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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Verkehrszeichenerkennung
umfassend eine Kamera, eine Steuerungseinrichtung zur Bestimmung
eines etwaigen im Kamerabild enthaltenen Verkehrszeichens und/oder
dessen Regelungsgehalts, und ein Display zum Ausgeben einer Darstellung
des Verkehrszeichens oder einer Information betreffend dessen Regelungsgehalt.
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Eine
Einrichtung zur Verkehrszeichenerkennung dient dazu, den Fahrer
während
der Fahrt zu unterstützen,
nachdem nicht sichergestellt ist, dass der Fahrer stets jedes Verkehrszeichen
sieht beziehungsweise dessen Regelungsgehalt erkennt. Über die
Verkehrszeichenerkennungseinrichtung wird mittels der Kamera kontinuierlich
das Fahrzeugvorfeld aufgenommen und über ein entsprechendes Bildanalysemittel
seitens der Steuerungseinrichtung kontinuierlich überprüft, ob sich
im Kamerabild ein Verkehrszeichen befindet. Hierzu sind geeignete
Detektionsalgorithmen vorgesehen. Wird ein solches Verkehrszeichen
erkannt beziehungsweise dessen Regelungsgehalt analysiert, wird
dem Fahrer eine entsprechende Information an einem Display ausgegeben, so
dass er auf jeden Fall über
das Vorhandensein dieses Verkehrszeichens informiert wird. Hierüber ist sichergestellt,
dass ihm auch solche Verkehrszeichen, die er beispielsweise aufgrund
der Verkehrslage, die erhöhte
Aufmerksamkeit von ihm erfordert, oder aufgrund anderer, das Verkehrszeichen
verdeckender Fahrzeuge nicht erfasst, zur Kenntnis gebracht werden.
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Nun
kann es vorkommen, dass die Einrichtung zur Verkehrszeichenerkennung
ein Verkehrszeichen beziehungsweise dessen Regelungsgehalt nicht
zweifelsfrei erkennen kann, beispielsweise wenn das Verkehrszeichen
verschmutzt ist, wenn es beispielsweise bezüglich seiner Ausrichtung zur Fahr bahn
verdreht ist oder wenn beispielsweise ein Ast oder dergleichen vor
dem Verkehrszeichen hängt.
In einem solchen Fall ist mitunter nicht sichergestellt, dass die
Einrichtung zur Verkehrszeichenerkennung das Verkehrszeichen beziehungsweise dessen
Regelungsgehalt korrekt erfasst. Kommt es trotz dieser geringeren
Wahrscheinlichkeit einer korrekten Erfassung zu einer Ausgabe des
vermeintlich korrekt erfassten Verkehrsschilds oder Regelungsgehalts,
kann die Ausgabe mitunter falsch sein, der Fahrer reagiert falsch,
was nachteilig ist. Oder es erfolgt überhaupt keine Ausgabe, der
Fahrer wird also überhaupt
nicht über
das Vorhandensein eines Verkehrszeichens informiert.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben,
bei dem auch in solchen Fällen
eine der Situation angepasste Fahrerinformation möglich ist.
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Zur
Lösung
des Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass in Abhängigkeit
der Wahrscheinlichkeit der Richtigkeit der Erfassung des Verkehrszeichens
oder dessen Regelungsgehalt die Ausgabe zwischen einer ersten Ausgabeform
bei geringerer Wahrscheinlichkeit und einer zweiten Ausgabeform
bei höherer
Wahrscheinlichkeit veränderbar ist.
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Beim
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug
sind zwei unterschiedliche Ausgabeformen vorgesehen, die abhängig von
der Wahrscheinlichkeit einer richtigen Verkehrszeichen- oder Regelungsgehalterfassung
gewählt
werden. Die Einrichtung zur Verkehrszeichenerfassung erkennt ein
Verkehrszeichen oder einen Regelungsgehalt und ordnet ihm einen
Wahrscheinlichkeitswert hinsichtlich der Richtigkeit der Erkennung
zu. Dieser wird, wenn die Erkennung zweifelsfrei erfolgt ist, 100
% betragen, kann aber aus verschiedenen Umständen auch niedriger sein. Ferner ist
eine Wahrscheinlichkeitsgrenze definiert, z.B. 75 % Wahrscheinlichkeit,
oberhalb welcher von einer hohen Wahrscheinlichkeit der Richtigkeit
der Erkennung ausgegangen wird, und das Verkehrszeichen oder der
Regelungsgehalt in einer zweiten Ausgabeform dargestellt wird. Unterhalb
dieser Wahrscheinlichkeitsgrenze ist die Wahrschein lichkeit, dass
die Erkennung korrekt ist, deutlich geringer, es wird die erste
Ausgabeform gewählt. Über diese
Ausgabeformen kann der Fahrer erkennen und sofort unterscheiden,
wie sicher die gegebene Information ist. Der Fahrer erhält also
in jedem Fall eine Information darüber, dass ein Verkehrszeichen
oder ein bestimmter Regelungsgehalt erkannt wurde, wie er auch eine
Information darüber
erhält,
wie wahrscheinlich die richtige Erfassung und seine daraus resultierende
Information ist.
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Als
differierende Ausgabeformen sind unterschiedliche Möglichkeiten
denkbar. Nach einer ersten Erfindungsalternative kann in der ersten
Ausgabeform eine monochrome Darstellung oder Grauwert-Darstellung
z.B. einer piktogrammartigen Abbildung des vermeintlich erkannten
Verkehrsschilds oder dessen Regelungsgehalt erfolgen, während in der
zweiten Ausgabeform das mit hoher Wahrscheinlichkeit richtig erkannte
Verkehrsschild oder sein Regelungsgehalt farbig dargestellt wird,
z.B. ebenfalls piktogrammartig oder dergleichen. Der Fahrer erkennt
also sofort anhand der Farbigkeit der Darstellung, ob die gegebene
Information gesichert oder ungesichert ist.
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Eine
zweite Alternative sieht vor, dass in der ersten Ausgabeform ein
das Verkehrszeichen zeigendes Kamerabild ausgegeben wird. Ist die
Erkennung also nicht gesichert, wird quasi das Originalbild, das
die Kamera aufgenommen hat, ausgegeben. Gegebenenfalls kann in der
Darstellung das Verkehrszeichen vergrößert und mithin hervorgehoben
sein. In der zweiten Ausgabeform wird bei dieser Erfindungsvariante
ein das Verkehrszeichen oder dessen Regelungsgehalt zeigendes Symbol
dargestellt, so dass der Fahrer also anhand der Art der Darstellung (Originalbild,
Symboldarstellung) die Wahrscheinlichkeit der Richtigkeit der Erfassung
erkennen und unterscheiden kann.
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Weiterhin
kann als alternative oder zusätzliche
Ausgabemöglichkeit
vorgesehen sein, dass in der ersten Ausgabeform ein die geringere
Wahrscheinlichkeit anzeigendes Symbol, insbesondere ein Fragezeichen
oder dergleichen mit ausgegeben wird. Erfolgt beispielsweise die
Ausgabe in der ersten wie auch in der zweiten Ausgabeform stets
farbig, kann die jeweilige Ausga beform und mithin die Wahrscheinlichkeit
der Richtigkeit über
das Zusatzsymbol wie beispielsweise ein Fragezeichen bei einer Wahrscheinlichkeit
unterhalb der Grenze erkannt werden. Wird also zum Beispiel ein
geschwindigkeitsbegrenzendes Schild, z.B. ein 100 km/h-Schild erfasst
und ist die Erfassung nicht gesichert, so kann beispielsweise dieses
Schild farbig ausgegeben werden, zusätzlich wird aber auch ein großes, auffälliges und
gegebenenfalls blinkendes Fragezeichen mit angezeigt. Bei korrekter
Erfassung wird nur das Schild in der zweiten Ausgabeform dargestellt.
Die Möglichkeit
eines Symbolzusatzes wie des Fragezeichens ist natürlich auch
in den unterschiedlichen eingangs beschriebenen Ausgestaltungen
denkbar.
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Schließlich kann
ebenfalls als weitere Anzeigealternative oder zusätzliche
Anzeigemöglichkeit vorgesehen
sein, dass in der ersten Ausgabeform eine blinkende Darstellung
und in der zweiten Ausgabeform eine dauerhafte Darstellung erfolgt.
Der Fahrer kann also dann, wenn die Darstellung blinkt, erkennen,
dass die Wahrscheinlicht der Richtigkeit der Erfassung unterhalb
der Wahrscheinlichkeitsgrenze liegt, bei dauerhafter Darstellung
gilt die Information als gesichert.
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In
jedem Fall besteht die Möglichkeit,
bei einer Darstellung in der ersten Ausgabeform, wenn also die Wahrscheinlichkeit
unterhalb der Wahrscheinlichkeitsgrenze liegt, ein zusätzliches
akustisches Signal auszugeben, um den Fahrer darüber zusätzlich akustisch zu informieren.
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Mitunter
sind bestimmten Verkehrszeichen Zusatzzeichen zugeordnet, die üblicherweise
unterhalb des eigentlichen Verkehrszeichens, z.B. eines geschwindigkeitsbegrenzenden
Verkehrszeichens, angeordnet sind und z.B. eine zeitliche Beschränkung der über das
oberhalb angeordnete geschwindigkeitsbegrenzende Schild definierten
Regelung gebieten. Auch hier kommt es je nach Situation zu einer möglicherweise
nicht gesicherten Erfassung des Schildes beziehungsweise dessen
Regelungsgehalts. In diesem Fall kann bei Erfassen eines dem Verkehrszeichen
zugeordneten Zusatzzeichens die Ausgabe desselben oder dessen Regelungsgehalts zwischen
einer ersten Ausgabeform bei geringerer Wahrscheinlichkeit, insbesondere
als informationslose piktogrammartige Darstellung, und einer zweiten Ausgabeform
bei höherer
Wahrscheinlichkeit, insbesondere in Form einer seinen Regelungsgehalt
wiedergebenden piktogrammartigen Darstellung, variiert werden. Auch
hier erfolgt also eine entsprechende Differenzierung. Wird das Zusatzschild
nicht korrekt erfasst, so wird es beispielsweise in der ausgegebenen
Darstellung als weiße
Fläche
oder als weißes Schild
zusammen mit dem oberhalb dargestellten, korrekt erfassten Gebotsschild
wiedergegeben. Wird es hingegen korrekt erfasst, so erfolgt, ähnlich wie bei
den zugeordneten Verkehrszeichen, eine entsprechende Darstellung
des Zusatzschilds oder einer entsprechenden piktogrammartigen Darstellung
etc.
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Eine
zweckmäßige Weiterbildung
der Erfindung sieht vor, dass die Einrichtung zur Verkehrszeichenerkennung,
insbesondere deren Steuerungseinrichtung, zur Durchführung einer
Plausibilitätsprüfung des
eigenen Erfassungsergebnisses anhand wenigstens einer Information
wenigstens eines weiteren Fahrerassistenz- oder Betriebssystems
oder dessen Sensoren oder Steuerungseinrichtung ausgebildet ist.
Nachdem moderne Kraftfahrzeuge über verschiedene
Fahrerassistenz- und Betriebssysteme verfügen, beispielsweise ein Navigationssystem
oder ein ACC-System (ACC = adaptive cruise control = Längsführungssystem)
mit entsprechender Sensorik, ist es möglich, anhand einer oder mehrerer
Informationen eines solchen zusätzlichen
Systems das eigene Erfassungsergebnis abzugleichen und auf Plausibilität zu prüfen. Ergibt
sich beispielsweise über
das integrierte Navigationssystem, dass sich das Fahrzeug in oder
kurz vor einem Baustellenbereich befindet und detektiert die Einrichtung
zur Verkehrszeichenerkennung beispielsweise ein geschwindigkeitsbegrenzendes
Schild von 80 km/h, so kann – unabhängig von
der Wahrscheinlichkeit der eigentlichen Erfassung – über eine
entsprechende Information vom Navigationssystem, dass man sich in
einem Baustellenbereich oder kurz davor befindet, die Geschwindigkeitsbegrenzung
als plausibel erkannt werden. Denn es ist üblich, dass im Bereich von
Baustellen, insbesondere auf Autobahnen, die Geschwindigkeit deutlich
begrenzt wird. Ähnlich
kann beispielsweise mit einer Information eines ACC-Systems verfahren
werden. Ergibt sich über
die ACC-Sensorik, dass der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug relativ
schnell abnimmt und das vo rausfahrende Fahrzeug relativ langsam
fährt,
und wird zeitgleich dazu ein geschwindigkeitsbeschränkendes
Schild gleich mit welcher Wahrscheinlichkeit erfasst, so kann über die
ACC-Information betreffend den Abstand und die Geschwindigkeit des
vorausfahrenden Fahrzeugs auch hier die Geschwindigkeitsbegrenzung
als plausibel definiert werden, nachdem davon auszugehen ist, dass
das vorausfahrende Fahrzeug seine Geschwindigkeit aufgrund der gebotenen
Geschwindigkeitsbegrenzung verringert hat.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
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2 eine
Prinzipdarstellung der unterschiedlichen Anzeigemodi in Abhängigkeit
der Wahrscheinlichkeit der Erfassung.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 umfassend
eine Einrichtung 2 zur Verkehrszeichenerkennung, die wiederum
eine Kamera 3, die nach vorne, durch die Windschutzscheibe
blickend, gerichtet ist und das Fahrzeugvorfeld erfasst, eine dieser
zugeordnete Steuerungseinrichtung 4 mit einem Bildverarbeitungs-
und Erkennungsmittel sowie ein Display 5, an dem ein erfasstes
Verkehrsschild oder dessen Regelungsgehalt ausgegeben wird, umfasst.
Vorgesehen ist ferner ein akustisches Signalmittel 6, z.B.
wird hier das Lautsprechersystem des üblicherweise integrierten Infotainmentssystems des
Kraftfahrzeugs verwendet, um im Bedarfsfall eine akustische Information
auszugeben.
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Die
Steuerungseinrichtung 4 ist ferner mit verschiedenen, hier
zwei Fahrerassistenz- oder Betriebssystemen 7, 8 kommunizierend
verbunden, die jeweils über
diverse Sensoren 9, 10 verfügen, über die entsprechende Umgebungs- oder Betriebs- oder Situationsinformationen
aufgenommen werden, gegebe nenfalls der Steuerungseinrichtung 4 gegeben werden
und im Rahmen der Verkehrszeichenerkennung verarbeitet werden.
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Als
Fahrerassistenzsysteme 7, 8 sind beispielsweise
ein Navigationssystem und ein ACC-System denkbar, die erfindungsgemäße Ausgestaltung
ist hierauf aber nicht begrenzt.
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Über die
Kamera 3 wird wie beschrieben kontinuierlich das Fahrzeugvorfeld
erfasst. Das Kamerabild wird kontinuierlich der Steuerungseinrichtung 4 gegeben,
die in Echtzeit das Kamerabild auf das Vorhandensein etwaiger Verkehrszeichen
analysiert. Wird ein solches Verkehrszeichen erfasst, so wird überprüft, wie
wahrscheinlich die Richtigkeit der Erfassung ist. Die Steuerungseinrichtung 4 ordnet also
quasi einen Wahrscheinlichkeitswert zum Ermittlungs- oder Analyseergebnis.
In Abhängigkeit
dieses Wahrscheinlichkeitswertes variiert die Art der Ausgabe des
Verkehrszeichens oder des erfassten Regelungsgehalts am Display 5.
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2 zeigt
exemplarisch nach Art einer tabellarischen Form die unterschiedlichen
Anzeigemöglichkeiten.
Die Steuerungseinrichtung 4 differenziert zwei unterschiedliche
Ausgabeformen, wobei die Wahl der einen oder anderen davon abhängt, ob die
definierte Wahrscheinlichkeit, die der erfolgten Verkehrszeichenerkennung
zugeordnet wurde, größer oder
kleiner als ein Wahrscheinlichkeitsschwellwert ist. In 2 ist
die definierte Wahrscheinlichkeit mit W gekennzeichnet, während der
Wahrscheinlichkeitsschwellwert mit WS gekennzeichnet
ist. Der Wahrscheinlichkeitsschwellwert kann beispielsweise bei
75 %, oder 80 % oder 90 % liegen, dies ist herstellerseitig definierbar.
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Im
gezeigten Beispiel wird über
die Kamera 3 ein Verkehrszeichen 11, hier ein
geschwindigkeitsbegrenzendes Schild, das die Geschwindigkeit auf 80
km/h begrenzt, erfasst. Die Steuerungseinrichtung 4 analysiert
nun das Kamerabild. Die Erfassung kann dadurch erschwert sein, dass
das Verkehrszeichen 4 beispielsweise verschmutzt sein kann,
es kann beispielsweise verdreht zur Fahrbahn stehen, so dass es
nur schräg
von der Seite erfasst wird, ein Ast kann davor hängen etc. In einem solchen
Fall ist mit einer geringeren Wahrschein lichkeit zu rechnen, nachdem
beispielsweise bei verschmutztem Verkehrsschild die Steuerungseinrichtung 4 die
Zahlenfolge nicht sicher detektieren kann.
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Abhängig vom
zugeordneten Wahrscheinlichkeitsgrad W im Verhältnis zum Wahrscheinlichkeitsschwellwert
WS variiert nun die Darstellung. In der
tabellarischen Auflistung links dargestellt sind die Anzeigemöglichkeiten
(zweite Ausgabeform), wenn von hoher Wahrscheinlichkeit auszugehen
ist, wenn also W > WS ist. Bei einem angenommenen Wahrscheinlichkeitsschwellwert
von 75 % ist also W > 75 %.
Rechts in der tabellarischen Darstellung sind die Anzeigeformen
(erste Ausgabeform) für
eine geringere Wahrscheinlichkeit, wenn also W < WS = 75%.
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Unter
a) sind zwei Ausgabeformen dargestellt, die sich in der Farbigkeit
unterscheiden. Bei einer Erfassung mit hoher Wahrscheinlichkeit
wird das erfasste Verkehrszeichen 11 oder dessen Regelungsgehalt,
hier also die 80 km/h, farbig dargestellt. Bei geringerer Wahrscheinlichkeit
folgt die Darstellung monochrom, z.B. schwarz/weiß.
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Wie
unter b) dargestellt ist, ist in einem zweiten Anzeigemodus bei
einer gesicherten Darstellung eine Daueranzeige möglich, das
heißt,
das Verkehrsschild oder der Regelungsgehalt wird dauerhaft und bleibend
angezeigt. Bei einer ungesicherten Erkennung erfolgt hier eine Blinkanzeige,
das heißt,
das dargestellte Verkehrszeichensymbol blinkt rhythmisch.
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In
einem dritten Anzeigemodus c) erfolgt in der zweiten Anzeigeform
bei gesicherter Erkennung eine Verkehrszeichen- oder Regelungsgehaltsdarstellung
ohne Zusatzsymbol, während
bei ungesicherter, erster Ausgabeform ein Zusatzsymbol mit ausgegeben
wird, z.B. ein großes,
auffälliges
Fragzeichen, das gegebenenfalls zusätzlich blinken oder auffällig gefärbt sein
kann oder dergleichen.
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Schließlich sieht
ein vierter Ausgabemodus d) vor, bei der zweiten Ausgabeform mit
gesicherter Erkennung ein Piktogramm des Verkehrszeichens oder dessen
Regelungsgehalt auszugeben, während in
der ersten Ausgabeform mit ungesicherter Erkennung das Originalbild
der Kamera 3 dargestellt wird, beziehungsweise ein Ausschnitt
daraus, der in vergrößerter Form
das schwer erkennbare Verkehrszeichen darstellt. Der Fahrer sieht
also das tatsächlich erfasste
Kennzeichen.
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Zusätzlich besteht
die Möglichkeit,
jeweils zu den ersten Ausgabeformen, wie sie in der rechten Spalte
in 2 dargestellt sind, jeweils ein Tonsignal über das
akustische Signalmittel 6 auszugeben.
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Wie
beschrieben kommuniziert die Steuerungseinrichtung 4 mit
den beiden Fahrerassistenzsystemen 7, 8. Über von
diesen abgreifbare Informationen ist es möglich, das Erkennungsergebnis
auf Plausibilität
zu prüfen.
Wird beispielsweise ein geschwindigkeitsbegrenzendes Schild erfasst
und lässt sich
aus einem Fahrerassistenzsystem wie dem Navigationssystem erkennen,
dass sich das Fahrzeug in einem Baustellenbereich befindet oder
sich einem Baustellenbereich nähert,
wo eine Geschwindigkeitsbegrenzung wahrscheinlich ist, so kann anhand
dieser Information die Erkennung beispielsweise eines 80 km/h-Schilds
plausibilisiert, also verifiziert werden. Auch kann hierüber beispielsweise
der Wahrscheinlichkeitsgrad der Erfassung erhöht werden. Ergibt sich beispielsweise
bei leicht verschmutztem Verkehrsschild ein Wahrscheinlichkeitsgrad
der Erfassungsrichtigkeit kleiner dem Wahrscheinlichkeitsschwellwert,
ergibt sich aber aus einer oder mehreren Fahrerassistenzsysteminformationen,
dass man sich beispielsweise in einem Baustellenbereich oder dergleichen
befindet, so kann hieraus der Wahrscheinlichkeitswert W um ein bestimmtes
Maß erhöht werden
und gegebenenfalls den Wahrscheinlichkeitsschwellwert überschreiten,
so dass dann doch von einer gesicherten Erfassung ausgegangen werden
kann. Das heißt,
unter Berücksichtigung
der Informationen eines oder mehrerer Fahrerassistenzsysteme kann
trotz originärer
geringerer Wahrscheinlichkeit die Verkehrszeichen- oder Regelungsgehaltanzeige
für eine
gesicherte Erfassung gewählt
werden.