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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
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Verkehrsschilder werden unter anderem mit Fahrzeugkamerasystemen erkannt. So wird einem Fahrer eines Fahrzeugs beispielsweise eine erlaubte Höchstgeschwindigkeit dargestellt und der Fahrer kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs dahingehend anpassen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zur Verkehrsschilderkennung, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Durch eine Plausibilisierung von Verkehrsschildern mittels eines Servers kann ein autonom fahrendes Fahrzeug selbstständig Verkehrsschilder erkennen, wodurch ein Fahrverlauf eines Fahrzeugs positiv beeinflusst werden kann. So ist es auch möglich, dass das autonom fahrende Fahrzeug mit Hilfe eines derartigen Systems bezüglich einer Höchstgeschwindigkeit gesteuert wird. Darüber hinaus kann das autonome Fahrzeug über weitere Verkehrsschilder, wie Vorfahrtschilder oder Stoppschilder, gesteuert werden. Wichtig ist, dass die entsprechenden Schilder im Straßenverkehr zuverlässig erkannt werden, da sonst das autonome Fahrzeug ungenau oder verkehrsgefährdend gesteuert wird. Der hier vorgestellte Ansatz zur Plausibilisierung von Verkehrsschildern kann beispielsweise ebenso durch andere Verkehrsteilnehmer oder durch Schlechtwetter verdeckte Verkehrsschilder zuverlässig erkennen. Dadurch kann die Sicherheit im Straßenverkehr deutlich erhöht werden.
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Es wird ein Verfahren zum Plausibilisieren einer Erkennung eines Verkehrsschildes für ein autonom fahrendes Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren in einem Server ausgeführt werden kann und die folgenden Schritte umfasst:
- Einlesen eines Informationssignals und eines Positionssignals über eine Schnittstelle zu einer Fahrzeugvorrichtung des Fahrzeugs, wobei das Informationssignal eine Information über ein unter Verwendung eines optischen Sensors des Fahrzeugs erkanntes Verkehrsschild im Straßenverkehr repräsentiert und das Positionssignal eine aktuelle Position des Fahrzeugs repräsentiert;
- Abgleichen des erkannten Verkehrsschildes mit einem an der aktuellen Position des Fahrzeugs vermerktem Schild auf einer hinterlegten Karte unter Verwendung des Informationssignals und des Positionssignals; und
- Bereitstellen eines Bestätigungssignals, wenn der Schritt des Abgleichens eine Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und des an der relevanten Position des Fahrzeugs auf der Karte vermerkten Schildes ergibt, an eine Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung.
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Bei einem Verkehrsschild kann es sich um ein an der Straße in Form von einem Schild aufgestelltes oder auf der Fahrbahn markiertes Symbol, Schriftzug oder Linie handeln, das zur Beeinflussung oder Regelung des Straßenverkehrs dient. Bei einem Fahrzeug kann es sich um ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, beispielsweise ein teil- oder hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug, handeln. Ein automatisiertes oder autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das ohne Fahrer auskommt. Das Fahrzeug fährt dabei autonom, indem es beispielsweise den Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse selbständig erkennt und die entsprechenden Steuerbefehle im Fahrzeug berechnet sowie diese an die Aktuatoren im Fahrzeug weiterleitet, wodurch der Fahrverlauf des Fahrzeugs korrekt beeinflusst wird. Der Fahrer ist bei einem vollautonomen Fahrzeug nicht am Fahrgeschehen beteiligt. Alternativ kann es sich bei dem Fahrzeug um ein von einem Fahrer gesteuertes Fahrzeug handeln. Bei einer Fahrzeugvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät oder Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs handeln. Die Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung kann drahtlos ausgeführt sein. Fahrerassistenzsysteme sind elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen und dienen der Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen. Hierbei stehen oft Sicherheitsaspekte, aber auch die Steigerung des Fahrkomforts im Vordergrund. Ein weiterer Aspekt ist die Verbesserung der