确定车辆在道路行车道中的定位的方法，以及用于检测两个车辆之间的对齐和碰撞风险...的制作方法

确定车辆在道路行车道中的定位的方法，以及用于检测两个车辆之间的对齐和碰撞风险 ...的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种确定一个对象机动车辆(20)在一条公路(10)的一个行车道(11，12，13，14)中的定位的方法，该方法包括以下步骤：a)获取所述公路的行车道的数量；b)获取显示所述公路的至少一个侧部(161)的所述公路的一个图像；c)获取与所述对象机动车辆在所述公路上的交通流方向相关的一条数据；并且d)根据行车道的数量、与交通流方向相关的该数据以及所获取的图像来推断所述对象机动车辆在所述公路的这些行车道之一中的定位。
【专利说明】确定车辆在道路行车道中的定位的方法，以及用于检测两 个车辆之间的对齐和碰撞风险的方法

【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及机动车辆（汽车、摩托车、卡车、客车等）。
[0002] 更具体地说，本发明涉及一种确定一个机动车辆在一条公路的一个行车道中的定 位的方法。
[0003] 本发明特别有利地适用于产生碰撞风险管理系统，对于碰撞风险管理系统来说， 可靠地检测两个机动车辆的当前或潜在对齐是必不可少的。

【背景技术】
[0004] 称为"GNSS"系统（全球导航卫星系统）的卫星地理定位系统现在非常广泛地用 于机动车辆中。这些系统常常结合在一种导航系统中，该导航系统又包括一组全球数字地 图，从而使得可以将驾驶员引导到所希望的目的地。可以作为示例引用的地理定位系统是 北美GPS系统（全球定位系统）、俄罗斯GLONASS系统或欧洲GALILEO系统。
[0005] 类似地，驾驶辅助系统近年来已得到发展，并且在道路安全性和驾驶舒适度方面 随之得以改进。
[0006] 例如，文件US 20110106442披露了一种配备有碰撞避免系统的机动车辆。这种避 免系统被设计来处理从以下装置所接收的信息：GPS设备、运动传感器以及位于路边并且 传送地形信息以便预测所述车辆的未来轨道的装置。该系统因此被配置成能够提供警报或 采取行动，以便避免所述机动车辆与其他机动车辆之间的碰撞。
[0007] 为了以高置信水平检测一个"对象（subject) "机动车辆与另一个"目标 (target)"机动车辆之间的碰撞风险，必不可少的是使这两个机动车辆之间的相对定位准 确度小于一米。现在，GPS设备无法以优于3至5米的绝对准确度来定位机动车辆，这种绝 对准确度几乎是不足够的。即使GPS设备是联接到地面站网络类型（在这种情况下，"差 分"GPS的概念开始起作用），但所获得的绝对定位准确度将仍然是不够的。实际上，在欧 洲，后一种的绝对准确度为约2米至6米，并且这种情况仅在良好卫星传输条件下出现。这 就是单单使用卫星定位系统不可能灵敏地检测正在同一条公路上行驶的两个车辆之间的 纵向对齐的原因。


【发明内容】

[0008] 为了改善上文提及的现有技术缺点，本发明提出一种用于确定一个对象机动车辆 在一条公路的一个行车道中的定位的方法，该方法可以容易且廉价地实施。
[0009] 更具体地说，根据本发明，提出一种用于确定一个对象机动车辆在一条公路的一 个行车道中的定位的方法，该方法包括以下步骤：
[0010] a)获取所述公路的行车道的数量，
[0011] b)获取示出所述公路的至少一个侧部的所述公路的图像，
[0012] c)获取与所述对象机动车辆在所述公路上的行驶方向相关的一条数据，并且
[0013] d)根据行车道的数量、与行驶方向相关的该数据以及所获取的图像来推断所述对 象机动车辆的在所述公路的这些行车道之一中的定位。
[0014] 因此，借助于本发明，可以高可靠性检测该对象机动车辆在该公路的这些行车道 之一中的定位。
[0015] 随后可以不同方式使用这个信息。它尤其使得检测该对象机动车辆与另一个机动 车辆之间的纵向对齐以便例如避免与这个其他机动车辆碰撞成为可能。
[0016] 实际上，在生成通知驾驶员纵向碰撞（在两个车辆在不同方向上行驶的情况下， 在车辆前部，以及在两个车辆在相同方向上行驶的情况下，在车辆后部或前部）风险的一 个警报之前，可能的是，借助于本发明来检查所涉及的两个车辆是否确实纵向对齐，也就是 说，该对象机动车辆和该目标机动车辆是否定位在一条公路的同一个行车道中。如果不是 这种情况，那么将存在发送假警报（被称为"假阳性（false positive)"的情况）或者不发 送警报（被称为"假阴性（false negative)"的情况）的风险。
[0017] 该机动车辆在一个行车道中的这个定位信息还可以以其他方式使用。
