交通信息系统的制作方法与工艺

文档序号:11971139阅读:166来源:国知局
本发明涉及一种交通信息系统,通过该交通信息系统可以在机动车中显示可预设的位置的周围环境的图像。

背景技术:
在现有技术中已知在导航仪上显示机动车附近环境的图像。因此US2009/0125234A1公开了一种与机动车的车载摄像头相连的导航仪,在该导航仪的屏幕上可以显示如车载摄像头检测到的机动车当前周围环境的图像。导航提示被投射到所示的周围环境图像之上或之中,因此驾驶员在导航仪屏幕上得到例如以其当前所在的周围环境为背景的导航提示。在此不利的是,只能检测和显示当前直接处于机动车摄像头视野中的周围环境。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种交通信息系统,通过其能够在机动车内显示与机动车位置不一致的可预设位置POI(兴趣点“positionofinterest”)的周围环境的图像。该技术问题按本发明通过一种交通信息系统解决,其包括:多个分别配有第一光学传感器装置的第一机动车,其中,通过所述第一传感器装置能够生成相应的第一机动车的周围环境的图像,每个图像具有以下图像属性:所述第一机动车生成图像的当前位置、生成图像的时间和传感器装置生成图像的视向;网络,相应的第一机动车所生成的图像和对应的图像属性能够传输到该网络上,并且所传输的图像和对应的图像属性至少能够缓存在该网络上;和至少一个配有使用设备的第二机动车,其中,所述使用设备具有输入装置和显示装置,其中,通过使用设备能够从网络中调取针对道路交通网中可通过输入装置预设或者可由第二机动车的导航系统确定的位置POI的图像,并且所调取的图像能够显示在所述显示装置上。交通信息系统的基础是,在道路交通网中行驶的多数,优选40%、50%、60%、70%、80%、90%或者100%的机动车分别配备有第一光学传感器装置(并且因此在本发明的意义上是第一机动车),并且连续地或者根据相应的第一机动车的行驶状态(例如停下的或者行驶的第一机动车),拍摄机动车周围环境的图像并且至少将上述图像属性传输给网络。当然也可以随着各图像传输其它图像属性或附加信息,如本地天气信息(温度、降水、风向/风速等)。在此,第一传感器装置优选拍摄沿行驶方向的机动车环境。当然也可以使用将较大的环境范围(例如90°、180°、260°或者360°的方位角)拍摄成图像并且传输给网络的第一传感器,或者优选作为补充或备选与第一机动车的行驶方向相反地拍摄周围环境并且传输给网络的第一传感器装置。第一光学传感器装置优选自动地工作,即不需要驾驶员干涉。当然可以在第一机动车中规定,手动地切断第一传感器装置向网络的图像传输。此外,出于数据保护的原因,从相应的第一机动车向网络的数据传输优选以不能识别相应的第一机动车身份的方式方法进行。在网络内可用的图像优选覆盖整个道路交通网,也就是说优选针对道路交通网中的每个位置在网络中均保存有对应周围环境的一个或多个当前图像并且可将其调出。由第一机动车向网络传输的图像至少缓存在该网络中。对于某一位置的图像的缓存时间取决于对于该位置传输新图像的频率,也就是该位置的周围环境图像的更新频率有多高。如果该位置例如处于车辆较多的高速公路上,则在较短的时间间隔内就有很多辆第一机动车经过该位置,因此相应的周围环境图像的更新频率就较高。缓存时间可以缩短。另一种情况是在车辆较少的辅路上。在该辅路上的位置的更新频率较低,因此缓存时间应选得相应较长。优选在网络中为道路交通网的每个位置可调取地准备至少一个尽可能是当前(最新)的图像。因此,可以通过配备有按照本发明的使用设备的第二机动车,从网络中调取关于道路交通网中可由输入装置预设或者可由第二机动车的导航系统确定的位置POI的一个或多个图像,并且将被调取的图像显示在显示装置上。