Ökonomie. Fahrerassistenzsysteme greifen teil-autonom oder autonom in Antrieb, Steuerung, beispielsweise Gas und Bremse, oder Signalisierungseinrichtungen des Fahrzeuges ein, oder warnen durch geeignete Mensch-Maschine-Schnittstellen den Fahrer kurz vor oder während kritischer Situationen. Derzeit sind die meisten Fahrerassistenzsysteme so konzipiert, dass die Verantwortung beim Fahrer bleibt und dieser damit nicht entmündigt wird. Für Fahrerassistenzsysteme kommen verschiedene Arten von Umfeldsensorik zum Einsatz, unter anderem Ultraschallsensoren als Einparkhilfe, Radarsensoren als Spurwechselassistent oder automatischer Abstandswarner, Lidarsensoren zur Totwinkel-Überwachung, als automatischer Abstandswarner oder zur Abstandsregelung sowie Kameras zur Verkehrszeichenerkennung, als Spurwechselassistent, zur Totwinkel-Überwachung und als Notbremssystem zum Fußgängerschutz. Bei einem optischen Sensor kann es sich um ein eine Kamera oder allgemein um eine Bilderfassungseinrichtung zum Erfassen von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs handeln. Der optische Sensor kann als Sensoreinrichtung ausgeführt sein, die eine Mehrzahl von zusammengefassten und/oder an unterschiedlichen Positionen im Fahrzeug angeordnete Sensorelemente umfassen kann. Bei einer hinterlegten Karte kann es sich um eine digital vorliegende Straßenkarte handeln, die auf dem Server hinterlegt und stets aktualisiert werden kann. Bei einem Server kann es sich um eine extern zu dem Fahrzeug angeordnete Recheneinheit und/oder Speichereinheit handeln, die beispielsweise in einer sogenannten Cloud realisiert sein kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens ein Negativsignal an die Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung bereitgestellt werden, wenn der Schritt des Abgleichens eine Nicht-Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und des an der relevanten Position des Fahrzeugs auf der Karte vermerkten Schildes ergibt. Der Server stellt daher, gemäß einer Ausführungsform, im Schritt des Bereitstellens eine Information zu dem vermerkten Schild an die Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung bereit. Die Information zu dem vermerkten Schild wird nun im Fahrzeug als Wahrheit anstelle des erkannten Verkehrsschildes verwendet, um das autonome Fahrzeug steuern zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens ein Unbekanntsignal an die Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung bereitgestellt werden, wenn an der aktuellen Position des Fahrzeugs kein Schild auf einer hinterlegten Karte vermerkt ist. Hierbei erkennt der optische Sensor des Fahrzeugs ein unbekanntes Verkehrsschild, beispielsweise bei einer Fahrt des Fahrzeugs durch eine Baustelle. Ansprechend auf das Unbekanntsignal kann eine Information zu dem unbekannten Verkehrsschild in dem Fahrzeugspeicher hinterlegt werden.
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Es wird ein Verfahren zur Erkennung eines Verkehrsschildes für ein autonom fahrendes Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren in einem Fahrzeug ausgeführt werden kann und die folgenden Schritte umfasst:
- Einlesen eines Erkennungssignals, wobei das Erkennungssignal ein unter Verwendung des optischen Sensors des Fahrzeugs erkanntes Verkehrsschild im Straßenverkehr repräsentiert;
- Bereitstellen eines Informationssignals und eines Positionssignals unter Verwendung des Erkennungssignals an eine Schnittstelle zu einem Server, wobei das Informationssignal eine Information über das Verkehrsschild repräsentiert und das Positionssignal eine aktuelle Position des Fahrzeugs repräsentiert; und
- Einlesen eines Bestätigungssignals, das eine Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und eines an der aktuellen Position des Fahrzeugs auf einer Karte vermerkten Schildes repräsentiert, über die Schnittstelle zu dem Server.