[0018] 例如，这个定位信息可使得以下操作成为可能：在该GPS设备的屏幕上一方面显 示该车辆在该公路的这些行车道之一中的精确定位以便更准确地引导驾驶员，并且另一方 面显示适用于该车辆正在其中行驶的该行车道的速度限制。
[0019] 这个信息还可由一个信息系统使用，该信息系统向正在一个给定行车道中行驶的 这些车辆广播交通灯状态。对于同一条公路或公路间的交叉口处的行车道来说，这些状态 可能是不同的。这可以用于不同的应用，例如像对违反交通灯的检测、绿灯穿越速度（"绿 波"）的优化、或用于使发动机在交通灯处自动停止和重新启动的系统（例如，被称为"停止 和启动"的系统）。
[0020] 应注意，根据本发明的方法不必使用地理定位系统来确定该对象机动车辆在该公 路上的定位。
[0021] 除先进驾驶辅助系统的发展之外，作为智能交通系统的发展的一部分的协作式道 路系统也正在逐步部署。这些协作系统使得正在邻近彼此行驶的机动车辆能够例如通过由 IEEE802. lip国际标准定义的协议经由无线电波来彼此通信。这种车辆到车辆的通信（也 称为"V2V"通信）允许交换标准化消息（CAM，S卩"协作意识消息"），由一个车辆发送的每条 消息包含例如与车辆（地理位置、速度、方位、行驶方向等）和该车辆的环境相关的不同信 肩、。
[0022] 然后，有利地，在步骤d)之前，可以提供由所述对象机动车辆从至少一个其他机 动车辆接收至少一条消息的一个步骤，所述消息一方面包含与所述其他机动车辆在所述公 路的所述行车道之一中的定位相关的一个第一信息项，并且另一方面包含与所述其他机动 车辆在所述公路上的行驶方向相关的一个第二信息项，并且在步骤d)中，还根据所述第一 信息项和所述第二信息项来推断所述对象机动车辆在所述公路的所述行车道之一中的定 位。
[0023] 此外，根据本发明的确定方法的其他有利的和非限制性的特征如下：
[0024]-所述第二信息项是一条方位数据；
[0025] -所述第二信息项包括所述其他机动车辆的至少两个连续的地理位置坐标；
[0026] -在步骤a)中，提供以下操作：获取所述对象机动车辆的地理位置坐标的一个操 作、读取其中存储有公路和用于每条公路的相应行车道数量的全球数字地图的一个操作、 以及根据所获取的地理位置坐标和所读取的全球数字地图来推断所述公路的行车道数量 的一个操作。
[0027] -在步骤a)中，所述对象机动车辆接收和处理由公路边单元发送并且至少包括所 述公路的行车道数量的一个信号，
[0028] -在步骤d)之前，提供获取所述对象机动车辆在所述公路上的行车道数据的变化 的一个步骤，并且在步骤d)中，还根据所述对象机动车辆在所述公路上的行车道数据的所 述变化来推断所述对象机动车辆在所述公路的所述行车道之一中的定位。
[0029] 本发明还提出一种检测一个第一对象机动车辆与一个第二对象机动车辆之间的 纵向对齐的方法，该方法包括：
[0030] -通过如上文提及的一种确定方法来确定所述第一对象机动车辆在一条公路的一 个行车道中的定位的一个操作，
[0031] -通过如上文提及的一种确定方法来确定所述第二对象机动车辆在所述公路的这 些行车道之一中的定位的一个操作，
[0032] -由所述第一对象机动车辆发送并且由所述第二对象机动车辆接收包含所述第一 对象机动车辆在所述公路的这些行车道之一中的定位的一条消息的一个操作，以及
[0033] -检测所述第一对象机动车辆和所述第二对象机动车辆的纵向对齐的一个操作， 如果该第二对象机动车辆和该第一对象机动车辆定位在所述公路的同一个行车道中的话。 [0034] 本发明还提出一种检测一个第一对象机动车辆与一个第二对象机动车辆之间的 纵向碰撞风险的方法，该方法包括：
[0035] -通过如上文提及的一种检测纵向对齐的方法来检测该第二对象机动车辆与该第 一对象机动车辆的纵向对齐的一个操作，
[0036] -由所述第一对象机动车辆发送并且由所述第二对象机动车辆接收包含所述第一 对象机动车辆的行驶速度和行驶方向的一条消息的一个操作，
[0037] -由该第二对象机动车辆获取它的行驶速度和它的行驶方向的一个步骤，以及
[0038] -根据所述第一对象机动车辆和所述第二对象机动车辆对应的定位、行驶速度以 及行驶方向来检测所述第一对象机动车辆与所述第二对象机动车辆之间的碰撞风险的一 个操作，如果检测到所述第一对象机动车辆与所述第二对象机动车辆之间纵向对齐的话。
[0039] 本发明还描述了一种机动车辆，该机动车辆包括：
[0040] -获取所述机动车辆正在其上行驶的该公路的行车道数量的一个装置，
[0041] -获取示出所述公路的至少一个侧部的所述公路的一个图像的一个装置，以及 [0042]-获取与所述机动车辆在所述公路上的行驶方向相关的一条数据的一个装置，该 机动车辆的特征在于它还包括适于实施如上文提及的一种确定方法的一个驱动单元。

【专利附图】

【附图说明】
[0043] 结合附图作为非限制性实例给出的以下描述将对本发明由何组成以及可以如何 产生本发明给出清晰的理解。