此外优选的是,每个第二机动车也配备有第一光学传感器装置,因此在这种情况下第一机动车同时也是本发明意义上的第二机动车。从网络调取图像的过程优选包括根据预设的准则(至少是位置POI,必要时还有视向和/或时间)验证存储在网络中的图像并且将图像传输给第二机动车或其导航系统。如果在网络中没有关于查询的位置POI的相应图像,则调取过程优选包括告知没有相应图像可供使用,并且在必要时附加地提示使用备选图像。作为第一传感器装置可以考虑多种设备。对此的例子(但不局限于此)是传统的在可见光波长范围内工作的单图照相机或视频摄像机、具有余光放大器的相应相机、红外相机,或者传感器,尤其是成像传感器,所述传感器以人眼不可见的波长(例如雷达范围)或者以超声波工作。按照优选的实施形式,机动车包括至少一个在可见光波长范围内工作的视频摄像机作为第一传感器装置。通过第一光学传感器装置采集机动车当前位置的周围环境的图像。每辆作为交通信息系统的一部分的机动车具有至少一个传感器装置,该传感器装置优选指向前进行驶方向并且检测机动车前方的环境。本发明的扩展设计规定了备选或附加的传感器装置,其指向其它方向,尤其是后退行驶方向。在本发明的范围中同样包括多种传感器装置的组合,它们以不同方式(例如在可见光波长范围内并且还在电磁波光谱的其它范围内或者在超声波范围内)检测环境中的相同或者重叠的区域。由此在雾天或者夜间(这时只能在可见光波长光谱内拍摄的第一光学传感器装置只能提供有限的图像信息)也可以有利地提供图像。由第一传感器装置生成的各第一机动车的当前位置处的周围环境的图像除了本来的图像信息还具有其它图像属性。重要的图像属性是采集图像的光学传感器装置的在采集时的位置数据。这些位置数据尤其可以由各个第一机动车中的导航系统提供。另一重要的图像属性是采集图像的时间和采集图像的传感器装置的视向。对于本领域技术人员来说清楚的是,在所述数据的基础上可以确定传感器装置的视野。如果视频摄像机正好平行于机动车纵轴向前定向,则可以由机动车的位置及其定向或行驶方向计算出该视频摄像机的视向并且由此通过一般的三角法基本上计算出所检测的视野。当传感器装置朝侧面定向(也就是平行于机动车横轴)或者与纵轴和横轴成一定角度倾斜地定向时,也可以进行类似的计算。其它附加图像属性的例子(但不局限于此)是传感器装置所使用的镜头的焦距、其视角、光轴相对于水平面的高度、采集图像的传感器装置的类型或者用于采集的波长范围。采集图像的时间可以通过传统的计时器来确定。每个单独的图像可以配有相应的时间说明。作为备选,如果至少一个图像具有时间说明并且图像采集的图像序列频率是已知的,则也可以在图像序列(例如视频序列)中确定每个单独图像的采集时间。生成的图像和对应的图像属性所传输到的网络包括用于有线和/或无线地进行数据通信的通信装置,通过所述通信装置可以接收第一机动车的第一传感器装置的图像以及至少一个第二机动车的使用设备对图像的问询,并且向使用设备发送图像或错误报告。网络还包括至少一个用于缓存图像的数据存储器,优选是能够处理使用设备的问询的数据处理单元。网络可以具有任何在本领域技术中已知的网络结构。按照一种优选设计方案具有中央网络结构,其中每个第一机动车直接地或者通过网络的相应通信路径将设置在机动车中的第一光学传感器装置的图像和对应的图像属性传输到中心站,例如中央计算机或者中央计算部位。作为备选可以使用分散网络结构、特殊用途网络、自组织式网络。网络还可以使用所谓的“车对车”和/或“车对X”式数据传输。在网络中至少对图像和图像属性进行缓存。相应地,图像和图像属性不仅在其采集和传输时可供使用,而且在之后还可以在一定时间段内被调取。时间段可以根据计划的应用或者根据所使用的网络进行选择,并且例如在几分钟、几小时、几天、几星期、几个月、几年或者十年的范围内。