WEISS DANIELA (DE)
BARIAMIS DIMITRIOS (DE)
MOESLE FRANK (DE)
DE102012201724A1 | 2012-08-09 | |||
US20120320204A1 | 2012-12-20 | |||
FR2968817A1 | 2012-06-15 | |||
DE102008023853A1 | 2009-12-03 | |||
DE102008023853A1 | 2009-12-03 |
Verfahren (100) zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen (410) für ein Fahrzeug (400), wobei das Verfahren (100) die folgenden Schritte aufweist: Einlesen (1 10) einer Fahrzeugposition (1 15); Vergleichen (120) der Fahrzeugposition (1 15) mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen (410), um ein Vorhandensein eines Wechselverkehrszeichen (410) in einem vordefinierten Bereich (450) um das Fahrzeug (400) zu bestimmen und hierauf ansprechend eine Näheinformation (125) bereitzustellen; und Variieren (130) einer Erkennungsvorschrift einer Information eines Wechselverkehrszeichens (410) ansprechend auf die Näheinformation (125), um das Wechselverkehrszeichen (410) zu erkennen. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1 , bei dem im Schritt (120) des Vergleichens die Positionsinformation von Wechselverkehrszeichen (410) von einer Navigationseinrichtung und/oder von einer Datenbank bereitgestellt wird. Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Näheinformation (125) zumindest eine weitere Eigenschaft des Wechselverkehrszeichens (410) umfasst, insbesondere die genaue Position und/oder die Höhe über der Fahrbahn und/oder eine Pulsungsfrequenz des Wechselverkehrszeichens (410). Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (130) des Variierens der Erkennungsvorschrift ansprechend auf die Näheinformation (125) zumindest eine Einstellung einer Bilderfassungseinrichtung (420) verändert wird, insbesondere globale Einstellungen der Bilderfassungseinrichtung (420), insbesondere eine Belichtungszeit verändert wird. Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (130) des Variierens der Erkennungsvorschrift ansprechend auf die Näheinformation (125) ein Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen (410) aktiviert wird, insbesondere wobei ein Registrieren und/oder Auswerten einer Mehrzahl aufeinanderfolgender Bilder einer Bilderfassungseinrichtung (420) eingeleitet wird. Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (130) des Variierens der Erkennungsvorschrift ansprechend auf die Näheinformation (125) ein Verfahren zur Bildauswertung parametriert wird, insbesondere ein Verändern von zumindest einem zu verarbeitenden Bildbereich und/oder ein Parametrieren von zumindest einem Schwellwert relativ zur Pulsungsfrequenz des Wechselverkehrszeichens (410) erfolgt. Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem ansprechend auf die Näheinformation (125) eine weitere Erkennungsvorschrift auf eine Information eines Wechselverkehrszeichens (410) ausgeführt wird, um ein Wechselverkehrszeichen (410) zu erkennen. Vorrichtung (300) zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen (410) für ein Fahrzeug (400), die die folgenden Merkmale aufweist: eine Einrichtung (310) zum Einlesen einer Fahrzeugposition (1 15); eine Einrichtung (320) zum Vergleichen der Fahrzeugposition (1 15) mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen (410), um ein Vorhandensein eines Wechselverkehrszeichen (410) in einem vordefinierten Bereich (450) um das Fahrzeug (400) zu bestimmen und hierauf ansprechend eine Näheinformation (125) bereitzustellen; und eine Einrichtung (330) zum Variieren einer Erkennungsvorschrift einer Information eines Wechselverkehrszeichens (410) ansprechend auf die Näheinformation (125), um ein Wechselverkehrszeichen (410) zu erkennen. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung (300) ausgeführt wird. |
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug, auf eine entsprechende Vorrichtung zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Im Fahrzeug wird Videosensorik im Bereich der Fahrerassistenzsysteme unter anderem zur Erkennung von Verkehrszeichen eingesetzt. Die Ergebnisse der Erkennung werden in der Regel mit Informationen aus der digitalen Karte des Navigationsgerätes abgeglichen beziehungsweise fusioniert, bevor sie dem Fahrer angezeigt werden. Neben normalen Blechverkehrsschildern müssen dabei unter anderem auch Wechselverkehrszeichen (Lichtzeichen) erkannt werden. Deren Erkennung bereitet aufgrund der Pulsung der verwendeten LED- Lampen häufig Probleme. Die Frequenz der Pulsung ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar. In Abhängigkeit von Belichtungszeit, Pulsungsfrequenz der Zeichen und Bildaufnahmefrequenz der Kamera kann jedoch auch die „Ausphase" der Pulsung in den Zeitraum der Bildaufnahme fallen, wodurch das Zeichen nicht vollständig oder auch gar nicht im Bild zu erkennen sein kann. Im ungünstigsten Fall passiert dies für den gesamten Zeitraum, in dem das Zeichen im Erfassungsbereich der Kamera ist. Üblicherweise wird versucht diesem Problem durch entsprechend lange Belichtungszeiten, mehrfach Belichtung oder Registrierung mehrerer aufeinanderfolgender Bilder zu begegnen.