[0044] 在这些附图中：
[0045] -图1是根据本发明的正在一条公路的行车道中行驶三个机动车辆的示意图；
[0046] -图2是根据本发明的正在同一条公路的两个行车道上以相反方向行驶的两个机 动车辆的示意图；
[0047] -图3是根据本发明的正在与图1的公路相同的一条公路的四个行车道上行驶的 四个机动车辆的示意图；并且
[0048] -图4是图1至图3中所示的机动车辆所配备的电子设备的示意图。

【具体实施方式】
[0049] 作为前言，应注意，不同附图中所示的不同实施例的相同或相应元件将以相同参 考符号引用并且不会每次都描述。
[0050] 在附图中，将考虑立法规定靠右行驶的情况，如同例如在法国或美国那样。
[0051] 图1示出一条公路10,该公路包括四个行车道11、12、13、14,并且一侧由一个第一 路边15而另一侧由一个第二路边16界定。
[0052] 这条公路10被一个中央预留区17划分成两个部分，该中央预留区将两个第一行 车道11、12与两个第二行车道13、14分开。考虑到在其上向西行驶的这些机动车辆的行驶 方向，两个第一行车道11、12被称为"西行车道"。根据在其上向东行驶的这些机动车辆的 行驶方向，两个第二行车道13、14被称为"东行车道"。
[0053] 两个"西行车道"11、12由地面标记18分开，该地面标记此处由不连续的白色线条 组成。类似地，两个"东行车道" 13、14由地面标记19分开，该地面标记此处由不连续的白 色线条组成。
[0054] 此处还提供一个路边单元40,该路边单元位于公路10外侧、邻近第一路边15。这 个路边单元40随后被设计来连续地或以短且固定的时间间隔广播目标在于正在公路10上 行驶的这些机动车辆的消息41。此外，该路边单元以以下方式设计：使得这些消息可以由 邻近所述路边单元40的、正在至少大于公路10的宽度的半径范围内行驶的任何机动车辆 接收。此处，消息41在其内广播的半径为至少300米。
[0055] 消息41至少包含路边单元40布置在其侧的公路10的行车道数量。
[0056] 图1中所示的机动车辆20、70、80 (以及图2和图3中所示的那些机动车辆）此处 为常规机动车辆，因为这些机动车辆包括四个车轮、一个底盘、设置有一个后视镜的一个挡 风玻璃、以及一个发动机。
[0057] 另一方面，这些机动车辆与普通机动车辆的区别在于这些机动车辆各自配备有：
[0058] -获取公路10的行车道数量（或者更确切地说，该机动车辆正在其上行驶的公路 部分的行车道数量）的一个装置，
[0059] -获取示出公路10的至少一个侧部161的公路10的一个图像的一个装置，以及
[0060] -获取与这些机动车辆在公路10上的行驶方向相关的一条数据的一个装置。
[0061] 此处将更具体地描述被称为对象机动车辆的机动车辆20的体系结构。显然应认 为，不同附图中所示的其他车辆具有相同的特征。
[0062] 如图4中所示，对象机动车辆20配备来使得该对象机动车辆能够获取公路10的 行车道数量的获取装置此处包括一个车载导航系统23。
[0063] 这个导航系统23包括其中存储有地形和道路基础设施信息25A的一个全球数字 地图25。
[0064] 这种地形和道路基础设施信息25A此处包括公路类型（公路、道路等）的一个指 示牌、关于超车可能性的一个指示牌、与其他公路的交叉点的位置、行车道的数量以及每个 行车道的行驶方向。
[0065] 导航系统23还包括提供对象机动车辆20的GPS位置的一个卫星地理定位系统 26,此处为GPS型。这个卫星地理定位系统26联接至能够从该GPS系统的卫星拾取信号 27A的一个GPS天线27,以便增强卫星地理定位系统26的接收能力。
[0066] 导航系统23还包括一个处理单元23A，该处理单元能够根据对象机动车辆20的 GPS位置来提取全球数字地图25中所包含的地形和道路基础设施信息25A。
[0067] 就其本身而言，对象机动车辆20配备来使得该对象机动车辆能够获取公路10的 图像的获取装置此处包括位于对象机动车辆20的挡风玻璃后方、与后视镜齐平的一个照 相机22。
[0068] 这个照相机22以以下方式设计、定位、定向和设定：使得能够获取公路10的至少 一个右侧部的图像，此处特别是位于对象机动车辆20右方的第二路边16的一部分161 (如 图1中所示）的图像。
[0069] 此处，优选地，照相机22以以下方式安排：使得该照相机的视场221使该照相机能 够获取位于对象机动车辆20前方和该对象机动车辆任一侧上的公路10的一部分的一个图 像。因此，照相机22被设计来不仅获取第二路边16的一部分161，而且获取地面标记18的 一部分和中央预留区17的一部分的一个图像。
[0070] 如图4中所示，对象机动车辆20配备来使得该对象机动车辆能够获取与这个车辆 的行驶方向相关的一条数据的获取装置此处包括设计来指示对象机动车辆20的方位的一 个电子罗盘29。这个电子罗盘29此处示出为未整合在导航系统23中。明显可以将该电子 罗盘提供为包括在该导航系统中。
[0071] 此外，优选地，对象机动车辆20还配备有一个收发器28,该收发器能够从路边单 元40接收消息41，能够从其他机动车辆接收消息71、81，并且能够向其他机动车辆发送消 息21。
[0072] 这个收发器28被设计来发送可能仅由邻近对象机动车辆20 (此处为至少300米 的范围）的机动车辆70、80拾取的消息21。
[0073] 对象机动车辆20还配备有车辆参数测量装置29A，从而使得特别是测量对象机动 车辆20的速度、制动踏板位置、指示灯致动杆位置以及转向盘角度成为可能。
[0074] 对象机动车辆20还包括一个驱动单元24。
[0075] 这个驱动单元24包括一个处理器（CPU)、一个随机存取存储器（RAM)、只读存储器 (ROM)、模拟数字转换器（A/D)以及各种输入和输出接口。
[0076] 如图4所示，借助于其输入接口，驱动单元24适于从导航系统23接收地形和道路 基础设施信息25A。该驱动单元还适于接收由收发器28拾取的消息、由电子罗盘29测得的 方位角以及由测量装置29A测得的车辆参数。
[0077] 此外，借助于其输出接口，驱动单元24适于控制一个听觉警报，如本说明书中以 下更详细地描述。
[0078] 作为一个变体，该驱动单元可以例如驱动一个人机接口（HMI)，该人机接口可以结 合听觉、视觉或触觉类型的多种警报源。
[0079] 借助于其处理器并且根据本发明的一个特别有利的特征，驱动单元24适于通过 实施以下步骤来确定对象机动车辆20在公路10的行车道11、12、13、14之一中的定位：
[0080] a)获取公路10的行车道11、12、13、14的数量，
[0081] b)获取示出第二路边16的至少一个侧部161的一个图像，
[0082] c)获取与对象机动车辆20的行驶方向相关的一条数据，并且
[0083] d)推断对象机动车辆20在行车道11、12、13、14之一中的定位。
[0084] 此处，这些步骤a)至d)在一种更广泛的方法中实施，该方法包括三个连续操作并 且该方法使得可以以高度可靠性检测与另一个机动车辆的纵向碰撞风险。
[0085] 以下将对这种方法进行整体描述，并且不仅仅为上述步骤a)至d)。
[0086] 该第一操作包括：由驱动单元24通过遵循上文提及的步骤a)至d)来确定对象机 动车辆20在公路10的行车道11、12、13、14之一中的定位。
[0087] 因此，在一个第一步骤（步骤a)过程中，驱动单元24获取公路10上的行车道的 数量。
[0088] 为此，驱动单元24向对象机动车辆20的导航系统23发送一个请求。
[0089] 如先前参照图4所描述，导航系统23的处理单元23A随后读取由卫星地理定位系 统26提供的对象机动车辆20的GPS位置，然后从全球数字地图25中提取公路10的行车 道数量以及存储在全球数字地图25中的地形和道路基础设施信息25A。
[0090] 实际上，在以约3至5米的准确度获知对象机动车辆20的GPS位置的情况下，导 航系统23可以在全球数字地图25上确定对象机动车辆20可能正在最接近这个位置的哪 一条公路10上行驶。
[0091] 该导航系统随后将这些信息全部传送至驱动单元24。
[0092] 因此，在图1中所示的情况下，驱动单元24将以下事实存储在它的随机存取存储 器中：公路10具有由中央预留区17两个两个地分开的四个行车道11、12、13、14。
[0093] 如果对象机动车辆20的收发器28从路边单元40接收到消息41，那么驱动单元 24实施一个第二步骤。这个第二步骤相对于该第一步骤来说是冗余的，并且该第二步骤使 得检查这个第一步骤的结果成为可能。
[0094] 在这个第二步骤过程中，驱动单元24处理从路边单元41所接收的消息41，以便从 该消息中提取公路10的行车道数量。
[0095] 驱动单元24随后将这条数据与该第一步骤完成时所确定的数据进行匹配。如果 这些数据不匹配，那么在该方法的其余部分中仅考虑从消息41所得到的数据。
[0096] 作为一个变体，该对象机动车辆不具有任何导航系统，而是仅配备有从一个路边 单元接收消息的一个收发器。在这种情况下，仅实施先前所述的第二步骤来获取该公路的 行车道数量。
[0097] 第三步骤（步骤b)包括获取公路10的至少一个侧部的一个图像。
[0098] 该第三步骤在该第一步骤或该第二步骤之后实施，取决于对象机动车辆20的收 发器28是否已接收到来自一个路边单元的消息41。
[0099] 在这个第三步骤过程中，驱动单元24向照相机22发送一个请求，该照相机随后获 取公路10的一个图像并且将这个图像传送至驱动单元24。