如果想要用作用于当前交通信息的交通信息系统,则优选在不超过10、20、30、45、60或者120分钟的时间段内进行缓存,因此调取出的图像最多是如上述时间段那么旧的或者反映出相应长时间之前的交通情况。而如果想要用于提供周围环境在较长时间内的广泛调取,例如用于说明季节性的变化或者用于追踪城市建设或风景上的变化,则可以在几个月、几年或者十年之内进行缓存。尤其当在这种长时间内进行缓存时,优选通过数据压缩或者降低图像拍摄频率来减少数据的量。使用设备具有输入装置和显示装置。通过输入装置可以由操作者预设应从网络中调取哪些图像并且在显示装置上输出。作为备选,对图像的选择不通过在输入装置上输入来进行,而是通过可以由导航系统确定的位置POI。例如在通过使用设备基于机动车当前位置Pakt和路径确定了位置POI的情况下通过位置POI选择图像。作为输入装置可以考虑本领域已知的解决方案,如键盘、操作按钮、游标或鼠标控制装置、由配属的语音识别系统识别出并且转化的语音指令或者触摸屏,在触摸屏上可以直接选择触发期望指令的功能按键或者地图上的位置。作为显示装置同样可以使用本领域已知的设备,如固定安装在机动车内或者移动携带的导航系统的屏幕,或者其它在机动车中现有的屏幕,如机动车信息系统的屏幕。显示装置优选包括平视显示器(Head-Up-Display)。显示装置尤其布置在驾驶员舱中以使驾驶员可以看到,作为备选或补充,也可以布置在机动车后部,例如装入前座的后表面内或者可翻出地装入座位扶手中。从第一机动车向网络的图像传输可以连续的数据流进行。作为备选,可以考虑按照时间间隔和/或根据各个第一机动车的行驶状态进行传输。如果第一机动车例如处于堵车状态,则其位置不变,周围环境的图像同样不变,所以在这种行驶状态下连续地向网络传输总是相同的环境图像是没有意义的。按照一种实施形式,交通信息系统附加地包括多个静止设置在道路交通网内的第二光学传感器装置,通过它们能够分别生成各个第二传感器装置的周围环境的图像,其中,每个图像具有以下图像属性:相应的第二传感器装置的位置、生成图像的时间和所述第二传感器装置生成图像的视向,并且图像和图像属性能够由第二光学传感器装置传输到所述网络上并且至少缓存在所述网络中。作为用于第二光学传感器装置的设备可以考虑之前与第一光学传感器装置相关地描述的设备。具体设计方案的例子是静止布置的尤其处于可见光或红外波长范围内的交通摄像头。其它例子是通常也称为“街景摄像头(Street-Cams)”的环境摄像头,通过其按照开头所述的定义并不一定检测交通状况或者只检测交通状况,而是也检测不会被称为交通或者尤其是道路交通的地理位置上的环境状况。在此需要注意,术语“道路交通网”在此不仅包括行车道,也包括其间的路面。例如可以采集公园中某一位置的周围环境或者迷人风景的图像并且将其传输给网络,其中所述位置远离行车道。按照本发明的交通信息系统规定了较宽的图像序列频率范围。如果缓存的图像用于追踪季节性的、风景上的或者城市建设上的变化,则可以按几天、几星期、几个月或者几年的间隔采集单个图像,或者在极端情况下只进行不规律的采集,所以不存在有规律的图像序列频率。尤其对于传输关于基本上是当前的交通状况的信息,按照本发明的交通信息系统优选规定处于0.001Hz至100Hz范围内的图像序列频率。特别优选的图像序列频率处于0.2Hz至25Hz范围内。通过这些范围可以有利地在存储器需求减小时作为最低标准仍有说服力地理解交通状况并且最为最高标准显示对于人眼来说流畅的视频序列。按照按本发明的交通信息系统的一种实施形式,使用设备设计并且设置为,使得可以从网络中调取针对由输入装置预设的时间和/或预设的视向的图像。对于预设时间的说明可以有不同的设计方案。例如这可以涉及具体的时间点。