Die DE 10 2008 023 853 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung eines Objekts, bei welchem zumindest eine Lichtquelle des Objekts gepulst aufleuchtet und das von der Lichtquelle emittierte Licht durch eine Detektoreinheit erfassbar ist und abhängig von dem Erfassen des Lichts das Objekt erkannt wird, wobei zur Erfassung des Lichts der Lichtquelle eine mehrfache Belichtung zur
Erzeugung eines Bildes durch die Detektoreinheit durchgeführt wird und die gesamte Zeitdauer eines Belichtungsvorgangs mit mehreren Belichtungen größer der Zeitdauer einer Ausphase der Lichtquelle während einer Periodendauer des gepulst emittierten Lichts der Lichtquelle eingestellt wird. Weiterhin wird auch ein System, insbesondere ein Fahrerassistenzsystem, zur Erkennung von
Wechselverkehrszeichen beschrieben. Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug, weiterhin Vorrichtung zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes
Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Wechselverkehrszeichen können einen erhöhten Aufwand zur Erkennung erfordern im Vergleich zur Erkennung von anderen Verkehrszeichenarten. Dabei haben Wechselverkehrszeichen nur einen geringen Anteil an den zu
erkennenden Verkehrszeichen. Ein effizienter Umgang mit den vorhandenen Ressourcen kann erreicht werden, wenn die für das Erkennen von
Wechselverkehrszeichen eingesetzten Verfahren beziehungsweise
Parametrierung speziell ausgeführt wird, wenn ein Wechselverkehrszeichen erwartet wird. Dabei kann ausgenutzt werden, dass die (geografische) Position von Wechselverkehrszeichen oftmals bekannt ist. Es wird ein Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein
Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Einlesen einer Fahrzeugposition;
Vergleichen der Fahrzeugposition mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen, um ein Vorhandensein eines Wechselverkehrszeichen in einem vordefinierten Bereich um das Fahrzeug zu bestimmen und hierauf ansprechend eine Näheinformation bereitzustellen; und
Variieren einer Erkennungsvorschrift einer Information eines
Wechselverkehrszeichens ansprechend auf die Näheinformation, um das Wechselverkehrszeichen zu erkennen.
Das Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen kann in einem Fahrzeug ausgeführt werden. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein
Kraftfahrzeug wie einen Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug und/oder ein Kraftrad handeln. Unter einer Fahrzeugposition kann eine Information über einen geografischen Standort, eine Position und/oder eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugs verstanden werden. Eine Fahrzeugposition kann mittels einer Sensorik wie beispielsweise einem Satellitenortungsgerät oder -empfänger und/oder einer Auswerteeinrichtung ermittelt werden. Die Fahrzeugposition kann ansprechend auf Satellitensignale wie GPS oder Galileo und/oder ansprechend auf Kommunikationssignale wie beispielsweise GSM, UMTS, LTE und/oder WLAN bestimmt werden. Die Fahrzeugposition kann ansprechend auf
Fahrdynamiksensoren bestimmt werden. Unter einem Wechselverkehrszeichen, in der Kurzform auch als WVZ abgekürzt, kann eine besondere Form eines Verkehrszeichens verstanden werden. Ein Wechselverkehrszeichen kann dynamisch unterschiedliche Zeichenkombinationen anzeigen. Unter einem Wechselverkehrszeichen, im speziellen zur dynamischen Darstellung von Verkehrszeichen bestimmt, kann auch ein Wechselwegweiser verstanden werden. Ein Wechselverkehrszeichen kann als ein mechanisches
Wechselverkehrszeichen und/oder als ein Licht emittierendes
Wechselverkehrszeichen ausgeführt sein. Bei Letzterem kann die Anzeige des Wechselverkehrszeichens mittels einer Vielzahl von Lichtquelle wie
beispielsweise LEDs erzielt werden. Die Lichtquellen können gepulst angesteuert werden. Zu einem Wechselverkehrszeichen kann eine Positionsinformation zugeordnet sein. Die Positionsinformation kann die geografische Position und/oder die Ausrichtung in Bezug auf eine Fahrtrichtung und/oder die Höhe über einer Fahrspur umfassen. Der vordefinierte Bereich um das Fahrzeug kann einen geografischen Bereich in Fahrrichtung vor der Fahrzeugposition umfassen, beispielsweise einen Bereich von 10 bis 100 Metern. Der vordefinierte Bereich kann im Wesentlichen einen kreisförmigen und/oder rechteckigen und/oder dreieckigen geografischen Bereich um und/oder in Fahrrichtung vor der