[0100] 驱动单元24随后处理这个图像以便确定将对象机动车辆20与第二路边16分开 的行车道的数量（这可以在公路10的图像的右侧部中看出）。
[0101] 在图1中所示的实例中，对象机动车辆20的驱动单元24此处确定在对象机动车 辆20与公路10的第二路边16之间不存在行车道。
[0102] 因此，驱动单元24确定对象机动车辆20处于外侧行车道11、14之一上，而不能够 确定是西行车道11还是东行车道14。
[0103] 为此，驱动单元24在一个第四步骤（步骤c)中获取与对象机动车辆20在公路10 上的行驶方向相关的一条数据。
[0104] 出于这个目的，驱动单元24向电子罗盘29发送一个请求，该电子罗盘反过来向该 驱动单元提供一个方位角。
[0105] 在图1中所示的对象机动车辆20的情况下，电子罗盘29提供一个270°的方位 角。
[0106] 因此，在一个第五步骤（步骤d)过程中，驱动单元24从该第五步骤推断出对象机 动车辆20正在向西行驶并且因此位于西行车道11上。
[0107] 由对象机动车辆20的驱动单元24实施的第二操作包括：处理由邻近的机动车辆 70、80发送的信号以便确定对象机动车辆20是否与另一个车辆纵向对齐。
[0108] 在发送这些信号之前，第一机动车辆70和第二机动车辆80各自的驱动单元通过 先前所描述的方法来确定这个机动车辆70、80位于行车道11、12、13、14上。
[0109] 在当前情况下，第一机动车辆70和第二机动车辆80各自的驱动单元确定相应的 机动车辆位于东行车道14上。
[0110] 借助于这些第一机动车辆70和第二机动车辆80所配备的传送/接收系统78、88， 这些车辆的驱动单元可以发送消息71、81，这些消息至少包含这些车辆的速度、这些车辆所 处的行车道以及这些车辆的行驶方向。
[0111] 这些消息71、81以固定时间间隔发送，例如每100毫秒发送一次。
[0112] 在接收到这些消息71、81之后，驱动单元24处理这些消息所包含的信息，以便检 查机动车辆70、80是否位于西行车道11上。
[0113] 在这种情况下，此处，驱动单元24检测到没有正在西行车道11上行驶的邻近对象 机动车辆20的机动车辆。随后根据以上情况推断出，可以预测到不存在碰撞风险。
[0114] 现在考虑机动车辆80。
[0115] 这个所考虑的机动车辆80正在与目标机动车辆70相同的东行车道14上行驶。
[0116] 然后，当该所考虑的机动车辆的驱动单元实施上文提及的两个操作时，该驱动单 元检测到所考虑的机动车辆80和目标机动车辆70纵向对齐。
[0117] 因此，在给出这些机动车辆70、80对应的定位和速度的情况下，该所考虑的机动 车辆的驱动单元实施一个第三操作来评估两个机动车辆70、80之间的纵向碰撞风险。
[0118] 为此，所考虑的机动车辆80的驱动单元特别是借助于由目标机动车辆70传送的 信息71来确定 ：
[0119] -两个机动车辆70、80是否正在同一个行驶方向上行驶，此处是这种情况；
[0120] -这两个机动车辆70、80之间的速度差，以及
[0121] -在给出这些车辆对应的GPS位置的情况下，两个机动车辆70、80之间的总距离。
[0122] 所考虑的机动车辆80的驱动单元随后在假设该两个车辆保持其速度并且保持处 于同一个东行车道14上的情况下，计算出该两个车辆间的一个碰撞前时间。
[0123] 只要该碰撞前时间仍然大于该驱动单元的只读存储器中所存储的预定阈值，该驱 动单元就不会发送任何警报。
[0124] 该碰撞前时间（表示为TAC)可以使用以下公式来计算：TAC = TLCmax+TRCmax+TAR+e，其中：
[0125] _TLCmax或"最大通信延迟时间"考虑到以下事实：所接收到的消息提供与两个车辆 之间的最大通信时间相关的、有误差的动态信息；
[0126] _TRCmax或"最大驾驶员反应时间"考虑到该驾驶员的反应能力；
[0127] -TAR或"车辆停止时间"对应于该车辆从驾驶员制动那一刻到碰撞之前停止所花 费的时间。这段时间随该车辆的制动能力、驾驶员所使出的致动能量、以及（在适当情况 下）关于可接受的最大减速度的规则或标准而变化；
[0128] 表示考虑到这些纵向定位误差和这些车辆的长度的一个安全时间余量。
[0129] 另一方面，一旦这一碰撞前时间小于或等于该预定阈值，所考虑的机动车辆80的 驱动单元就实施一个第四操作。
[0130] 这个第四操作包括：或者生成一个被动警报信号以便警告所考虑的机动车辆80 的驾驶员，或者生成用于所考虑的机动车辆80的一个构件的一个主动控制信号来避免碰 撞。
[0131] 该第四操作此处包括发送听觉警报来警告所考虑的机动车辆80的驾驶员。
[0132] 作为一个变体，该驱动单元可以以其他方式起作用。该驱动单元例如可以使这些 听觉警报伴随有视觉警报或触觉警报。