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann im Schritt des Einlesens ein Unsicherheitssignal über eine Schnittstelle zu dem optischen Sensor des Fahrzeugs eingelesen werden, wobei das Unsicherheitssignal eine Unsicherheit bei der Erkennung eines Verkehrsschilds im Straßenverkehr repräsentiert. Im Schritt des Bereitstellens kann das Positionssignal unter Verwendung des Unsicherheitssignals an die Schnittstelle zu dem Server bereitgestellt werden. Die Unsicherheit kann beispielsweise durch Nebel oder Pflanzen hervorgerufen werden, durch die ein Verkehrsschild verdeckt werden kann. Dadurch ist ein Übersehen des Verkehrsschildes durch den optischen Sensor des Fahrzeugs möglich. Im Zuge dieser Unsicherheit wird das auf der Karte an der aktuellen Fahrzeugposition vermerkte Schild vom Server an das Fahrzeug weitergeleitet, so dass das autonome Fahrzeug seine Fahrt entsprechend der Verkehrsregelung fortsetzen kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann im Schritt des Einlesens ein Unsicherheitssignal eingelesen werden, wobei das Unsicherheitssignal eine unter Verwendung des optischen Sensors des Fahrzeugs erkannte Unsicherheit bei der Erkennung eines Verkehrsschildes im Straßenverkehr repräsentiert Im Schritt des Einlesens kann ein Schilderkennungsinformationssignal von einer Schnittstelle zu einem Fremdfahrzeug eingelesen werden. Auf diese Weise kann sich beispielsweise zu Nutze gemacht werden, dass ein voranfahrendes Fahrzeug das Verkehrsschild sicher erkannt hat. Im Schritt des Bereitstellens kann das Informationssignal unter Verwendung des Schilderkennungsinformationssignals an die Schnittstelle zu dem Server bereitgestellt werden. Unter Verwendung des Informationssignals kann die von dem Fremdfahrzeug bereitgestellte Information durch den Server plausibilisiert werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann im Schritt des Bereitstellens unter Verwendung des Informationssignals und des Positionssignals eine Information zu einem erkannten Verkehrsschild als Schilderkennungsinformationssignals an ein Fremdfahrzeug bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann die gewonnene Information mit Fremdfahrzeugen geteilt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann im Schritt des Bereitstellens ein Geschwindigkeitssignal, das eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, und zusätzlich oder alternativ ein Entfernungssignal, das eine aktuelle Entfernung des Fahrzeugs zu dem Verkehrsschild repräsentiert, an die Schnittstelle zu dem Server bereitgestellt werden. Mit Hilfe der Signallaufzeiten der Übertragung und den übertragenen Informationen kann das erkannte Verkehrsschild auf dem Server noch genauer bezüglich einer Kartenposition abgeglichen werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann im Schritt des Einlesens des Bestätigungssignals ein als korrekt erkanntes Verkehrsschild in einem Fahrzeugspeicher hinterlegt werden, wenn das Bestätigungssignal die Übereinstimmung repräsentiert. Der Fahrzeugspeicher kann in dem Fahrzeug angeordnet sein. Auf diese Weise kann beispielsweise eine in dem Fahrzeugspeicher hinterlegte digitale Karte aktualisiert werden.
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Es wird ein Verfahren zur Verkehrsschilderkennung vorgestellt, wobei das Verfahren die Schritte eines Verfahrens zur Erkennung eines Verkehrsschildes für ein autonom fahrendes Fahrzeug und eines Verfahrens zum Plausibilisieren einer Erkennung eines Verkehrsschildes für ein autonom fahrendes Fahrzeug umfasst. Auf diese Weise ist ein System realisierbar, das in einem Fahrzeug und in einem Server angeordnete Komponenten umfasst. Eine Kommunikation zwischen den Komponenten kann beispielsweise über eine Funkverbindung erfolgen.
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Dies genannten Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.
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Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugvorrichtung zur Verkehrsschilderkennung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Verkehrsschilderkennung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Ansicht eines Servers gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 4 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit einer Fahrzeugvorrichtung 102 zur Verkehrsschilderkennung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Darstellung umfasst das Fahrzeug 100, welches die Fahrzeugvorrichtung 102 zur Verkehrsschilderkennung, optional einen Fahrzeugspeicher 103 sowie einen optischen Sensor 104 aufweist. Ferner sind ein Verkehrsschild 106, ein Fremdfahrzeug 108 und ein externer Server 110, beispielsweise in einer Cloud angeordnet, dargestellt.
