[发明专利]智能交通标志系统与方法

说明书

背景

技术领域

本发明涉及适用于提高和辅助用户驾驶机动车的系统与方法，以及增加驾驶员对交通标志以及驾驶员周边环境的认知的系统与方法。

背景技术

在驾驶车辆时，驾驶员可能有时认知能力下降，或者是忘记关注某些路况，这种情况可能发生在平凡和/或单调的驾驶期间，乃至发生在诸如道路景观、接听拨打移动电话、收音机调台等可以使驾驶员的注意力被分散转移时。在这些被分心的时间段中，驾驶员可能不会观察到某些交通标志、交通信号灯和/或其他的路况等，而这些预示着诸如正在迫近的危险以及其他危害的来临。常见的危险例子是，当车辆驶近显示为“绿色”光的交通信号灯而车辆却处于距离交通信号灯短的无法停止的距离时；已经变为“红色”的信号灯指示将驾驶员置于将如何做出反应的不明确和危险的境地。在这些或者其他例子中，驾驶员可能会对这些状况反应延迟和/或驾驶员可能会在反应时犹豫或变得迷茫，即，对车辆的错误的加速、减速、制动等，从而进一步增加了该驾驶员和/或驾驶员周边的风险。另外的方面可能是，由于车辆驶近交通标志和/或交通信号灯指示时意外的加速/减速导致的不稳定的交通流控制。为了解决这些不足之处，已经设想了某些现有技术系统，如在标题为“具有车载显示能力的电子道路标志系统和方法(system and method for electronic road signs with in-car display capabilities)”的编号为7,859,428B2的美国专利中所述的，其中无线网络系统发射器通过无线信号向车辆中的移动计算机设备指示道路标志。在专利号为’428B2的专利中所描述的系统基于无线通讯网络，该系统没有提供位置信息(例如，到有关的交通标志指示的距离和方位)。例如，当机动车驶近有数个交通标志的交叉路口时，可能会被指示错误的或不相关的交通标志指示，这是因为所描述的无线网络发射的是标量的辐射状信号(例如，没有特定的定向)。’428B2专利的另一个缺点是直接关联于大量的基础设施，这些基础设施可能需要沿着道路分布无线发射器网格。另一个现有技术在标题为“光学通讯设备与机动车控制方法(optical communication equipment and vehicle control method)”的欧洲专利号EP 1544 828 B1的专利中进行了描述，其中道路标志通过车辆间的光学消息设备接收的光学通讯指示。在‘828 B1号专利中所描述的系统没有提供例如当被耦合到交通信号灯指示时所需的带有不同的光学信息的多个指示区域(例如，驶近车辆之前的多个指示区域)。已经设想的其他的某些现有技术，包括探测道路标志的驾驶员辅助成像系统(例如基于摄像机的或类似的系统)、和/或基于使用全球定位系统的工具的导航、和/或数字地图、和/或基于摄像机模块的视觉技术等。尽管现有技术系统拥有可用性，但这些技术系统还不能为上述缺点提供充分的解决方案。

在阐述有关基于接收器和交通标志的车辆系统的发明方法之前，提出以下定义。

本文中使用的术语“近红外”(NIR)是波长在700至2000纳米之间的红外光谱段。

本文所使用的术语“视野”(FOV)是给定场景的角度范围，这个角度范围是由一个三维锥划定，摄像机位于该三维锥的顶点，摄像机的图像传感器成像的角度即为该三维锥的角度。摄像机在特定距离的FOV由镜头的焦距长度以及有源图像传感器尺寸共同决定。

本文所使用的术语“照射范围”(FOI)是给定场景的角度范围，这个角度范围由一个三维锥划定，照射器(例如，LED、激光、闪光灯等)或者反射表面(例如，朗伯反射器，回复反射器等)位于该三维锥的顶点，从照射器照射或者从表面反射的角度即为该三维锥的角度。照射器在特定距离的FOI由镜头的焦距长度以及照射器照射表面尺寸共同决定。反射器在特定距离的FOI由反射表面类型、入射照射到达角(AOA)和所照射/所反射的表面尺寸共同决定。

发明内容

所公开的技术的目的是提供用于车辆的新颖的安全辅助“附加”系统，具有接收器和信号处理器，所述接收器适于接收脉冲信号和/或调制信号，所述信号处理器适于将接收到的脉冲信号和/或调制信号与预定义的和道路指示器相关的参数相比较以确认道路交通指示器的类型，并且分析车辆和道路交通指示器之间的相对条件，其中所述系统适于根据车辆和定义的道路指示器之间的相对条件的分析采取动作以增加车辆和驾驶员的安全。