[0133] 该驱动单元例如可以采取行动，通过致动所考虑的机动车辆80的制动系统来避 免两个机动车辆70、80之间的纵向碰撞。从而将会避免两个机动车辆70、80之间的碰撞。
[0134] 还将可能的是，提供该驱动单元以以下方式作用于所考虑的机动车辆80的转向 系统：使得该转向系统将行车道改变为定位在公路10的东行车道13中。
[0135] 图2示出正在公路10上行驶的对象机动车辆20,该公路仅包括两个行车道11和 13。如这个图中所示，两个行车道11和13由地面标记18分开，该地面标记由允许超车的 虚线组成。还示出的是将被称为目标机动车辆30的另一个机动车辆。
[0136] 两个对象机动车辆20和目标机动车辆30正在公路10上以相反的方向行驶：对象 机动车辆20正在西行车道11上行驶（箭头向左）并且目标机动车辆30正在东行车道13 上行驶（箭头向右）。
[0137] 然后可能的是，参照图2来描述如何实施上文提及的用于检测碰撞风险的方法。
[0138] 在该第一操作过程中，两个对象机动车辆20和目标机动车辆30的驱动单元确定 这些车辆位于其上的行车道11、13。
[0139] 在该第二操作过程中，对象机动车辆20的驱动单元接收和处理由目标机动车辆 30的驱动单元发送的消息31。
[0140] 在这种情况下，此处，该对象机动车辆的驱动单元检测到目标机动车辆30 (该目 标机动车辆是邻近对象机动车辆20的唯一一个机动车辆）不在该对象机动车辆的西行车 道11上。随后根据以上情况推断出，预测到不存在碰撞风险。
[0141] 在这种配置中，对象机动车辆20的驱动单元可以在该第二操作之前检查其在该 第一操作过程中所确定的信息是否正确。
[0142] 在实际上已经借助于全球数字地图25获取对象机动车辆20位于双向公路10上 的事实的情况下，该对象机动车辆的驱动单元可以借助于这两个车辆的连续GPS位置来检 测到目标机动车辆30在相反方向上靠近对象机动车辆20然后离开。随后可以根据以上情 况肯定地推断出，对象机动车辆20刚刚经过目标机动车辆30。现在，根据所接收到的信息 31，目标机动车辆30位于东行车道13上。因此根据以上情况可以推断出，对象机动车辆20 定位在西行车道11中。
[0143] 在该第一操作的结果与这个操作的结果不一致的情况下，重新启动该方法直到这 些结果一致。
[0144] 图3描绘与图1中所示的公路相同的公路10。
[0145] 对象机动车辆20和目标机动车辆30这次在相同方向上、分别在西行车道14和东 行车道13上行驶。
[0146] 然后可能的是，参照这个图3来描述对象机动车辆20如何实施上文提及的用于检 测碰撞风险的方法。
[0147] 在该第一操作过程中，两个对象机动车辆20和目标机动车辆30的驱动单元确定 这些车辆位于其上的行车道11、13。
[0148] 在该第二操作过程中，对象机动车辆20的驱动单元接收和处理由目标机动车辆 30的驱动单元发送的消息31。
[0149] 在这种情况下，此处，该对象机动车辆的驱动单元检测到目标机动车辆30不在该 对象机动车辆的西行车道11上。该对象机动车辆的驱动单元随后根据以上情况推断出，预 测到不存在碰撞风险。
[0150] 在这种配置中，对象机动车辆20的驱动单元可以在该第二操作之前检查该驱动 单元在该第一操作过程中所确定的信息是否正确。
[0151] 当对象机动车辆20的驱动单元检测到目标机动车辆30在同一个行驶方向上靠近 然后离开时，该对象机动车辆的驱动单元实际上可以由此肯定地推断出，对象机动车辆20 刚刚被目标机动车辆30超车。这个信息随后用于确认对象机动车辆20正在最接近第一路 边15的行车道中向东行驶。
[0152] 在该第一操作的结果与这个操作的结果不一致的情况下，重新启动该方法直到这 些结果一致。
[0153] 图3还示出正在公路10上向西行驶的第二目标机动车辆50和第二对象机动车辆 60 〇
[0154] 然后可能的是，参照这个图3来描述第二对象机动车辆60如何实施上文提及的用 于检测碰撞风险的方法。
[0155] 在该第一操作过程中，两个第二对象机动车辆60和第二目标机动车辆50的驱动 单元确定这些车辆位于其上的行车道11、12。
[0156] 在该第二操作过程中，第二对象机动车辆60的驱动单元接收和处理由第二目标 机动车辆50的驱动单元发送的消息51。
[0157] 在这种情况下，此处，该第二对象机动车辆的驱动单元检测到第二目标机动车辆 50不在该第二对象机动车辆的西行车道11上。
[0158] 然而，基于图3中所示的情形，第二目标机动车辆50的驾驶员决定改变行车道并 且移回到最接近第二路边16的西行车道11中。为此，该第二对象机动车辆的驱动单元致 动其右侧指示灯52、53,并且之后不久修正转向盘角度，以便修正其轨道并且返回到西行车 道11中。