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Das Verkehrsschild 106 befindet sich in einem Erfassungsbereich 111 des in dem Fahrzeug 100 verbauten optischen Sensors 104. Der optische Sensor 104, wobei es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel bei dem optischen Sensor 104 um eine Kamera bzw. einen Umfeldsensor handelt, erkennt das Verkehrsschild 106. Die Fahrzeugvorrichtung 102 ist ausgebildet, um ein Erkennungssignal 112 über eine Schnittstelle zu dem optischen Sensor 104 des Fahrzeugs 100 einzulesen. Das Erkennungssignal 112 repräsentiert das erkannte Verkehrsschild 106 im Straßenverkehr. Die Fahrzeugvorrichtung 102 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Erkennungssignals 112 ein Informationssignal 114 und ein Positionssignal 116 zu bestimmen und an eine Schnittstelle zu dem Server 110 bereitzustellen. Das Informationssignal 114 repräsentiert eine Information über das erkannte Verkehrsschild 106 und das Positionssignal 116 repräsentiert eine aktuelle Position des Fahrzeugs 100. Die aktuelle Position des Fahrzeugs 100 wird beispielsweise von einer Positionsbestimmungseinrichtung des Fahrzeugs 100 bereitgestellt. Somit wird unter Verwendung des Informationssignals 114 und des Positionssignals 116 der erkannte Verkehrsschildtyp zusammen mit einer aktuellen Fahrzeugposition an den Server 110, beispielsweise über eine Car-to-X Kommunikationsverbindung übertragen. Eine Car-to-X-Verbindung ist ähnlich einer Car-to-Car-Kommunikation aufgebaut, bei der der Austausch von Informationen und Daten zwischen zumindest zwei Fahrzeugen verstanden wird. Ziel dieses Datenaustausches ist es, den Fahrer des Fahrzeugs 100 frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden. Die betreffenden Fahrzeuge sammeln Daten, wie ABS Eingriffe, Lenkwinkel, Position, Richtung und Geschwindigkeit, und senden diese Daten über Funk, beispielsweise WLAN und UMTS, an weitere Verkehrsteilnehmer. Dabei soll die Sichtweite des Fahrers mit elektronischen Mitteln verbessert werden. Auf dem Server 110 wird das erkannte Verkehrsschild 106 zusammen mit der Position des Fahrzeugs 100 auf eine virtuelle Karte gemappt. Anschließend erfolgt auf dem Server ein Abgleich des erkannten Verkehrsschildtyps mit einem bereits auf dieser Position der Karten hinterlegten Schild. Stimmen beide Schilder überein, wird über die Schnittstelle zu dem Server 100 ein Bestätigungssignal 118, das eine Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes 106 und des an der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 auf einer Karte vermerkten Schildes repräsentiert, eingelesen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Information zu dem als korrekt erkannten Verkehrsschild 106 in dem Fahrzeugspeicher 103 hinterlegt werden, wenn das Bestätigungssignal 118 die Übereinstimmung repräsentiert. Der Server 110 sendet dementsprechend unmittelbar eine Bestätigung an das Fahrzeug 100, dass das Verkehrsschild 106 korrekt erkannt wurde. Im Anschluss erfolgt eine Anzeige des Verkehrsschildes 106 für den Fahrzeugfahrer, bzw. reagiert das autonome Fahrzeug erst dann auf das erkannte Verkehrsschild 106, wobei das Bestätigungssignal 118 einem Ansteuern eines Fahrmanövers durch die Fahrzeugvorrichtung 102 dient. Wichtig ist, dass die Car-to-X Kommunikationszeit bzw. der Abgleich des erkannten Verkehrsschild auf dem Server mit dem bereits auf dieser Position der Karten hinterlegten Schild möglichst schnell realisiert wird, da das Fahrzeug 100 mitunter mit erhöhter Geschwindigkeit unterwegs sein kann. Ziel ist eine Rückmeldung vom Server 110 an das Fahrzeug 100 spätestens dann zu erhalten, bevor das Fahrzeug 100 am Verkehrsschild 106 vorbeigefahren ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es vorkommen, dass das Fahrzeug 100 das Verkehrsschild 106 übersieht, weil dieses gerade verdeckt ist oder aufgrund von schlechten Wetterverhältnissen nicht genau sichtbar ist. In diesem Fall wird statt eines Erkennungssignals 112 ein Unsicherheitssignal 120 über eine Schnittstelle zu dem optischen Sensor 104 des Fahrzeugs 100 eingelesen, wobei das Unsicherheitssignal 120 eine Unsicherheit bei der Erkennung des Verkehrsschildes 106 im Straßenverkehr repräsentiert. Anschließend wird das Positionssignal 116, sprich eine Information über eine aktuelle Position des Fahrzeugs 100, unter Verwendung des Unsicherheitssignals 120 direkt an die Schnittstelle zu dem Server 110 bereitgestellt, wobei nun der Server zum richtigen Zeitpunkt, das korrekte Schild aus der auf dem Server 110 hinterlegten Karte über die Car-to-X Kommunikationsverbindung an das Fahrzeug 110 übertragen kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel liest der