用于识别交通指示牌的方法、车辆设备和可信性验证方法以及存储媒介与流程

本发明涉及一种用于对自主行驶车辆用的交通指示牌的识别进行可信性验证的设备和方法。此外，本发明涉及一种计算机程序。

背景技术：

交通指示牌通常借助车辆摄像机系统来识别。因此，为车辆驾驶员例如示出允许的最高速度并且驾驶员因此可以匹配车辆速度。

技术实现要素：

在该背景下，借助在此提出的方案提出一种用于识别交通指示牌的方法，此外提出一种使用该方法的设备，以及最后提出一种相应的计算机程序。通过在优选实施方式中列举的措施能够实现本发明设备的有利扩展方案和改进方案。

通过借助服务器对交通指示牌进行可信性验证，自主行驶的车辆可以独立地识别交通指示牌，由此可以积极地影响车辆的行驶走向。因此也可以借助这种系统控制自主行驶车辆的最高速度。此外，可以通过其它交通指示牌如优先行驶指示牌或停车指示牌来控制自主车辆。重要的是，可靠地识别道路交通中的相应指示牌，因为否则自主车辆被不准确地或威胁交通地控制。在此提出的用于对交通指示牌进行可信性验证的方案例如同样可以可靠地识别被其它交通参与者遮挡的或由于天气差而被遮挡的交通指示牌。由此可以明显提高道路交通中的安全性。

提出一种用于对自主行驶车辆用的交通指示牌的识别进行可信性验证的方法，其中，所述方法可以在服务器中实施并且包括以下步骤：

通过接至车辆的车辆设备的接口读取信息信号和位置信号，其中，所述信息信号代表关于在使用车辆的光学传感器情况下在道路交通中识别到的交通指示牌的信息，所述位置信号代表车辆的当前位置；

在使用所述信息信号和所述位置信号的情况下将识别到的交通指示牌与在所保存的地图上在车辆的当前位置上注明的指示牌进行比较；

如果所述比较步骤得出识别到的交通指示牌与在地图上的车辆相关位置上注明的指示牌一致，那么将确认信号提供给接至车辆设备的接口。

交通指示牌可以是在道路上以指示牌的形式被竖起的或在车道上被标记的符号、文字或线，所述指示牌用于影响或调节道路交通。车辆可以是用于运输人员的车辆，例如部分自动化行驶或高度自动化行驶的车辆。自动化或自主车辆是在无驾驶员的情况下足以行驶的车辆。在此，所述车辆自主行驶，其方式是：该车辆例如独立识别道路走向、其它交通参与者或障碍物并且在车辆中计算相应的控制命令以及将它们转发给车辆中的促动器，由此，正确地影响车辆的行驶走向。在完全自主车辆的情况下，驾驶员不参与驾驶活动。替代地，所述车辆可以是受驾驶员控制的车辆。车辆设备例如可以是车辆的控制器或驾驶员辅助系统。接至车辆设备的接口可以无线地实施。驾驶员辅助系统是机动车中的附加电子装置并且适用于在确定的行驶状况下支持驾驶员。在此，重点在于安全性方面，然而也在于行驶舒适性的提升。另一方面是经济性的改善。驾驶员辅助系统部分自主或自主地干预车辆的驱动和控制，例如油门和制动器，或者干预信号发出装置，或者通过合适的人-机接口在面临紧要状况之前或在紧要状况期间警告驾驶员。目前，这样设计大多数驾驶员辅助系统，使得驾驶责任留在驾驶员处并且从而不剥夺该驾驶员的驾驶权利。不同种类的环境传感装置被用于驾驶员辅助系统，其中主要有：用作泊车辅助的超声波传感器，用作车道变换辅助或自动间距警告器的雷达传感器，用于盲区监视的、用作自动间距警告器或用于间距调节的激光雷达传感器，以及用于识别交通标志的、用作车道变化辅助或用于盲区监视并且用作用于保护行人的紧急制动系统摄像机。光学传感器可以是摄像机或者一般性地可以是用于感测车辆环境中的对象的图像感测装置。光学传感器可以实施为传感器装置，该传感器装置可以包括多个联合的传感器元件和/或布置在车辆中的不同位置上的传感器元件。保存的地图可以是数字式存在的道路地图，该道路地图可以保存在服务器上并且始终可以被更新。服务器可以是相对于车辆布置在外部的计算单元和/或存储单元，该计算单元和/或存储单元例如可以在所谓的云中被实现。