Fahrzeugposition umfassen. Wenn zumindest ein Wechselverkehrszeichen in dem vordefinierten Bereich um das Fahrzeug bestimmt wurde, kann hierauf ansprechend eine Näheinformation bereitgestellt werden. Die Näheinformation kann als ein Signal bereitgestellt werden. Die Näheinformation kann einen
Hinweis auf ein Wechselverkehrszeichen in dem vordefinierten Bereich um das Fahrzeug liefern. Ansprechend auf die Näheinformation kann eine
Erkennungsvorschrift zum Erkennen von Verkehrszeichen und/oder von
Wechselverkehrszeichen angepasst werden und/oder aktiviert werden, um ein Erkennen von einem Wechselverkehrszeichen zu verbessern. Im Schritt des
Variierens einer Erkennungsvorschrift kann eine Erkennungsvorschrift angepasst werden und/oder anstelle der Erkennungsvorschrift eine weitere
Erkennungsvorschrift ausgeführt werden. Wenn ein Wechselverkehrszeichen erkannt wird, kann eine Information über das Wechselverkehrszeichen bereitgestellt werden. Unter einer Erkennungsvorschrift kann ein Verfahren und/oder eine Algorithmik verstanden werden, die Schritte zum Identifizieren einer Information eines Wechselkennzeichens oder eines normalen
Verkehrszeichens ausführt. Wechselverkehrszeichen (WVZ) sind aktuell nicht generell genormt,
insbesondere was die Pulsung der Lichtquellen (LEDs) angeht. Es ist deswegen schwierig ein für alle Wechselverkehrszeichenvarianten optimales Verfahren zu finden, zumal wenn gleichzeitig die Erkennung der anderen
Verkehrszeichenarten möglichst wenig beeinträchtigt werden soll. Des Weiteren können Wechselverkehrszeichen nur einen geringen Anteil der tatsächlich auftretenden Verkehrszeichen ausmachen. Ständig zusätzlichen Aufwand für die Erkennung von Wechselverkehrszeichen zu betreiben, ist vor dem Hintergrund eines effizienten Umgangs mit Rechenressourcen kaum möglich. Das Vorhandensein von Wechselverkehrszeichen auf einem Straßensegment kann bereits jetzt in den digitalen Karten der Navigationsgeräte verzeichnet sein. Es ist wahrscheinlich, dass diese Information in Zukunft noch detaillierter Bezug auf die genaue Position der Wechselverkehrszeichen, insbesondere auch auf ihre Höhe über der Fahrbahn nehmen kann, oder weitere Eigenschaften, wie die möglichen Pulsungsfrequenzen, bereitgestellt werden können. Auch eine
Datenbank mit GPS-Positionen von bekannten Wechselverkehrszeichen oder anderweitig externe Informationen wären denkbar. Durch Ausnutzung dieser zusätzlichen Information über die Nähe zu einem Wechselverkehrszeichen und dessen zu erwartenden Eigenschaften kann die Algorithmik der
Erkennungseinheit beziehungsweise ein Verfahren zum Erkennen von
Wechselverkehrszeichen diesen Situationen optimal angepasst werden.
Insbesondere muss dann kein oder nur ein weniger weitreichender Kompromiss zwischen einer optimalen Strategie für die Erkennung von
Blechverkehrsschildern und für die Erkennung von Wechselverkehrszeichen gefunden werden. Des Weiteren sind auch komplexere Lösungen für
Wechselverkehrszeichen möglich, wenn diese nur situativ und nicht allgemein angewandt werden müssen.
Ferner kann im Schritt des Vergleichens die Positionsinformation von
Wechselverkehrszeichen von einer Navigationseinrichtung und gleichzeitig oder alternativ von einer Datenbank bereitgestellt werden. Die Positionsinformation kann in einer Datenbank gespeichert sein. Die Positionsinformation kann in einer Navigationseinrichtung gespeichert sein. Die Datenbank kann einer
Navigationseinrichtung zugeordnet sein. Die Datenbank und gleichzeitig oder alternativ die Navigationseinrichtung kann in dem Fahrzeug angeordnet sein. Die Datenbank kann extern zu dem Fahrzeug angeordnet sein und das Verfahren kann drahtlos darauf zugreifen. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer einfach verfügbaren Positionsinformation, sodass ein geringer Aufwand zum Erhalt dieser Positionsinformation
vorzunehmen ist.
In einer Ausführungsform kann die Näheinformation zumindest eine weitere Eigenschaft des Wechselverkehrszeichens umfassen, insbesondere die genaue Position und/oder die Höhe über der Fahrbahn und/oder eine Pulsungsfrequenz des Wechselverkehrszeichens. Die Näheinformation kann die genaue Position des Wechselverkehrszeichens umfassen. Die Näheinformation kann die Höhe über der Fahrbahn des Wechselverkehrszeichens umfassen. Die
Näheinformation kann die Pulsungsfrequenz der LEDs des
Wechselverkehrszeichens umfassen. Vorteilhafterweise kann ansprechend auf die Näheinformation, insbesondere ansprechend auf die weiteren Eigenschaften des Wechselverkehrszeichens, die Erkennungsvorschrift variiert werden. Dabei kann eine Information über die Höhe des Wechselverkehrszeichens über der Fahrbahn und/oder über die genaue Position des Wechselverkehrszeichens, insbesondere relativ zur Fahrzeugposition, genutzt werden, um einen Bildbereich zu bestimmen, in dem ein Wechselverkehrszeichen erwartet wird. Die
Erkennungsvorschrift kann für den bestimmten Bildbereich angepasst werden, um ein Wechselverkehrszeichen besser zu bestimmen. Dies ermöglicht eine ressourcenschonende Vorgehensweise bei der Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens.
Günstig ist es auch, wenn in einer Ausführungsform im Schritt des Variierens der Erkennungsvorschrift ansprechend auf die Näheinformation zumindest eine
Einstellung einer Bilderfassungseinrichtung verändert wird. Insbesondere können globale Einstellungen einer Bilderfassungseinrichtung angepasst oder verändert werden. Beispielsweise kann eine Belichtungszeit ansprechend auf die
Näheinformation angepasst, d. h. verkürzt oder verlängert werden. In der Nähe von einem Wechselverkehrszeichen können globale Einstellungen einer
Bilderfassungseinrichtung angepasst werden. Die Bilderfassungseinrichtung kann ausgebildet sein, ein Umfeld um das Fahrzeug, insbesondere einen Bereich vor dem Fahrzeug, zu erfassen. Wenn sich in dem vordefinierten Bereich um das Fahrzeug ein Wechselverkehrszeichen befindet, kann die Belichtungszeit der Bilderfassungseinrichtung angepasst werden. Die Belichtungszeit der
Bilderfassungseinrichtung kann verlängert werden, um sicher eine Leuchtphase einer gepulsten Lichtquelle des Wechselverkehrszeichens abzubilden. Die Belichtungszeit kann allgemein angepasst werden. Die Belichtungszeit kann ansprechend auf eine Näheinformation speziell für ein Wechselverkehrszeichen angepasst werden, insbesondere ansprechend auf eine Pulsungsfrequenz des
Wechselverkehrszeichens. Unter der Pulsungsfrequenz des
Wechselverkehrszeichens kann eine Frequenz verstanden werden, mit der eine Lichtquelle, insbesondere eine LED, des Wechselverkehrszeichens gepulst angesteuert wird. Die Pulsungsfrequenz kann für ein Wechselverkehrszeichen konstant sein. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass durch einfache Veränderung der Parameter der
Bilderfassungseinheit sehr einfach ein Bild erhalten werden kann, das eine deutliche Verbesserung des Erkennungsergebnisses der Erkennung eines Wechselverkehrszeichens, insbesondere gegenüber herkömmlichen
Vorgehensweisen ermöglicht. In einer Ausführungsform kann im Schritt des Variierens der
Erkennungsvorschrift ansprechend auf die Näheinformation ein Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen aktiviert werden. Im Schritt des
Variierens der Erkennungsvorschrift kann insbesondere eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Bilder einer Bilderfassungseinrichtung registriert und gemeinsam ausgewertet werden. Im Schritt des Variierens der
Erkennungsvorschrift kann eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Bilder einer Bilderfassungseinrichtung (beispielsweise durch eine Mittelung von
Bildpunktwerten gemeinsam) ausgewertet werden. Wenn kein
Wechselverkehrszeichen in dem vordefinierten Bereich um beziehungsweise vor dem Fahrzeug ist, kann ein Standard- Verfahren zum Erkennen von
Verkehrszeichen verwendet werden. Ansprechend auf die Näheinformation kann somit ein spezielles Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen verwendet werde, welches auf die Auswertung der Besonderheiten der
Wechselverkehrszeichen hin optimiert wurde. Durch ein Variieren der
Erkennungsvorschrift mittels Austauschen der Erkennungsvorschrift können vorteilhaft Ressourcen geschont werden, da ein Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen, mit oft höherem Ressourcenverbrauch als ein
Standard-Verfahren zum Erkennen von (unveränderlichen) Verkehrszeichen, nur ausgeführt wird, wenn sich ein Wechselverkehrszeichen in dem vordefinierten
Bereich um das Fahrzeug sich befindet.