optische Sensor 104 des Fahrzeugs das Unsicherheitssignal 120 ein, wobei automatisch ein Schilderkennungsinformationssignal 122 von einer Schnittstelle zu dem umliegenden Fremdfahrzeug 108 eingelesen wird und wobei das Informationssignal 114 unter Verwendung des Schilderkennungsinformationssignals 122 an die Schnittstelle zu dem Server 110 bereitgestellt wird. Anschließend bekommt das Fahrzeug 100 von dem Server 110 zum richtigen Zeitpunkt, das richtige Schild aus der auf dem Server 110 hinterlegten Karte über den Car-to-X Kommunikationskanal übertragen. Das gleiche gilt in diesem Ausführungsbeispiel für das eigene Fahrzeug 100, welches ein erkanntes Verkehrsschild 106 automatisch an das umliegende Fremdfahrzeug 108 weiterleitet, wobei das Fahrzeug 100 unter Verwendung des Informationssignals 114 und des Positionssignals 116 eine Information zu dem erkannten Verkehrsschild 106 als Schilderkennungsinformationssignal 122 an das Fremdfahrzeug 108 bereitstellt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Geschwindigkeitssignal 124 an die Schnittstelle zu dem Server 110 bereitgestellt, das eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 repräsentiert. Zusätzlich oder alternativ wird ein Entfernungssignal 126, das eine aktuelle Entfernung des Fahrzeug 100 zu dem Verkehrsschild 106 repräsentiert, an die Schnittstelle zu dem Server 110 bereitgestellt. Mit Hilfe der Signallaufzeiten der Übertragung und den übertragenen Informationen kann das Verkehrsschild 106 auf dem Server 110 noch genauer bezüglich einer Kartenposition abgeglichen werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der optische Sensor 104 ausgebildet, um eine Signalauswertung auszuführen, um beispielsweise das Verkehrsschild 106 zu erkennen. Entsprechend kann es sich bei dem optischen Sensor 104 um eine Sensoreinrichtung, bestehend aus zumindest einem Sensorelement und einer mit dem zumindest einem Sensorelement kombinierten Schaltung zur Signalauswertung handeln. Alternativ kann eine solche Schaltung zur Signalauswertung separat zu dem zumindest einen Sensorelement angeordnet sein, und beispielsweise von der Fahrzeugvorrichtung 102 umfasst sein.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 200 zur Verkehrsschilderkennung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 200 kann beispielsweise unter Verwendung der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung zur Verkehrsschilderkennung ausgeführt werden. Das Verfahren 200 zur Verkehrsschilderkennung umfasst ein Verfahren 205 zur Erkennung eines Verkehrsschildes für ein autonom fahrendes Fahrzeug und ein Verfahren 210 zum Plausibilisieren einer Erkennung eines Verkehrsschildes für ein autonom fahrendes Fahrzeug. Die Verfahren 205, 210 können unabhängig voneinander in separat voneinander angeordneten Komponenten ausgeführt werden.
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Das Verfahren 200 umfasst zunächst einen Schritt 211, bei dem ein Erkennungssignal über eine Schnittstelle zu einem optischen Sensor des Fahrzeugs eingelesen wird. Das Erkennungssignal repräsentiert hierbei ein erkanntes Verkehrsschild im Straßenverkehr. In einem Schritt 213 werden ein Informationssignal und ein Positionssignal unter Verwendung des Erkennungssignals an eine Schnittstelle zu einem Server bereitgestellt. Das Informationssignal repräsentiert hierbei eine Information über das Verkehrsschild und das Positionssignal repräsentiert eine aktuelle Position des Fahrzeugs. In einem weiteren Schritt 215 werden das Informationssignal und das Positionssignal über eine Schnittstelle zu einer Fahrzeugvorrichtung des Fahrzeugs eingelesen, wobei das Informationssignal eine Information über ein unter Verwendung eines optischen Sensors des Fahrzeugs erkanntes Verkehrsschild im Straßenverkehr repräsentiert und das Positionssignal eine aktuelle Position des Fahrzeugs repräsentiert. In einem Schritt 217 wird das erkannte Verkehrsschild mit einem an der aktuellen Position des Fahrzeugs vermerktem Schild auf einer hinterlegten Karte unter Verwendung des Informationssignals und des Positionssignals abgeglichen. Ferner wird in einem Schritt 219 ein Bestätigungssignal an eine Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung bereitgestellt, wenn der Schritt des Abgleichens eine Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und des an der relevanten Position des Fahrzeugs auf der Karte vermerkten Schildes ergibt. Schließlich wird in einem Schritt 221 ein Bestätigungssignal, das eine Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und eines an der aktuellen Position des Fahrzeugs auf einer Karte vermerkten Schildes repräsentiert, über die Schnittstelle zu dem Server eingelesen.