[0159] 由于第二对象机动车辆60的驱动单元能够借助于由第二目标机动车辆50发送的 信息51来访问该第二目标机动车辆的车辆参数（指示灯的致动、转向盘角度等），因此该第 二对象机动车辆的驱动单元可以根据该第二目标机动车辆的车辆参数推断出第二目标机 动车辆50的行车道向右侧改变。由于公路10仅包括两个西行车道11、12,所以第二对象机 动车辆60的驱动单元可以由此推断出第二目标机动车辆50刚刚将其本身定位在最接近第 二路边16的西行车道11中。该第二对象机动车辆的驱动单元因此还可以检查第二对象机 动车辆60是否确实在西行车道11中，如其在该第一操作中所检测到的那样。
[0160] 因此，在第二目标机动车辆50的行车道改变结束时，第二对象机动车辆60和第二 目标机动车辆50定位在公路10的同一个行车道11中。
[0161] 它们的驱动单元（这些驱动单元检测这两个车辆的纵向对齐）随后以与如上所描 述相同的方式来实施检测这两个车辆之间碰撞风险的该第三操作。
[0162] 本发明决不限于所描述和示出的这些实施例，并且本领域的技术人员能够将与本 发明的理念一致的任何变体添加到本发明。
[0163] 具体地说，可以对该获取装置做出规定，从而使得该获取装置可以获取与该机动 车辆的行驶方向相关的一条数据，如果该机动车辆不具有罗盘而相反包括为此而适当编程 的导航系统的话。实际上，还可以对这个导航系统做出规定，以便存储该机动车辆在该公路 上的至少两个连续的GPS位置，并且由这两个GPS位置推断出该机动车辆的行驶方向。
[0164] 本发明的核心（其包括检测该机动车辆所处的行车道）还可以找到不同于先前所 阐释的应用的其他应用。
[0165] 本发明可以例如用于在该导航系统的屏幕上，使用示出行车道的真实数量的该公 路的一个图像来显示该车辆的环境的可靠表示，并且显示与其真实位置相对应的、准确定 位在该行车道上的该车辆的一个图像。
[0166] 本发明还可以整合在一个意外线穿越警报系统（更常称为首字母缩略语LKA，其 代表"车道保持辅助"），从而可能将该机动车辆保持在其行车道中。
[0167] 用于检测该对象机动车辆和另一个机动车辆的纵向对齐的该方法还可以用于其 他应用。
[0168] 举例来说，当两个车辆检测到它们处于同一个行车道上并且它们正在以大致上相 同的速度行驶时，可以对廉价的双向通信技术（如使用发光二极管（LED)的通信技术）的 使用做出规定，以便开发基于车辆到车辆通信的其他应用。
[0169] 本发明不限于整合由GPS，而是由称为"GNSS"（全球导航卫星系统）系统（例如 俄罗斯GLONASS系统或欧洲GALILEO系统）的其他卫星地理定位型系统所提供的数据。
[0170] 应注意，协作系统的一般原则是连续交换信息，以便不仅检测其他车辆的行为的 改变而且采取相应的行动。
【权利要求】
1. 一种用于确定一辆对象机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在一条公路（10)的一个 行车道（11，12,13,14)中的定位的方法，该方法包括以下步骤： a) 获取所述公路（10)的行车道（11，12,13,14)的数量， b) 获取示出所述公路（10)的至少一个侧部（161)的所述公路（10)的一个图像， c) 获取与所述对象机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述公路（10)上的行驶方向 相关的一条数据，并且 d) 根据行车道（11，12,13,14)的数量、与该行驶方向相关的该数据以及所获取的该图 像来推断所述对象机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述公路（10)的这些行车道（11， 12,13,14)之一中的定位。
2. 如权利要求1所述的确定方法，其中： -在步骤d)之前，提供由所述对象机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)从至少一个其他 机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)接收至少一条消息（21 ;31 ;51 ;71 ;81)的一个步骤，所述 消息（21 ;31 ;51 ;71 ;81) -方面包含与所述其他机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述 公路（10)的所述行车道（11，12,13,14)之一中的定位相关的一个第一信息项，并且另一方 面包含与所述其他机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述公路（10)上的行驶方向相关的 一个第二信息项，以及 -在步骤d)中，还根据所述第一信息项和所述第二信息项来推断所述对象机动车辆 (20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述公路（10)的所述行车道（11，12,13,14)之一中的定位。