由此,交通信息系统的用户或者操作者可以针对某一确定位置要求调取图像,这些图像准确地在某一确定时间或者相对当前时间在某一确定时段之前采集。作为备选可以确定,图像应以一定的时间间隔(例如在前一刻钟以内)进行采集。根据也包括图像的采集时间点或者可以算出该时间点的图像属性,可以在缓存的图像中选择并且调取符合由用户确定的时间准则的图像并且将其传输给机动车或其导航系统。图像属性同样包括预设的视向。对于本领域技术人员来说清楚的是,由应调取图像的位置和视向(应由传感器装置从该视向采集图像)最后也可以确定应在显示装置上显示处于该位置上的对象的哪个视图。如果该位置例如涉及具有两条相反沿行驶方向的对置的高速公路出口的高速公路,或者例如涉及具有北侧入口和南侧入口的停车楼,则可以通过视向确定应显示哪个高速公路出口或者是否应显示停车楼的北侧入口或南侧入口。另一种实施形式规定,通过所述导航系统,基于机动车的当前位置Pakt并且基于以预测的车速在预设的或预测的道路交通网中路线上的可预设行驶时长,能够确定所述位置POI。可预设的行驶时长相当于时间的提前量。这在本发明的范围内理解为,第二机动车的用户在当前时间点可以调取关于他在由自己预设的时间点时可能即将处于的位置POI的图像。如果第二机动车正好行驶于在机动车导航系统中选择的当前路径上,则由机动车的当前位置Pakt、路径走向的实际情况(如红绿灯、速度限制等)和机动车的平均速度(推断出交通状况并且由此推断出机动车在交通流中的进展),可以估计出哪个地理位置POI相应于所选的时间提前量。而如果机动车正好没有按照在导航系统中选择的路径行驶,则至少由正在行驶的街道和其状况可以推断目前的路径,因此根据平均速度同样可以确定与时间当前量相应的地理位置POI。在两种情况下用户均没有为待调取的图像规定绝对位置POI,而是由使用设备根据当前机动车位置确定位置POI。因此,例如正好在高速公路上行驶的用户可以有利地调取针对他在时间提前量之后(例如在5、10或者15分钟的行驶时间之后)到达的位置的图像。如果根据图像显示存在如堵车的交通问题,则用户可进行调整并且必要时通过提前驶离高速公路而回避该问题。另一种实施形式规定,使用设备设计并且设置为,使得可以在要求图像的第二机动车中选择位置提前量,通过该位置提前量可以提供可选择的地理位置POI的图像。在此,通过导航系统,基于机动车在道路交通网中预设的或者预测的路径上的当前位置Pakt并且基于位置POI与当前位置Pakt在路径上的可预设距离,确定位置POI。例如,用户可以要求例如位于各个第二机动车的当前位置之前200m、1km、5km或者10km的位置POI的图像。在前述两种具有时间或者位置提前量的实施形式中,可以有利地在多个第一机动车配备将图像传输给网络以进行缓存的第一传感器装置时完全或者连续地调取所要求的图像。如果在网络中只存储有少量图像,这些图像没有完全地或者(尤其对于预设的提前量)没有连续地覆盖所要求的位置POI,则按照一种扩展设计规定,在缺少适当图像材料时,暂时不为用户显示图像,并且显示图像缺失的提示或者显示最后适用的图像同时提示该图像不再是最新的。一旦又能够调取出符合由用户预设的准则的图像,则在显示装置上输出(必要时提示)现在又显示了适用的图像。按照一种扩展设计,时间或者位置的提前量可通过设计为滑动控制器的输入装置进行选择。在此,可以是真正设计为仪表的机械式滑动控制器,也可以是设计在显示装置上的虚拟滑动控制器。尤其在第二种情况下可以在一种附加的扩展设计中规定,可为滑动控制器设置不同的刻度,例如位置提前量在0至1km、1至10km或者10至100km的范围内。对于这种预设的刻度,网络被连续地或者周期性地问询尤其沿着所选的或者预期的行驶路径针对哪些提前量可以调取相应的实景图像,并且将相应的刻度位置在滑动控制器上显示为可选择,而当前没有图像可供使用的其它刻度位置显示为不可选择。