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3 zeigt eine schematische Ansicht eines Servers 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem in 3 gezeigten Server 110 kann es sich beispielsweise um den in 1 gezeigten Server 110 handeln. Der Server 110 umfasst eine Einleseeinrichtung 302, eine Abgleicheinrichtung 304 und eine Bereitstelleinrichtung 306.
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Die Einleseeinrichtung 302 des Servers 110 ist ausgebildet, um das Informationssignal 114 und das Positionssignal 116 über eine Schnittstelle zu einer Fahrzeugvorrichtung des Fahrzeugs einzulesen. Die Abgleicheinrichtung 304 des Servers 110 ist ausgebildet, um das erkannte Verkehrsschild mit einem an der aktuellen Position des Fahrzeugs vermerktem Schild auf einer auf dem Server hinterlegten Karte unter Verwendung des Informationssignals 114 und des Positionssignals 116 abzugleichen. Die Bereitstelleinrichtung 306 des Servers 110 ist ausgebildet, um ein Bestätigungssignal 118 an eine Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung des Fahrzeugs bereitzustellen, wenn die Abgleicheinrichtung 304 eine Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und des an der relevanten Position des Fahrzeugs auf der Karte vermerkten Schildes ergibt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es vorkommen, dass das Fahrzeug ein bestimmtes Verkehrsschild falsch erkennt. In diesem Fall sind der Vergleich und die Rückmeldung des Servers 110 negativ. Daher wird ein Negativsignal 308 an die Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung bereitgestellt, dass der Abgleich eine Nicht-Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und des an der relevanten Position des Fahrzeugs auf der Karte vermerkten Schildes ergibt. Der Server 110 stellt daher, zusammen mit dem Negativsignal 308, eine Information zu dem vermerkten Schild aus der hinterlegten Karte an die Schnittstelle zu der Fahrzeugeinrichtung des Fahrzeugs bereit. Dieses hinterlegte Schild von dem Server 110 wird nun als Wahrheit im Fahrzeug verwendet, um dem Fahrer etwas anzuzeigen bzw. das autonome Fahrzeug zu steuern.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fahrzeug ein für den Server 110 noch unbekanntes Verkehrsschild erkennen. Dies kann beispielsweise bei einer Fahrt des Fahrzeugs durch eine Baustelle der Fall sein. In diesem Falle wird ein Unbekanntsignal 310 an die Schnittstelle zu der Fahrzeugvorrichtung bereitgestellt, wenn an der aktuellen Position des Fahrzeugs kein Schild auf der hinterlegten Karte vermerkt ist. Hierbei wird das neue Verkehrsschild in den Server 110 aufgenommen, jedoch mit einem niedrigen Confidence-Level, da das Verkehrsschild bisher nur von einem einzigen Fahrzeug erkannt wurde. Der Server 110 meldet den Confidence-Level an das Fahrzeug zurück. Das Fahrzeug wird sich zunächst gänzlich auf das neu erkannte Verkehrsschild verlassen, da ein Abgleich mit dem auf der Karte des Servers hinterlegten Schild noch nicht möglich ist. Entsprechend vorsichtig wird das autonome Fahrzeug in diesem Straßenabschnitt gesteuert werden. Sobald ein Fremdfahrzeug das Verkehrsschild an der selbigen Position erkannt hat, erfolgt ein Abgleich mit dem Server 110, wobei bei einem positiven Abgleich der Confidence -Level für dieses Verkehrsschild erhöht wird. Besitzt ein auf dem Server 110 hinterlegtes Verkehrsschild einen hohen Confidence-Level, so wird das Verkehrsschild im Fahrzeug als Wahrheit verwendet, sofern das Fahrzeug das Schild nicht korrekt erkannt hat. Besitzt das Verkehrsschild hingegen einen niedrigen Confidence-Level, so verlässt sich das Fahrzeug bevorzugt auf die eigene Verkehrsschilderkennung.