3. 如权利要求2所述的确定方法，其中所述第二信息项是方位。
4. 如权利要求2所述的确定方法，其中所述第二信息项包括所述其他机动车辆（20; 30 ;50 ;60 ;70 ;80)的至少两个连续的地理位置坐标。
5. 如权利要求1至4之一所述的确定方法，其中在步骤a)中提供： -获取所述对象机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)的这些地理位置坐标的一个操作， -读取其中存储有道路和用于每条公路的相应行车道数量的全球数字地图（25)的一 个操作，以及 -根据所获取的地理位置坐标和所读取的全球数字地图（25)来推断所述公路（10)的 行车道（11，12,13,14)数量的一个操作。
6. 如权利要求1至5之一所述的确定方法，其中在步骤a)中，所述对象机动车辆（20; 30 ;50 ;60 ;70 ;80)接收和处理由一个路边单元（40)发送并且包括至少所述公路（10)的行 车道（11，12,13,14)数量的一个信号（41)。
7. 如权利要求1至6之一所述的确定方法，其中， -在步骤d)之前，提供获取所述对象机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述公路 (10)上的行车道（11，12,13,14)数据的变化的一个步骤，并且 -在步骤d)中，还根据所述对象机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述公路（10)上 的行车道（11，12,13,14)数据的所述变化来推断所述对象机动车辆（20 ;50 ;70 ;80)在所 述公路（10)的所述行车道（11，12,13,14)之一中的定位。
8. -种检测一个第一对象机动车辆（70)与一个第二对象机动车辆（80)之间的纵向对 齐的方法，该方法包括 ： -通过如权利要求1至7之一所述的确定方法来确定所述第一对象机动车辆（70)在一 条公路（10)的一个行车道（11，12,13,14)中的定位的一个操作， -通过如权利要求1至7之一所述的确定方法来确定所述第二对象机动车辆（80)在所 述公路（10)的这些行车道（11，12,13,14)之一中的定位的一个操作， -由所述第一对象机动车辆（70)发送并且由所述第二对象机动车辆（80)接收包含所 述第一对象机动车辆（70)在所述公路（10)的这些行车道（11，12,13,14)之一中的定位的 消息（71)的一个操作，以及 -检测所述第一对象机动车辆和所述第二对象机动车辆（70,80)的纵向对齐的一个操 作，如果该对象第二机动车辆（80)和该对象第一机动车辆（70)定位在所述公路（10)的同 一个行车道（11，12,13,14)中的话。
9. 一种检测一个第一对象机动车辆（70)与一个第二对象机动车辆（80)之间的纵向碰 撞风险的方法，该方法包括： -由该第二对象机动车辆（80)通过如前项权利要求所述的检测纵向对齐的方法来检 测与该第一对象机动车辆（70)的纵向对齐的一个操作， -由所述第一对象机动车辆（70)发送并且由所述第二对象机动车辆（80)接收包含所 述第一对象机动车辆（70)的行驶速度和行驶方向的消息（71)的一个操作， -由该第二对象机动车辆（80)获取该第二对象机动车辆的行驶速度和行驶方向的一 个步骤，以及 -根据所述第一对象机动车辆和第二对象机动车辆（70,80)的对应定位、行驶速度以 及行驶方向来检测所述第一对象机动车辆（70)与所述第二对象机动车辆（80)之间的碰撞 风险的一个操作，如果检测到该第一对象机动车辆（70)与该第二对象机动车辆（80)之间 纵向对齐的话。
10. -种机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)，包括： -获取所述机动车辆（20)正在其上行驶的该公路（10)的行车道（11，12,13,14)数量 的一个装置， -获取示出所述公路（10)的至少一个侧部（161)的所述公路（10)的一个图像的一个 装置（22)，以及 -获取与所述机动车辆（20 ;30 ;50 ;60 ;70 ;80)在所述公路（10)上的行驶方向相关的 一条数据的一个装置（23 ;29)， 该机动车辆的特征在于，它还包括适于实施如权利要求1至8之一所述的一种确定方 法的一个驱动单元（24)。
【文档编号】G08G1/16GK104094331SQ201380007201
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2012年2月3日
【发明者】G·塞加拉 申请人:雷诺股份公司