按照本发明的交通信息系统的另一种实施形式规定,通过使用设备能够围绕预设的位置POI预设公差范围,并且在所述网络内没有可供位置POI使用的图像的情况下,调取并且显示针对处于公差范围内的位置的图像。如果用户例如调取关于与第二机动车的当前位置Pakt距离3km的位置POI的图像,则在缺少适当图像并且公差范围设置为500m的情况下,也可以调取并且显示相当于与当前位置Pakt距离3.5km或者与所选的位置POI距离500m的位置的现有图像。因此,公差范围可以指的是位置公差范围。同样规定了时间公差范围,其中,根据各个第二机动车的当前位置Pakt、其行驶路径或者行驶方向和速度之间的上述关系可以将每个时间公差范围换算为位置公差范围。如果用户例如期望具有10分钟的时间提前量,则在缺少适当图像并且例如时间公差范围是2分钟的情况下也为他调取并且显示相当于时间提前量为9分钟或者11分钟的图像。一种扩展设计规定,如果即使在所选的位置或时间公差范围内也没有适当图像可供使用,则输出关于缺少适当图像的通知。按照按本发明的交通信息系统的另一种实施形式,可以从传感器装置的总览中选择一个或多个传感器装置,其图像需要显示在机动车中。所述总览可以是列表的形式,其例如以地理坐标和/或描述性的命名(如“沿行驶方向驶入高速公路Ax”)说明所述位置,或者直接将位置嵌入显示装置上的地图显示内。附图说明其它优点、特征和细节由以下参照附图对实施例的说明得出。在附图中:图1是交通信息系统的示意图。具体实施方式图1示出按照本发明的交通信息系统的示意图。所述交通信息系统在此包括三个分别配备有第一光学传感器装置60a、60b、60c的第一机动车20a、20b、20c,其中,通过第一传感器装置60a、60b、60c连续地生成各个第一机动车20a、20b、20c周围环境的图像。每个在此生成的图像具有以下图像属性:各个第一机动车20a、20b、20c生成图像的当前位置Pakt、生成图像的时间和第一传感器装置60a、60b、60c生成图像的视向。第一机动车20a、20b、20c与中央计算机70构成无线网络10,中央计算机70用于通过存储装置存储图像。在图1中,第一机动车20a、20b、20c与中央计算机70的联网通过虚线箭头表示。所述网络在此具有中央网络结构。由各个第一传感器装置60a、60b、60c生成的图像以及图像属性从各个第一机动车20a、20b、20c连续地传输至中央计算机70并且由该中央计算机缓存120分钟的时间。除了这些图像在此可以假设,其它未示出的第一机动车的中央计算机对于道路交通网上的每个位置可调取地保存有各个位置周围环境的图像。在所述实施例中,所有第一机动车20a、20b、20c均配备有按照本发明的使用设备30a、30b、30c,因此这些第一机动车20a、20b、20c在本发明的意义上同时也是第二机动车。使用设备30a、30b、30c分别具有输入装置40a、40b、40c和显示装置50a、50b、50c。通过使用设备30a、30b、30c可以从网络,或者在所述实施例中从中央计算机70调取针对道路交通网中可通过输入装置40a、40b、40c预设的位置POI的图像并且将调取的图像显示在显示装置50a、50b、50c上。附图标记清单10(无线)网络20a机动车20b机动车20c机动车30a使用设备30b使用设备30c使用设备40a输入装置40b输入装置40c输入装置50a显示装置50b显示装置50c显示装置60a传感器装置60b传感器装置60c传感器装置70中央计算机
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