探测区域都包括以下位置：对于所述位置而言辐射的强度超过一 个预确定的边界值，所述辐射已经由发射与接收装置发射、由位于所述位置处的检测体、尤 其标准体反射并且已经由发射与接收装置探测。在此产生的三维图像也称作系统瓣并且给 出以下答复：在所述发射辐射由相应位置处的检测体反射之后，从发射与接收装置发射的 发射辐射由发射与接收装置以何种程度探测。在此，优选如此模型化所述检测体，使得所述 检测体具有与要检测的交通参与者尽可能大的相似性。所述相似性优选一方面涉及检测体 的几何形状和大小，而另一方面涉及相应的发射辐射的反射率。
[0018] 对于不同交通路线的监视需要不同的发射与接收装置。因此，如果确定发射与接 收装置的检测区域，所述发射与接收装置应当监视至少几乎除行人以外所使用的交通路 线，则只要不是为了与其他模拟或者方法的可比较性应当使用标准体，就优选模型化与行 人尽可能相似的物体作为检测体。反之，如果要监视的交通路线例如主要由载货车辆使用， 则也应当模型化类似于载货车辆的检测体。
[0019] 替代地或附加地，也可以计算可由发射与接收装置发射的发射辐射的空间的强度 分布作为空间的探测区域并且由空间的强度分布确定面强度分布作为面探测区域。在所述 情形中，所需要的计算耗费显著降低，因为不必须模型化检测体或者标准体并且不必须计 算所发射的发射辐射的反射。当发射与接收装置的发射瓣和接收瓣非常相似或者甚至相同 时，所述方法尤其有意义，因为例如使用结构相同的天线。在使用所述强度分布时，接收瓣 的影响没有必要进入到3D模型中，然而可以考虑用于结果的质量改善。所述方法的优点在 于更小的计算耗费，从而所述方法可以更快且更成本有利地实施。
[0020] 有利地，给交通路线的每一个点唯一地分配测量平面的一个点，其中检测区域是 以下区域：在其所分配的测量平面的点处所求取的面强度分布或者所述面探测区域的值超 过或者达到一个预确定的边界值。
[0021] 交通路线的点到测量平面的点的唯一分配例如可以通过测量平面在交通路线上 的垂直投影实现。换言之，给交通路线的每一个点分配测量平面的垂直地位于交通路线的 点上方的点。现在，可以由所求取的面强度分布或者面探测区域提取出，对于所述点中的哪 些点所发射的发射辐射的到达的强度或者面探测区域的值、例如由接收器测量的所反射的 发射辐射超过或者达到一个预确定的边界值。是这种情形的点构成检测区域。在此，有意 义地如此选择边界值自身，使得由所发射的发射辐射到达并且反射所述发射辐射的交通参 与者将发射辐射如此多地发射回到发射与接收装置，使得可以探测所反射的发射辐射。在 此，例如可以使边界值与相应的适于探测的交通参与者的几何形状相关。因此，例如行人比 例如大的载货车辆显著更少地反射所发射的发射辐射。因为由大的交通参与者反射所到达 的发射辐射的较大部分，所以在较小的到达的面强度时也仍可以探测所以交通参与者，从 而对于所述交通参与者更小地选择预确定的边界值并且因此可以增大检测区域。
[0022] 有利地，使用发射与接收装置的辐射瓣形状和/或确定所述辐射瓣形状的参数作 为3D模型中的变量。发射辐射例如可以涉及雷达辐射或者另一电磁辐射，但也可以涉及超 声波，其在此同样理解为术语"发射辐射"。在此，发射辐射通过发射天线发射，所述发射天 线是发射与接收装置的一部分。在此可能的是，使用具有不同辐射特性并且因此具有所发 射的发射辐射的不同辐射瓣形状的不同发