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4 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit einer Fahrzeugvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem in 4 gezeigten Fahrzeug 100 mit Fahrzeugvorrichtung 102 kann es sich beispielsweise um das in 1 gezeigte Fahrzeug 100 mit Fahrzeugvorrichtung 102 handeln. Das Fahrzeug 100 umfasst neben der Fahrzeugvorrichtung 102 optional einen Fahrzeugspeicher 103. Die Fahrzeugvorrichtung 102 umfasst eine Einleseeinrichtung 402, eine Bereitstelleinrichtung 404 sowie eine zweite Einleseeinrichtung 406. Ferner ist in 4 das Fremdfahrzeug 108 dargestellt, wobei es sich hierbei beispielsweise um das Fremdfahrzeug 108 aus 1 handeln kann.
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Die Einleseeinrichtung 402 der Fahrzeugvorrichtung 102 ist ausgebildet, um das Erkennungssignal 112 über eine Schnittstelle zu dem optischen Sensor des Fahrzeugs 100 einzulesen. Das Erkennungssignal 112 repräsentiert hierbei ein erkanntes Verkehrsschild im Straßenverkehr. Die Bereitstelleinrichtung 404 der Fahrzeugvorrichtung 102 ist ausgebildet, um das Informationssignal 114 und das Positionssignal 116 unter Verwendung des Erkennungssignals 112 an eine Schnittstelle zu dem Server bereitzustellen. Das Informationssignal 114 repräsentiert hierbei eine Information über das Verkehrsschild und das Positionssignal 116 repräsentiert hierbei eine aktuelle Position des Fahrzeugs 100. Die zweite Einleseeinrichtung 406 ist ausgebildet, um das Bestätigungssignal 118, das eine Übereinstimmung des erkannten Verkehrsschildes und eines an der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 auf einer Karte vermerkten Schildes repräsentiert, über die Schnittstelle zu dem Server einzulesen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es vorkommen, dass das Fahrzeug 100 das Verkehrsschild übersieht, weil dieses gerade verdeckt ist oder aufgrund von schlechten Wetterverhältnissen nicht genau sichtbar ist. In diesem Falle ist die Einleseeinrichtung 402 ausgebildet, das Unsicherheitssignal 120 über eine Schnittstelle zu dem optischen Sensor des Fahrzeugs 100 einzulesen. Das Unsicherheitssignal 120 repräsentiert hierbei eine Unsicherheit bei der Erkennung des Verkehrsschildes im Straßenverkehr. Die Bereitstelleinrichtung 404 ist in diesem Falle ausgebildet, das Positionssignal 116 direkt unter Verwendung des Unsicherheitssignals 120 an die Schnittstelle zu dem Server bereitzustellen. Der Server kann nun zum richtigen Zeitpunkt das korrekte Schild aus der auf dem Server hinterlegten Karte über die Car-to-X Kommunikationsverbindung an das Fahrzeug 100 übertragen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es vorkommen, dass das Fahrzeug 100 ein Verkehrsschild übersieht, beispielsweise, weil dieses gerade verdeckt ist, bzw. nicht genau sichtbar ist. In diesem Falle ist die Einleseeinrichtung 402, bei einem Nicht-Erkennen eines Verkehrsschildes, ferner ausgebildet, das Schilderkennungsinformationssignal 122 von einer Schnittstelle zu einem Fremdfahrzeug 108 einzulesen. Die Bereitstelleinrichtung 404 ist in diesem Falle ausgebildet, das Informationssignal 114 unter Verwendung des Schilderkennungsinformationssignals 122 an die Schnittstelle zu dem Server bereitzustellen. Das Fahrzeug 100 empfängt demnach automatisch eine Schilderkennungsinformation aus dem Fremdfahrzeug und sendet diese Information an den Server 110. Das gleiche gilt in dieser Ausführungsform für das eigene Fahrzeug 100, welches ein erkanntes Verkehrsschild automatisch an das umliegende Fremdfahrzeug 108 weiterleitet. Die Bereitstelleinrichtung 404 des Fahrzeugs 100 ist somit ausgebildet, um unter Verwendung des Informationssignals 114 und des Positionssignals 116 eine Information zu einem erkannten Verkehrsschild als Schilderkennungsinformationssignals 122 an das Fremdfahrzeug 108 bereitzustellen
