用于在机动车行驶期间预测至少一个信号灯切换状态的方法以及控制设备、机动车和服务器设备技术

一种用于针对所预期的通行方向（A2）预测信号灯（32）的信号灯切换状态（S）的方法，机动车（10）应该在行驶期间沿该通行方向经过该信号灯（32），其中针对在行驶路段（11）上在信号灯（32）前面的预先确定的停车点（13）定义触发事件（14），而且针对触发事件（14）和所预期的通行方向（A2）提供频率分布（16），所述频率分布针对自从触发事件（14）以来发生的不同的时间间隔（ΔΤ）说明了在过去观察到的信号灯切换状态（S）的相应的数目（31）；而且在停车点（13）处实际探测所述触发事件（14）；而且计算到达该信号灯（32）的到达时间（33）；而且依据所述频率分布（16），预测针对所考虑的通行方向（A2）的针对到达时间（33）的信号灯切换状态（S）。

A method for predicting the switching state of at least one signal lamp during driving of a motor vehicle and control equipment, motor vehicle and server equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在机动车行驶期间预测至少一个信号灯切换状态的方法以及控制设备、机动车和服务器设备
本专利技术涉及一种用于预言或预测信号灯的信号灯切换状态的方法。该预测可以在机动车行驶期间被提供。
技术介绍
从DE102013223022A1公知一种统计模型，该统计模型可以基于卡尔曼滤波器来对信号灯的切换特性进行建模。在对单个信号灯的切换特性的建模方面不利的是：虽然可以确定在一个切换周期之内的相对切换时间，但是并不知道信号灯进行切换的绝对时间点。即如果机动车接近信号灯而且不知道切换周期恰好处于哪个阶段，则借助于这种模型并不能预言信号灯在什么时候进行下一次切换，因为该模型首先必须与该信号灯同步。从DE102011083677A1公知：基于模拟行驶来预测将来的交通状态。在这种情况下，一方面用于确定统计学交通特性的历史数据而另一方面关于车辆的当前状态、例如其位置和/或行驶速度的说明是基础。对行驶的模拟基于的是知道信号灯的绝对切换时间点。但是，这需要获得计划数据，通过这些计划数据来说明切换时间点。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务在于：在机动车中针对至少一个沿着行驶路段接下来的信号灯来预测其切换状态。该任务通过专利独立权利要求的主题来解决。本专利技术的有利的扩展方案通过专利从属权利要求、如下的描述以及附图来予以描述。通过本专利技术，提供了一种用于预测或预言至少一个信号灯的信号灯切换状态的方法。在下文，该方法首先针对单个的信号灯来描述。该方法可以相对应地针对多个信号灯予以扩展。该方法针对沿着处在信号灯前方并且通向信号灯的行驶路段行驶的机动车来预测信号灯切换状态。借助于该方法，可能的是：执行所提及的“同步”到信号灯的切换周期上，使得知道切换周期的当前阶段。在停车点进行同步，该停车点沿着行驶路段处在信号灯之前，即在机动车接近信号灯之前由该机动车首先经过。依据在停车点处的触发事件来进行同步。触发事件例如可以是在停车点处的起动或开始行驶。接着，基于该触发事件来预测沿行驶方向接下来的信号灯的切换特性。在此，对切换特性的预测涉及车辆将经过信号灯的所预期的通行方向。切换特性借助于频率分布来予以描述。频率分布针对自触发事件以来发生的不同的时间间隔说明了在过去观察到的信号灯切换状态（例如“红灯（rot）”或“绿灯（grün）”）的相应的数目。即频率分布相对地与触发事件的事件时间点有关。即时间间隔例如可以规定：在触发事件之后10秒或者在触发事件之后20秒或者在触发事件之后30秒。通过频率分布对每个时间间隔进行分配，即某个信号灯切换状态多久一次或者以怎样的概率存在（例如“75%红灯”、“80%红灯”）。例如可以通过如下方式换算到频率：将为100%或者1的概率值分配给最大数而将较小的概率值与之成比例地分配给其余的值。在此，对于频率分布来说，信号灯离停车点多远是无所谓的。频率分布仅仅说明：该信号灯在哪个时间间隔（相对于事件时间点）内具有哪个信号灯切换状态。在此，频率分布考虑在信号灯处的通行方向。即例如区别出：在信号灯处，信号灯切换状态是被规定用于直行还是右转弯还是左转弯。即对于行驶路段引导经过连接多条道路的十字路口的情况来说，通行方向说明了：机动车经过十字路口的哪个可能的停车点到达十字路口以及机动车在下一个信号灯的哪个下一个停车点离开十字路口。即在该方法中，针对在行驶路段上位于信号灯前面的停车点定义触发事件，而且关于该触发事件和在信号灯处所预期的通行方向提供频率分布，该频率分布针对自该触发事件以来发生的不同的时间间隔说明了在过去观察到的信号灯切换状态的相应的数目。现在，如果机动车沿着行驶路段行驶，则该方法规定：在停车点处实际探测触发事件并且确定在信号灯处的到达时间，而且依据频率分布来预测针对所预期的通行方向和针对所计算出的到达时间的信号灯切换状态。