根据一个实施方式，如果比较步骤得出识别到的交通指示牌与在地图上的车辆相关位置上注明的指示牌不一致，那么可以在提供步骤中将否定信号提供给接至车辆设备的接口。因此根据一个实施方式，在提供步骤中，服务器将关于注明的指示牌的信息提供给接至车辆设备的接口。现在，替代识别到的交通指示牌地在车辆中使用关于注明的指示牌的所述信息作为真实情况(wahrheit)，以便可以控制自主车辆。

根据一个实施方式，如果在所保存的地图上在车辆的当前位置上未注明有指示牌，那么可以在提供步骤中将未知信号提供给接至车辆设备的接口。在此，例如在车辆行驶通过施工工地时，车辆的光学传感器识别到未知的交通指示牌。响应于所述未知信号地可以将关于未知交通指示牌的信息保存在车辆存储器中。

提出一种用于识别自主行驶车辆用的交通指示牌的方法，其中，所述方法可以在车辆中实施并且包括以下步骤：

读取识别信号，其中，所述识别信号代表在使用车辆光学传感器的情况下在道路交通中识别到的交通指示牌；

在使用识别信号的情况下将信息信号和位置信号提供给接至服务器的接口，其中，所述信息信号代表关于交通指示牌的信息，所述位置信息代表车辆的当前位置；和

通过接至服务器的接口读取确认信号，所述确认信号代表识别到的交通指示牌与在地图上的车辆当前位置上注明的指示牌一致。

根据一个实施例，可以在读取步骤中通过接至车辆光学传感器的接口读取不确定性信号，其中，所述不确定性信号代表在道路交通中识别交通指示牌时的不确定性。在提供步骤中，可以在使用不确定性信号的情况下将位置信号提供给接至服务器的接口。不确定性例如可能由能够遮挡交通指示牌的雾或植物引起。由此，该交通指示牌可能被车辆的光学传感器忽视。在该不确定性的情况下，将在地图上的车辆当前位置上注明的指示牌从服务器转发给车辆，使得自主车辆可以遵守交通规则地继续行驶。

根据一个实施例，可以在读取步骤中读取不确定性信号，其中，所述不确定性信号代表在使用车辆光学传感器的情况下在道路交通中识别交通指示牌时识别到的不确定性。在读取步骤中，可以从接至其它车辆的接口读取指示牌识别信息信号。以该方式例如可以利用在前行驶的车辆来可靠地识别该交通指示牌。在提供步骤中，可以在使用指示牌识别信息信号的情况下将信息信号提供给接至服务器的接口。在使用信息信号的情况下可以通过服务器对由其它车辆提供的信息进行可信性验证。

根据一个实施例，可以在提供步骤中，本车辆在使用信息信号和位置信号的情况下将关于识别到的交通指示牌的信息作为指示牌识别信息信号提供给其它车辆。以该方式可以与其它车辆分享所获得的信息。

根据一个实施例，可以在提供步骤中将速度信号并且附加或替代地将距离信号提供给接至服务器的接口，所述速度信号代表车辆的当前速度，所述距离信号代表车辆与交通指示牌的当前距离。借助所述传输的信号传播时间和所传输的信息可以更准确地在服务器上将识别到的交通指示牌关于地图位置进行比较。

根据一个实施例，如果确认信号代表一致性，那么可以在读取所述确认信号的步骤中将识别为正确的交通指示牌保存在车辆存储器中。车辆存储器可以布置在车辆中。以该方式例如可以更新保存在车辆存储器中的数字地图。

提出一种用于识别交通指示牌的方法，其中，所述方法包括用于识别自主行驶车辆用的交通指示牌的方法的步骤并且包括用于对自主行驶车辆用的交通指示牌的识别进行可信性验证的方法的步骤。以该方式可实现一种系统，其包括布置在车辆和服务器中的部件。部件之间的通信例如可以通过无线电连接来进行。