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Einleseeinrichtung 402 der Fahrzeugvorrichtung 102 weiterhin ausgebildet, das Geschwindigkeitssignal 124, das eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 repräsentiert und/oder das Entfernungssignal 126, das eine aktuelle Entfernung des Fahrzeug 100 zu dem Verkehrsschild repräsentiert, einzulesen. Die Bereitstelleinrichtung 404 ist ausgebildet, um das Geschwindigkeitssignal 124 und/oder das Entfernungssignal 126 an die Schnittstelle zu dem Server bereitzustellen. Hierbei kann mit Hilfe der Signallaufzeiten der Übertragung und den übertragenen Informationen das Verkehrsschild auf dem Server noch genauer bezüglich einer Kartenposition abgeglichen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Einleseeinrichtung 406 ausgebildet, eine Information zu dem als korrekt erkannten Verkehrsschild unter Verwendung des Bestätigungssignals 118 einzulesen und diese Information zu dem als korrekt erkannten Verkehrsschild als Verkehrsschildinformationssignal 410 unter Verwendung des Bestätigungssignals 118 über eine Schnittstelle an den Fahrzeugspeicher 103 bereitzustellen, wobei die Information zu dem als korrekt erkannten Verkehrsschild dort hinterlegt wird, wenn das Bestätigungssignal 118 die Übereinstimmung repräsentiert. Die Information zu dem als korrekt erkannten Verkehrsschild kann hierbei für eine Fahrtdauer oder länger gespeichert werden. Für den Fall, dass das Fahrzeug 100 nach einer Schilderkennung geblitzt wird, erfolgt ein Abgleich mit den gespeicherten Daten für diesen Streckenabschnitt. Hat die Schilderkennung nicht richtig funktioniert so ist der Blitzvorgang beispielsweise nicht gültig. Auf der anderen Seite kann so ein expliziter Verstoß durch Geschwindigkeitsüberschreitung leichter geahndet werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann es vorkommen, dass das Fahrzeug 100 das Verkehrsschild übersieht, weil dieses gerade verdeckt ist oder aufgrund von schlechten Wetterverhältnissen nicht genau sichtbar ist. In diesem Fall ist die Einleseeinrichtung 402 der Fahrzeugvorrichtung 102 ausgebildet, das Unsicherheitssignal 120 über eine Schnittstelle zu dem optischen Sensor des Fahrzeugs 100 einzulesen. Das Unsicherheitssignal 120 repräsentiert hierbei eine Unsicherheit bei der Erkennung des Verkehrsschildes im Straßenverkehr. Anschließend ist die Bereitstelleinrichtung 404 ausgebildet, um das Positionssignal 116, sprich eine Information über eine aktuelle Position des Fahrzeugs 100, unter Verwendung des Unsicherheitssignals 120 direkt an die Schnittstelle zu dem Server bereitzustellen, wobei nun der Server zum richtigen Zeitpunkt, das korrekte Schild aus der auf dem Server hinterlegten Karte über die Car-to-X Kommunikationverbindung an das Fahrzeug 100 übertragen kann. Beispielsweise kann das Fahrzeug 100 mit der reinen Übertragung der Fahrzeugposition beginnen, sobald die Bilderkennung einen bestimmten Vertraulichkeitswert unterschreitet. Bei Schlechtwetter kann das Fahrzeug 100 automatisch auf eine eigene Schilderkennung verzichten und sich alleine auf die Informationen zu dem empfangenen Schild des Servers verlassen. Weiter denkbar ist, dass der Server bei Schlechtwetter jegliche erkannte Verkehrsschilder aus dem Fahrzeug 100 verwirft und nur die Kartenbasierten Schilder über den Car-to-X Kommunikationsverbindung an das Fahrzeug 100 an der bestimmten Schilderposition zurück überträgt. Anschließend kann das Fahrzeug 100 wie gewohnt mit den empfangenen Informationen gesteuert werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.