该确定可以是计算或者可以是在频率分布之内的分类或搜索。通过本专利技术，得到如下优点：对于机动车来说，从停车点起，每当在那里探测到触发事件时，就可以针对某个通行方向以及针对可能的到达时间来预言或预测在行驶路段上接下来的或者处在路段下游的信号灯的信号灯切换状态。扩展方案也属于本专利技术，通过这些扩展方案的特征得到额外的优点。如果有机动车接近十字路口，则为了预测信号灯切换状态而必须确定：该机动车将沿哪个通行方向经过信号灯，也就是说行驶路段将通向哪里。一个扩展方案规定：以最可能的行驶路段或者通过机动车的导航装置用信号通知的行驶路段作为通行方向的基础。最可能的行驶路段例如可以沿着交通主干道引导，也就是说可以以最大的道路为基础。也可以基于交通统计学来确定最可能的行驶路段。优选地，以机动车和/或机动车的特定驾驶员的个别的驾驶行为作为基础（所谓的个性化的最可能路径）。为此，可以以历史行驶数据为基础，也就是说可以根据本车的驾驶行为来估计通行方向。如果从机动车的导航装置知道当前的行驶路线，则自然可以以该行驶路线的走向为基础。最可能的行驶路段可以被定义为：-基于驾驶员（按照驾驶员概况）或者机动车所使用的转弯的频率的自己的、最可能的路径；或者替选地（如果驾驶员或机动车还不曾在该道路上行驶过的话），-利用具有类似的运动轮廓的车辆的转弯概率（总是在早上7:00行驶到劳动局，以及也包括驾驶员/本车）。这些车辆在十字路口处例如80%向左行驶，驾驶员/机动车自己还绝不必曾出现在该十字路口。在按照本专利技术的方法中，并不束缚于唯一的停车点。一个扩展方案规定：规定矩阵，该矩阵基于分别针对至少一个接下来的信号灯的多个可能的停车点说明了针对可能的通行方向的信号灯切换状态的相应的频率分布。因此，对于某个信号灯和某个通行方向来说，可以在探测到触发事件的情况下在第一停车点处选择第一频率分布而稍后在到达第二停车点的情况下并且在探测到触发事件的情况下接着在那里选择第二频率分布。优选地，该矩阵在行中规定了具有所观察到的触发事件的停车点而在列中规定了在接下来的信号灯处的停车点连同在该信号灯之后的通行方向/转弯方向。通行方向可以用下一个停车点来表示或者说明，在停车点处起动之后，该下一个停车点沿相应的通行方向跟在当前的信号灯之后。即该矩阵的行说明了下一个信号灯的信号灯状态的频率分布连同针对在过去自停车点（行）处的触发事件以来已观察到或检测到的不同的时间间隔的通行方向（列）。当实际已经观察到了在当前所要预测的信号灯前面并且针对在该信号灯处的所预期的通行方向的具有触发事件的多个停车点时，可以根据在下文的段落中所描述的原理来使所属的频率分布叠加。接着，依据探测到相应的触发事件的每个停车点的频率分布，可以生成组合式频率分布。即所确定的频率分布被组合，用来预测信号灯的信号灯切换状态。例如，频率分布可以以直方图的形式来合并或者叠加。为此，按照一个扩展方案，除了所提及的停车点之外，还针对沿着行驶路段的至少一个其它的停车点关于另一触发事件来提供频率分布，而且将探测到了相应的触发事件的每个停车点的频率分布组合，用于预测信号灯切换状态，其方式是以具有所探测到的触发事件的最后一个停车点的频率分布为基础，而且使其余本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于针对所预期的通行方向（A2）预测信号灯（32）的信号灯切换状态（S）的方法，机动车（10）应该在行驶期间沿所述通行方向经过所述信号灯（32），其中/n- 针对在行驶路段（11）上在所述信号灯（32）前面的预先确定的停车点（13）定义触发事件（14），而且针对所述触发事件（14）和所预期的通行方向（A2）提供频率分布（16），所述频率分布针对自从所述触发事件（14）以来发生的不同的时间间隔（ΔΤ）说明了在过去观察到的信号灯切换状态（S）的相应的数目（31）；而且/n- 在所述停车点（13）处实际探测所述触发事件（14）；而且/n- 确定到达所述信号灯（32）的到达时间（33）；而且/n- 依据所述频率分布（16），预测针对所考虑的通行方向（A2）的针对所述到达时间（33）的信号灯切换状态（S）。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170524 DE 102017208878.81.一种用于针对所预期的通行方向（A2）预测信号灯（32）的信号灯切换状态（S）的方法，机动车（10）应该在行驶期间沿所述通行方向经过所述信号灯（32），其中
-针对在行驶路段（11）上在所述信号灯（32）前面的预先确定的停车点（13）定义触发事件（14），而且针对所述触发事件（14）和所预期的通行方向（A2）提供频率分布（16），所述频率分布针对自从所述触发事件（14）以来发生的不同的时间间隔（ΔΤ）说明了在过去观察到的信号灯切换状态（S）的相应的数目（31）；而且
-在所述停车点（13）处实际探测所述触发事件（14）；而且
-确定到达所述信号灯（32）的到达时间（33）；而且
-依据所述频率分布（16），预测针对所考虑的通行方向（A2）的针对所述到达时间（33）的信号灯切换状态（S）。