Ferner kann auch im Schritt des Variierens der Erkennungsvorschrift
ansprechend auf die Näheinformation ein Verfahren zur Bildauswertung parametriert werden. Im Schritt des Variierens der Erkennungsvorschrift kann mittels einer Parametrierung zumindest ein zu verarbeitender oder
auszuwertender Bildbereich angepasst oder verändert werden. Im Schritt des Variierens der Erkennungsvorschrift kann ansprechend auf die Näheinformation ein Bildbereich des von der Bilderfassungseinheit erfassten Bildes ausgewählt werden. Im Schritt des Variierens der Erkennungsvorschrift kann zumindest ein
Schwellwert relativ zur Pulsungsfrequenz des Wechselverkehrszeichens parametriert werden. Bei der Bilderfassung kann beispielsweise die
Belichtungsdauer angepasst werden, um bei einer gepulsten LED als Lichtquelle des Wechselverkehrszeichens zumindest eine„Anphase", beziehungsweise Leuchtphase, der LED zu erfassen. Ferner kann auch im Schritt des Variierens der Erkennungsvorschrift ansprechend auf die Näheinformation ein spezielles Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen parametriert werden. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders sichereren Erkennung des Inhalts des Wechselverkehrszeichens. Gegenüber einem Standard- Verfahren, welches zur zur Erfassung des Inhalts eines unveränderlichen Verkehrszeichens ausgebildet ist, bietet eine solche
Umparametrierung den Vorteil, lediglich einzelne Parameter dieses Standard- Verfahrens neu zu setzen, ohne dass ein zeitaufwendiges Laden eines neuen Algorithmus erforderlich ist. Günstig ist es auch, wenn ansprechend auf die Näheinformation eine weitere
Erkennungsvorschrift einer Information eines Wechselverkehrszeichens ausgeführt wird, um ein Wechselverkehrszeichen zu erkennen. Ansprechend auf die Näheinformation kann eine Erkennungsvorschrift und gleichzeitig oder alternativ eine weitere Erkennungsvorschrift auf eine aus der
Bilderkennungseinheit gelieferte Information ausgeführt werden. So kann ein
Bildbereich eines Bildes der Bilderfassung mit einer ersten Erkennungsvorschrift untersucht werden und ein weiterer Bildbereich des Bildes der Bilderfassung mit der (günstigerweise von der ersten Erkennungsvorschrift unterschiedlichen) weiteren Erkennungsvorschrift untersucht werden. Dies bietet den Vorteil, dass auf unterschiedliche Bildbereiche je eine am besten geeignete
Erkennungsvorschrift angewendet werden kann.
Mit anderen Worten geht es bei einer Ausführungsform nicht um die Verwendung eventuell auch in der digitalen Karte vorhandener Informationen zu dem genauen Zeichentyp bzw. dessen möglichen Inhalten, wie z. B. einer
Geschwindigkeitsbegrenzung auf 80 km/h. Je nach Ausführungsform sind verschiedene Einsatzmöglichkeiten dieser zusätzlichen Näheinformation zum Vorhandensein von Wechselverkehrszeichen bzw. ihren Eigenschaften denkbar. In einer Ausführungsform können in der Nähe von Wechselverkehrszeichen kameraglobale Anpassungen vorgenommen werden. Generell und/oder auch angepasst an die zu erwartenden Pulsungsfrequenzen des zumindest einen Wechselverkehrszeichens, könnte beispielsweise die Kameraregelung und hier insbesondere die Belichtungszeit, entsprechend günstig parametriert werden. In einer Ausführungsform können in der Nähe von Wechselverkehrszeichen spezielle Verfahren für die Erkennung von Wechselverkehrszeichen aktiviert werden, die sonst nicht verwendet werden, wie beispielsweise eine Registrierung mehrerer aufeinanderfolgender Bilder und/oder Frames. In einer
Ausführungsform können abhängig von weiteren Eigenschaften der
Wechselverkehrszeichen, das heißt ansprechend auf die Näheinformation eine spezielle, wie auch die Standard-Algorithmik, das heißt ein Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen passend parametriert werden. Denkbar ist hier insbesondere eine Anpassung der verarbeiteten Bildbereiche in
Abhängigkeit der Position der Wechselverkehrszeichen oder die Parametrierung von Schwellwerten beispielsweise ein Schwellwert der Belichtungszeit relativ zur Pulsung.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der
Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem
Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem
Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines alternativen Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 eine prinzipielle Darstellung eines Fahrzeugs bei der Fahrt auf ein
Wechselverkehrszeichen zu, wobei in dem Fahrzeug ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Vorrichtung verbaut ist.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter 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.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 100 zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug umfasst einen Schritt 1 10 des Einlesens einer Fahrzeugposition 1 15, einen Schritt 120 des
Vergleichens der Fahrzeugposition 1 15 mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen sowie einen Schritt 130 des
Variierens einer Erkennungsvorschrift einer Information eines
Wechselverkehrszeichens. Im Schritt 1 10 des Einlesens einer Fahrzeugposition 1 15 wird die Fahrzeugposition 1 15 eingelesen. Die Fahrzeugposition 1 15 kann an einer Schnittstelle eingelesen werden, an der die Fahrzeugposition 1 15 beispielsweise von einem Navigationssystem bereitgestellt wird. Im Schritt 120 des Vergleichens der Fahrzeugposition 1 15 mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen wird die Fahrzeugposition 1 15 mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen verglichen, um ein Vorhandensein eines Wechselverkehrszeichens in einem vordefinierten Bereich um das Fahrzeug zu bestimmen. Hierzu kann im Schritt 1 10 des Einlesens zumindest eine Positionsinformation von zumindest einem
Wechselverkehrszeichen eingelesen werden. Im Schritt 120 des Vergleichens wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel, ansprechend auf die im Schritt 1 10 des Einlesens eingelesene Fahrzeugposition 1 15, in einer Datenbank zumindest eine Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen in einem vordefinierten Bereich um das Fahrzeug gesucht. Der Schritt 120 des
Vergleichens stellt eine Näheinformation 125 bereit. Im Schritt 130 des Variierens einer Erkennungsvorschrift einer Information eines Wechselverkehrszeichens wird ansprechend auf die Näheinformation 125 ein Wechselverkehrszeichen erkannt. Das gezeigte Verfahren 100 ermöglicht die Erkennung von
Wechselverkehrszeichen mithilfe externer Informationen.
Fig. 2 zeigt ein alternatives Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem Schritt 210 wird die Nähe zu einem Wechselverkehrszeichen erkannt. Der Schritt 210 umfasst in dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen für ein
Fahrzeug den Schritt 1 10 des Einlesens einer Fahrzeugposition sowie den Schritt 120 des Vergleichens der Fahrzeugposition 1 15 mit einer
Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen. Der Schritt 210 des Erkennens einer Nähe zu einem Wechselverkehrszeichen gibt eine Näheinformation aus. In einem Schritt 220 werden globale Einstellungen angepasst. Unter einer globalen Einstellungen kann eine Einstellung verstanden werden, die für alle Situationen bei einer Bildaufnahme berücksichtigt wrid. In einem Schritt 230 wird eine spezielle Algorithmik aktiviert. In einem Schritt 240 wird eine Standard-Algorithmik parametriert. Die Schritte 220, 230, 240 entsprechen Varianten und/oder Optionen des in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Schritts 130 des Variierens einer Erkennungsvorschrift einer Information eines Wechselverkehrszeichens. Die Schritte 220, 230, 240 können alternativ zueinander und/oder gleichzeitig ausgeführt werden. Die vom Schritt 210 des Erkennens einer Nähe zu einem Wechselverkehrszeichen ausgegebene Näheinformation wird von einem und/oder mehreren der Schritte 220, 230, 240 empfangen. Das in Fig. 2 gezeigte Ablaufdiagramm weist einen optionalen Schritt 250 des Bereitstellens von Eigenschaften des zumindest einen
Wechselverkehrszeichens auf. In diesem Schritt wird die Näheinformation angereichert. Dieser optionale Schritt 250 stellt eine optionale Erweiterung des in Fig. 1 beschriebenen Schrittes 120 des Vergleichens der Fahrzeugposition mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen dar.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 300 zum Erkennen von
Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 300 weist eine Einrichtung 310 zum Einlesen einer Fahrzeugposition auf. Die Einrichtung 310 zum Einlesen einer
Fahrzeugposition weist eine Schnittstelle auf, um die Fahrzeugposition einzulesen. Die Vorrichtung 300 weist eine Einrichtung 320 zum Vergleichen der Fahrzeugposition mit einer Positionsinformation von zumindest einem
Wechselverkehrszeichen auf, um ein Vorhandensein eines
Wechselverkehrszeichen in einem vordefinierten Bereich um das Fahrzeug zu bestimmen und hierauf ansprechend eine Näheinformation bereitzustellen. Die Vorrichtung 300 weist eine Einrichtung 330 zum Variieren einer
Erkennungsvorschrift einer Information eines Wechselverkehrszeichens ansprechend auf die Näheinformation auf, um ein Wechselverkehrszeichen zu erkennen. Die gezeigte Vorrichtung 300 zum Erkennen von
Wechselverkehrszeichen für ein Fahrzeug kann eine bessere
Erkennungsleistung von Wechselverkehrszeichen unter vergleichbaren
Bedingungen an Positionen zu denen GPS- oder Karteninformationen vorhanden sind aufweisen als an Positionen, zu denen keine Positionsinformationen zu Wechselverkehrszeichen vorliegen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 400 mit einer Vorrichtung 300 zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen 410 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Vorrichtung 300 zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen 410 kann es sich um die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen 410 handeln. Das Fahrzeug 400 weist neben der Vorrichtung 300 zum Erkennen von
Wechselverkehrszeichen 410 eine Bilderfassungsvorrichtung 420 auf. Die Bilderfassungsvorrichtung 420 ist über eine Schnittstelle 430 mit der Vorrichtung 300 zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen 410 verbunden. Die
Vorrichtung 300 zum Erkennen von Wechselverkehrszeichen 410 ist ausgebildet, über die Schnittstelle 430 Bildinformationen der Bilderfassungseinrichtung 420 zu empfangen. Die Vorrichtung 300 weist eine Einrichtung 310 zum Einlesen einer Fahrzeugposition auf. Die Vorrichtung 300 weist eine Einrichtung 320 zum Vergleichen der Fahrzeugposition mit einer Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen auf, um eine Näheinformation bereitzustellen.
Die Vorrichtung 300 weist eine Einrichtung 330 zum Variieren einer
Erkennungsvorschrift einer Information eines Wechselverkehrszeichens ansprechend auf die Näheinformation auf, um ein Wechselverkehrszeichen zu erkennen. Die Bilderfassungseinrichtung 410 ist ausgebildet, eine Bildinformation eines Erfassungsbereiches 440 zu erfassen. Um das Fahrzeug 400 ist ein vordefinierter Bereich 450 definiert. Der Erfassungsbereich 440 deckt zumindest einen Teil des vordefinierten Bereichs 450 ab. Das Fahrzeug 400 weist eine Einrichtung auf, um die Fahrzeugposition zu bestimmen sowie zumindest eine Positionsinformation von zumindest einem Wechselverkehrszeichen 410, um ein Vorhandensein eines Wechselverkehrszeichen 410 in dem vordefinierten Bereich
450 um das Fahrzeug 400 zu bestimmen.
Fährt das Fahrzeug 400 nun beispielsweise auf das Wechselverkehrszeichen 410 zu (d. h. in y-Richtung gemäß der Fig. 4), kann dies durch die Einrichtung 310 zum Einlesen der Fahrzeugposition erkannt werden. Beispielsweise kann diese Einrichtung 310 einen Empfänger eines Satellitenortungssystems aufweisen und anhand eines Signals dieses Empfängers einen Rückschluss auf die aktuelle geografische Position ziehen. Wird nun anhand dieses Signals des Empfängers durch einen Vergleich in der Einrichtung zum Vergleichen 320 erkannt, dass die geografische Position innerhalb des vordefinierten Bereichs
450 liegt, der auch eine geografische Position des Wechselverkehrszeichens 410 einschließt, kann die vorstehend genannte Näheinformation ausgegeben werden. Die geografische Position des Wechselverkehrszeichens 410 kann dabei beispielsweise aus einer Datenbank ausgelesen werden, die entweder in der Einrichtung 310 zum Einlesen der Fahrzeugposition enthalten ist, oder auf die mittels einer Mobilfunkverbindung zugegriffen werden kann. Zugleich kann neben der Position des Wechselverkehrszeichens 410 auch zumindest ein weiterer Parameter des Wechselverkehrszeichens 410, beispielsweise einer Pulsdauer von Lichtquellen des Wechselverkehrszeichens 410, einer Höhe des
Wechselverkehrszeichens 410 über der Fahrbahn oder einer Anordnung des
Wechselverkehrszeichens 410 neben der Fahrbahn als weitere Information oder weitere Parameter ausgelesen werden. Bei einer Speicherung der geografischen Position oder weiterer Parameter des Wechselverkehrszeichens 410 außerhalb des Fahrzeugs 400 und einem Abruf der geografischen Position oder der weiteren Parameter des Wechselverkehrszeichens 410 mittels der
Mobilfunkverbindung lässt sich eine hohe Aktualität dieser Daten sicherstellen.
Wird nun erkannt, dass das Wechselverkehrszeichen 410 in der Nähe des Fahrzeugs 400 ist, sich also im vordefinierten Bereich 450 befindet, kann dieser Hinweis durch die Näheinformation an eine entsprechende Einrichtung 330 zum Variieren einer Erkennungsvorschrift übermittelt werden. In dieser Einrichtung
330 zum Variieren dann die Erkennungsvorschrift zur Erkennung des Inhalts eines Verkehrszeichens dahin gehend verändert werden, dass insbesondere der Inhalt eines Wechselverkehrszeichens 410 besonders gut erkannt werden kann. Beispielsweise kann ein solches Verändern oder Variieren der
Erkennungsvorschrift beinhalten, dass ein Steuerparameter an eine Kamera 420 verändert wird, sodass die Kamera 420 eine Umgebung des Fahrzeugs 400 mit einer anderen Belichtungszeit, beispielsweise einer längeren Belichtungszeit abtastet. Hierdurch ist es möglich, bei gepulsten Lichtquellen des
Wechselverkehrszeichens 410 mit höherer Sicherheit während des
Aufnahmezeitfensters der Kamera 420 das Wechselverkehrszeichen 410 auch zu einem Zeitpunkt abzutasten, in der die Lichtquellen des
Wechselverkehrszeichens 410 eingeschaltet sind. Alternativ oder zusätzlich kann der Erkennungsalgorithmus derart verändert werden, dass in einem Bild der Kamera 420 insbesondere derjenige Bildbereich besonders unter Verwendung eines auf die Erkennung von einem innerhalb eines Wechselverkehrszeichens ausgelegten Algorithmus untersucht wird, der einem weiteren Parameter aus der Näheinformation entspricht. Beispielsweise kann ein Bildbereich, der eine bestimmte Höhe über der Fahrbahn und/oder einen bestimmten Bereich neben der Fahrbahn repräsentiert, unter Verwendung des für die Erkennung eines Inhalts eines Wechselverkehrszeichens 410 optimierten Erkennungsalgorithmus ausgewertet werden, wogegen ein anderer Bildbereich des von der Kamera 420 erfassten Bildes unter Verwendung eines Standard-Erkennungsalgorithmus ausgewertet wird, der Führer und veränderliche Verkehrszeichen optimiert ist. Eine solche Vorgehensweise ermöglicht, dass numerisch oder
schaltungstechnisch aufwendig zu implementierende Erkennungsalgorithmen lediglich auf kleine Bildbereiche oder nur in bestimmten Situationen, das heißt, in bestimmten (kurzen) Zeitspannen eingesetzt werden brauchen, wodurch sich eine Schonung von zur Verfügung stehen den numerischen oder
schaltungstechnischen Ressourcen erreichen lässt. Denkbar ist ebenfalls, dass ein Erkennungsalgorithmus derart verändert wird, dass mehrere hintereinander von der Kamera 420 aufgenommene Bilder (beispielsweise drei oder fünf Bilder) überlagert werden und das hieraus resultierende überlagerte Bild weiter ausgewertet wird, um eine innerhalb des Wechselverkehrszeichens 410 zu erkennen. Eine solche Überlagerung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass Helligkeitswerte von Pixeln aus unterschiedlichen Bildern, die der gleichen örtlichen Positionen sprechen, gemittelt werden. Das überlagerte Bild umfasst dann an den einzelnen Pixeln jeweils die von den unterschiedlichen überlagerten Bildern gemittelten Helligkeitswerte.
Insgesamt kann somit durch Berücksichtigung einer bekannten Position eines Wechselverkehrszeichens 410 und/oder weiterer Parameter zu diesem
Wechselverkehrszeichen 410 eine Vereinfachung der
Verkehrszeichenauswertung im Fahrzeug 400 realisiert werden. Dies ermöglicht es, durch die Vereinfachung freiwerdende Ressourcen für andere Funktionen im Fahrzeug 400 einsetzen zu können, wodurch sich beispielsweise eine
Fahrzeugsicherheit oder ein Komfort während der Fahrt des Fahrzeugs 400 weiter erhöhen lässt.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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.