所说的这些方法例如可以在软件或硬件方面或以由软件和硬件构成的混合形式例如在控制器中被实现。

此外，在此提出的方案还实现一种设备，该设备构造成用于在相应的装置中执行、操控或转化在此提出的方法的变型的步骤。

通过本发明的呈设备形式的这些实施变型也可以快速和有效地解决本发明所基于的任务。

为此，所述设备可以具有至少一个用于处理信号或数据的计算单元、至少一个用于存储信号或数据的存储单元、至少一个接至传感器或促动器并且用于读取传感器的传感器信号或用于将控制信号输出给促动器的接口和/或至少一个用于读取或输出被嵌入到通信协议中的数据的通信接口。所述计算单元例如可以是信号处理器、微型控制器等，其中，所述存储单元可以是闪存、eeprom或磁性存储单元。所述通信接口可以构造成用于无线和/或有线地读取或输出数据，其中，可以读取或输出有线传输的数据的通信接口例如可以电地或光学地从相应的数据传输线路读取所述数据或将其输出到相应的数据传输线路中。

当前，所述设备可以理解为一种电器具，该电器具处理传感器信号并且根据其输出控制信号和/或数据信号。所述设备可以具有接口，该接口可以在硬件和/或软件方面来构造。在硬件方面的构造中，该接口例如可以是所谓的系统asic的一部分，该部分包含所述设备的各种不同功能。然而也可能的是，该接口是自有的集成电路或者至少部分地由离散的结构元件组成。在软件方面的构造中，该接口可以是软件模块，这些软件模块例如与其他软件模块并列地存在于微型控制器上。

计算机程序产品或具有程序代码的计算机程序也是有利的，所述程序代码可以储存在机器可读的载体或存储介质上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器并且被用于尤其在所述程序产品或程序在计算机或设备上实施时执行、转化和/或操控根据前述实施方式所述的方法的步骤。

附图说明

在附图中示出并且在接下来的说明书中详细阐述在此提出的方案的实施例。附图示出：

图1具有根据一个实施例的用于识别交通指示牌的车辆设备的车辆的示意性视图，

图2根据一个实施例的用于识别交通指示牌的方法的实施例的流程图，

图3根据一个实施例的服务器的示意性视图，

图4具有根据一个实施例的车辆设备的车辆的示意性视图。

在接下来对本发明的有利实施例的描述中，对于在不同附图中示出并且相似作用的元件使用相同或相似的附图标记，其中，省去对这些元件的重复描述。

具体实施方式

图1示出具有根据一个实施例的用于识别交通指示牌的车辆设备102的车辆100的示意性视图。该示图包括车辆100，该车辆具有用于识别交通指示牌的车辆设备102并且可选地具有车辆存储器103以及光学传感器104。此外示出交通指示牌106、其它车辆108和例如布置在云中的外部服务器110。

交通指示牌106位于安装在车辆100中的光学传感器104的感测范围111内。光学传感器104对交通指示牌106进行识别，其中，根据一个实施例，该光学传感器104是摄像机或环境传感器。车辆设备102构造成用于通过接至车辆100的光学传感器104的接口读取识别信号112。识别信号112代表在道路交通中识别到的交通指示牌106。车辆设备102构造成用于在使用识别信号112的情况下确定信息信号114和位置信号116并且将它们提供给接至服务器110的接口。信息信号114代表关于识别到的交通指示牌106的信息，位置信号116代表车辆100的当前位置。车辆100的当前位置例如由车辆100的位置确定装置提供。因此，在使用信息信号114和位置信号116的情况下将识别到的交通指示牌类型与当前的车辆位置一起例如通过车对x通信连接传输给服务器110。车对x连接类似于车对车通信来构建，该车对车通信理解为在至少两个车辆之间交换信息和数据。数据交换的目的是提前通知车辆100的驾驶员存在紧要和危险的状况。所涉及的车辆收集数据，如abs干预、转向角、位置、方向和速度，并且将这些数据通过无线电例如wlan和umts发送给另外的交通参与者。在此，应借助电子器件改善驾驶员的视距。在服务器110上将识别到的交通指示牌106与车辆100的位置一起绘制到虚拟地图上。接下来，在服务器上将识别到的交通指示牌类型与已经保存在地图的该位置上的指示牌进行比较。如果两个指示牌一致，那么通过接至服务器100的接口读取确认信号118，该确认信号代表识别到的交通指示牌106与在车辆100在地图上的当前位置上注明的指示牌一致。根据一个实施例，如果确认信号118代表一致性，那么可以将关于被识别为正确的交通指示牌106保存在车辆存储器103中。服务器110与此相应地直接将这样的确认发送给车辆100：交通指示牌106被正确地识别到。接下来为车辆驾驶员显示该交通指示牌106，或者说自主车辆然后才对识别到的交通指示牌106作出反应，其中，确认信号118用于通过车辆设备102操控行驶调度。重要的是，尽可能快地实现车对x通信时间或者在服务器上尽可能快地将识别到的交通指示牌与已保存在地图的该位置上的指示牌进行比较，因为车辆100有时可能以提高的速度行驶。目的是，最晚在车辆100从交通指示牌106旁驶过之前获得从服务器110到车辆100上的反馈。

根据一个实施例，可能出现车辆100忽视交通指示牌106，因为该交通指示牌刚好被遮挡或由于天气条件差而不能被准确地看到。在该情况下，通过接至车辆100的光学传感器104的接口读取不确定性信号120代替识别信号112，其中，不确定性信号120代表在道路交通中识别交通指示牌106时的不确定性。接下来，在使用不确定性信号120的情况下将位置信号116，也就是说关于车辆100的当前位置的信息，直接提供给接至服务器110的接口，其中，服务器现在可以在正确的时间点将来自保存在服务器110上的地图的正确指示牌通过车到x通信连接传输给车辆100。

根据一个实施例，车辆的光学传感器104读取不确定性信号120，其中，从接至周围的其它车辆108的接口自动地读取指示牌识别信息信号122，其中，在使用指示牌识别信息信号122的情况下将信息信号114提供给接至服务器110的接口。接下来，车辆100在正确的时间点从服务器110通过车对x通信通道得到来自保存在服务器110上的地图的正确指示牌。在该实施例中，相同情况适用于本车辆100，其将识别到的交通指示牌106自动地转发给周围的其它车辆108，其中，车辆100在使用信息信号114和位置信号116的情况下将关于识别到的交通指示牌106的信息作为指示牌识别信息信号122提供给其它车辆108。

根据一个实施例，将速度信号124提供给接至服务器110的接口，该速度信号代表车辆100的当前速度。附加或替代地，将距离信号126提供给接至服务器110的接口，该距离信号代表车辆100与交通指示牌106的当前距离。借助所述传输的信号传播时间和所传输的信息可以在服务器110上更准确地将交通指示牌106关于地图位置进行比较。

根据一个实施例，光学传感器104构造成用于实施信号分析处理，以便例如识别交通指示牌106。相应地，光学传感器104可以是传感器装置，该传感器装置由至少一个传感器元件和与所述至少一个传感器元件组合且用于信号分析处理的电路组成。替代地，用于信号分析处理的这种电路可以相对于所述至少一个传感器元件单独地布置并且例如由车辆设备102包括。

图2示出根据一个实施例的用于识别交通指示牌的方法200的实施例的流程图。所述方法200例如可以在使用根据图1所述的用于识别交通指示牌的设备来实施。用于识别交通指示牌的方法200包括用于识别自主行驶车辆用的交通指示牌的方法205和用于对自主行驶车辆用的交通指示牌的识别进行可信性验证的方法210。方法205,210可以相互无关地在彼此单独地布置的部件中实施。

方法200首先包括步骤211，在该步骤中通过接至车辆光学传感器的接口读取识别信号。在此，识别信号代表在道路交通中识别到的交通指示牌。在步骤213中，在使用该识别信号的情况下将信息信号和位置信号提供给接至服务器的接口。在此，信息信号代表关于交通指示牌的信息，位置信号代表车辆的当前位置。在另一步骤215中，通过接至车辆的车辆设备的接口读取信息信号和位置信号，其中，信息信号代表关于在道路交通中在使用车辆光学传感器的情况下识别到的交通指示牌的信息。在步骤217中，在使用信息信号和位置信号的情况下将识别到的交通指示牌与在所保存的地图上的车辆当前位置上注明的指示牌进行比较。此外，如果所述比较步骤得出识别到的交通指示牌与在地图上的车辆相关位置上注明的指示牌一致，那么在步骤219中将确认信号提供给接至车辆设备的接口。最后，在步骤221中通过接至服务器的接口读取确认信号，该确认信号代表识别到的交通指示牌与在地图上的车辆当前位置上注明的指示牌一致。

图3示出根据一个实施例的服务器110的示意性视图。在图3中示出的服务器110可以是在图1中示出的服务器110。服务器110包括读取装置302、比较装置304和提供装置306。

服务器110的读取装置302构造成用于通过接至车辆的车辆设备的接口读取信息信号114和位置信号116。服务器110的比较装置304构造成用于在使用信息信号114和位置信号116的情况下将识别到的交通指示牌与在保存在服务器上的地图上的车辆当前位置上注明的指示牌进行比较。服务器110的提供装置306构造成用于当比较装置304得出识别到的交通指示牌与在地图上的车辆相关位置上注明的指示牌一致时将确认信号118提供给接至车辆的车辆设备的接口。

根据一个实施例，可能出现车辆错误地识别到确定的交通指示牌。在该情况下，服务器110的比较和反馈是否定的。因此，将这样的否定信号308提供给接至车辆设备的接口：所述比较得出识别到的交通指示牌与在地图上的车辆相关位置上注明的指示牌不一致。因此，服务器110将关于来自所保存的地图且被注明的指示牌的信息与否定信号308一起提供给接至车辆的车辆设备的接口。由服务器110所保存的该指示牌现在作为真实情况在车辆中被使用，以便为驾驶员显示一些信息或者控制自主车辆。

根据一个实施例，车辆可以识别对于服务器110而言还未知的交通指示牌。例如在车辆行驶通过施工工地时可能是这种情况。在该情况下，如果在车辆的当前位置上在所保存的地图上未注明有指示牌，那么将未知信号310发送给接至车辆设备的接口。在此，将新的交通指示牌添加到服务器110中，然而该交通指示牌具有低的置信级(confidence-level)，因为该交通指示牌至今仅被唯一一个车辆识别到。服务器110将该置信级反馈给车辆。车辆首先完全信任新识别到的交通指示牌，因为还不能与保存在服务器的地图上的指示牌进行比较。在该道路区段上相应小心地控制自主车辆。一旦其它车辆在同一位置上识别到该交通指示牌，那么与服务器110进行比较，其中，在比较为肯定的情况下提高该交通指示牌的置信级。如果保存在服务器110上的交通指示牌具有高的置信级，而倘若该车辆没有正确识别到该指示牌，那么该交通指示牌在车辆中作为真实情况被使用。相反，如果该交通指示牌具有低的置信级，那么该车辆优先信任自己对该交通指示牌的识别。

图4示出具有根据一个实施例的车辆设备102的车辆100的示意性视图。在图4中示出的具有车辆设备102的车辆100例如可以是在图1中示出的具有车辆设备102的车辆100。车辆100除包括车辆设备102以外可选地还包括车辆存储器103。车辆设备102包括读取装置402、提供装置404以及第二读取装置406。此外，在图4中示出其它车辆108，其中，在此例如可以涉及图1中的其它车辆108。

车辆设备102的读取装置402构造成用于通过接至车辆100的光学传感器读取识别信号112。在此，识别信号112代表在道路交通中识别到的交通指示牌。车辆设备102的提供装置404构造成用于在使用识别信号112的情况下将信息信号114和位置信号116提供给接至服务器的接口。信息信号114在此代表关于交通指示牌的信息，位置信号116在此代表车辆100的当前位置。第二读取装置406构造成用于通过接至服务器的接口读取确认信号118，该确认信号代表识别到的交通指示牌与在车辆100在地图上的当前位置上注明的指示牌一致。

根据一个实施例，可能出现车辆100忽视交通指示牌，因为该交通指示牌刚好被遮挡或由于天气条件差而不能被准确地看到。在该情况下，读取装置402构造成用于通过接至车辆100的光学传感器的接口读取不确定性信号120。在此，不确定性信号120代表在识别道路交通中的交通指示牌时的不确定性。在该情况下，提供装置404构造成用于在使用不确定性信号120的情况下将位置信号116直接提供给接至服务器的接口。服务器现在可以在正确的时间点将来自保存在服务器上的地图的正确指示牌通过车到x通信连接传输给车辆100。

根据一个实施例，可能出现车辆100忽视交通指示牌，例如因为该交通指示牌刚好被遮挡或不能被准确地看到。在该情况下，在没有识别到交通指示牌的情况下，读取装置402还构造成用于从接至其它车辆108的接口读取指示牌识别信息信号122。在该情况下，提供装置404构造成用于在使用指示牌识别信息信号122的情况下将信息信号114提供给接至服务器的接口。因此，车辆100自动接收来自其它车辆的指示牌识别信息并将该信息发送给服务器110。在该实施方式中，相同情况适用于本车辆100，所述车辆将识别到的交通指示牌自动地转发给周围的其它车辆108。因此，车辆100的提供装置404构造成用于在使用信息信号114和位置信号116的情况下将关于识别到的交通指示牌的信息作为交通指示牌信息信号122提供给其它车辆108。

根据一个实施例，车辆设备102的读取装置402还构造成用于读取速度信号124和/或距离信号126，该速度信号代表车辆100的当前速度，该距离信号代表车辆100与交通指示牌的当前距离。提供装置404构造成用于将速度信号124和/或距离信号126提供给接至服务器的接口。在此，可以借助所述传输的信号传播时间和所传输的信息在服务器上更准确地将该交通指示牌关于地图位置进行比较。

根据一个实施方式，第二读取装置406构造成用于在使用确认信号118的情况下读取关于被识别为正确的交通指示牌的信息并且将关于被识别为正确的交通指示牌的该信息作为交通指示牌信息信号410通过接口提供给车辆存储器103，其中，如果确认信号118代表一致性，那么将关于被识别为正确的交通指示牌的该信息保存在所述车辆存储器中。在此，关于被识别为正确的交通指示牌的该信息可以在行驶时长内或更长时间地被存储。对于车辆100在识别到指示牌之后被闪光(geblitzt)的情况，与存储的针对该路段的数据进行比较。如果指示牌识别装置没有正常工作，那么闪光过程例如无效。另一方面，因此可以更容易地惩治由于超速引起的明确违规。

根据一个实施例，可能出现车辆100忽视交通指示牌，因为该交通指示牌刚好被遮挡或由于天气条件差而不能被准确地看到。在该情况下，车辆设备102的读取装置402构造成用于通过接至车辆100的光学传感器的接口读取不确定性信号120。在此，不确定性信号120代表在识别道路交通中的交通指示牌时的不确定性。接下来，提供装置404构造成用于在使用不确定性信号120的情况下将位置信号116，也就是说关于车辆100的当前位置的信息，直接提供给接至服务器的接口，其中，该服务器现在可以在正确的时间点将来自保存在服务器上的地图的正确指示牌通过车到x通信连接传输给车辆110。一旦图像识别低于确定的可信值(vertraulichkeitswert)，那么车辆100例如可以开始单纯地传输车辆位置。在天气差的情况下，车辆100可以自动地放弃自己对指示牌的识别并且仅信任关于所接收的服务器指示牌的信息。进一步可考虑，在天气差的情况下，服务器不采纳由车辆100识别到的那个交通指示牌而是仅将基于地图的指示牌通过车到x通信连接传回给在确定的指示牌位置上的车辆100。接下来，可以如惯常那样借助接收到的信息来控制车辆100。

如果一个实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，那么这应当解读为，该实施例根据一个实施方式既具有第一特征又具有第二特征而根据另一实施方式或者仅具有第一特征或者仅具有第二特征。