2.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述行驶路段（11）引导经过连接多条道路（29）的十字路口（K1、K2、K3）的情况来说，所述通行方向（A2）说明了：所述机动车（10）经过所述十字路口（K1、K2、K3）的哪个可能的停车点（13）到达所述十字路口（K1、K2、K3）以及所述机动车（10）在哪个下一个停车点（13'）离开所述十字路口（K1、K2、K3）。


3.根据上述权利要求之一所述的方法，其中以最可能的行驶路段或者通过所述机动车（10）的导航装置用信号通知的行驶路段作为通行方向（A1）的基础。


4.根据上述权利要求之一所述的方法，其中规定矩阵（40），所述矩阵针对分别关于至少一个接下来的信号灯（32、32'）的多个可能的停车点（41）说明了针对可能的通行方向（42）的所述信号灯的信号灯切换状态（S）的相应的频率分布（16、16'、16"）。


5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中除了所述停车点（13）之外，还针对沿着所述行驶路段（11）的至少一个其它的停车点（13'）关于另一触发事件（14'）来提供频率分布（16"），而且将探测到了相应的触发事件（14、14'）的每个停车点（13、13'）的频率分布（16'、16"）组合，用于预测所述信号灯切换状态（S），其方式是以最后一个停车点（13'）的频率分布（16'）为基础，而且使其余的每个频率分布（16"）以分别所属的时间偏移适配，所述时间偏移对应于直至所述最后一个停车点（13'）的行驶时间（TF）。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：T韦尔夫尔，
申请(专利权)人：维特思科科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE