Verkehrszeichen-Assistent Funktion

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Funktionsvoraussetzung allgemein

 Klemme 15R Ein:

Das Steuergerät elektronisches Zündschloss sendet den Klemmenstatus Klemme 15 über Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Verkehrszeichen-Assistent allgemein

Der Verkehrszeichen-Assistent ist ausstattungsabhängig in die Multifunktionskamera Mono oder in die Multifunktionskamera Stereo implementiert. Die Multifunktionskamera erfasst die ausgeschilderten Geschwindigkeitsbegrenzungen inklusive Zusatzzeichen zum Beispiel am Fahrbahnrand, auf Schilderbrücken oder in Baustellen. Die Daten werden im Kombiinstrument und mit Code 463 (Head-up-Display) im Head-up-Display angezeigt. Die Darstellung im Multifunktionsdisplay des Kombiinstruments kann über die Headunit aus- oder eingeschaltet werden.

Mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent) werden zusätzlich

 die Daten mit den Informationen des Navigationssystems abgeglichen und auch in der Navi-Kartenansicht im Audio/COMAND Display angezeigt.

 Überholverbote und deren Aufhebungszeichen erfasst und angezeigt.

 bei Einfahrverboten mit entsprechender Beschilderung eine optische Warnung und Warntöne im Kombiinstrument ausgelöst.

Eine optische Warnung und Warntöne können auch bei Überschreitung einer Geschwindigkeitsbegrenzung erfolgen und über die Headunit ausgewählt und eingestellt werden. Für die Navigation im Bedienmenü stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung:

 Außer mit Code 446 (Touchpad only) kann die Navigation mit der Audio/COMAND Bedieneinheit erfolgen. Die entsprechenden Bediensignale sendet die Audio/COMAND Bedieneinheit über Telematik-CAN an die Headunit.

 Mit Code 446 (Touchpad only) oder Code 448 (Touchpad) kann die Navigation mit dem Touchpad erfolgen. Die entsprechenden Bediensignale sendet das Touchpad über Telematik-CAN an die Headunit.

 Die Navigation kann per Sprachbedienung erfolgen. Das Mikrofon Freisprecheinrichtung Fahrer wird direkt von der Headunit eingelesen.

 Die Navigation kann über das Fingernavigations-Pad Headunit und die Taste "zurück" am Lenkrad erfolgen. Die entsprechenden Bediensignale senden das Fingernavigations-Pad Headunit und die Taste "zurück" über Lenkradelektronik, Lenkrad-CAN, Steuergerät Mantelrohrmodul, Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Benutzerschnittstelle-CAN an die Headunit.

 Mit Code 246 (Analoguhr) kann das Bedienmenü über die Taste Fahrzeug am Steuergerät Oberes Bedienfeld aufgerufen werden. Den Status der Taste Fahrzeug sendet das Steuergerät Oberes Bedienfeld über UBF-LIN, die Audio/COMAND Bedieneinheit (außer Code 446 (Touchpad only)) bzw. das Touchpad (mit Code 446 (Touchpad only)) und Telematik-CAN an die Headunit.

Die Headunit sendet den Status der Betriebsart über Benutzerschnittstelle-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Benutzerschnittstelle-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Folgende Betriebsarten können vom Fahrer ausgewählt werden:

 Optische Warnung

 Optische Warnung und Warntöne

 Aus

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 Es können maximal zwei Geschwindigkeitsbegrenzungen und ein Zusatzzeichen gleichzeitig angezeigt werden. Wenn mehr Geschwindigkeitsbegrenzungen erkannt werden, wird die Geschwindigkeitsbegrenzung mit der niedrigeren Einschränkung angezeigt.

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Die Darstellung im Audio/COMAND Display (mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent)) erfolgt ausschließlich in der Kartenansicht des Navigationssystems und kann über das Menü der Headunit aus- oder eingeschaltet werden.

Die Multifunktionskamera Mono oder die Multifunktionskamera Stereo wertet unter anderem folgende Eingangsgrößen aus:

 Signal "Motor läuft" oder "Antriebsstrang betriebsbereit"

 Kartendaten (mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent))

 Fahrtrichtung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Gierrate

 Lenkradwinkel

 Scheibenwischer aktiv

 Außentemperatur

 Anhängererkennung (mit Code 550 (Anhängevorrichtung))

Signal "Motor läuft" oder "Antriebsstrang betriebsbereit":

Das Steuergerät CDI oder das Steuergerät ME sendet das Signal "Motor läuft" oder "Antriebsstrang betriebsbereit" über Antriebs-CAN, Steuergerät Antriebsstrang und Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Antriebs-CAN, Steuergerät Antriebsstrang und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Kartendaten (mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent)):

Die Kartendaten dienen der Plausibilitätsprüfung des von der Multifunktionskamera erfassten Objekts sowie dem Ausblenden angezeigter Geschwindigkeitsbegrenzungen beim Einfahren in geschlossene Ortschaften. Die Kartendaten sendet die Headunit über Benutzerschnittstelle-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Benutzerschnittstelle-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Fahrtrichtung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Gierrate:

Informationen zur Fahrtrichtung und Fahrzeuggeschwindigkeit werden aus den Raddrehzahl- und Raddrehrichtungssignalen abgeleitet.

Das Gierverhalten wird von dem in das Steuergerät Supplemental Restraint System integrierten Beschleunigungssensor erfasst. Das Steuergerät Supplemental Restraint System sendet entsprechende Werte über Fahrdynamik-CAN an das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm.

Das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm sendet alle relevanten Informationen über Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Lenkradwinkel:

Der Lenkradwinkel wird vom Lenkradwinkelsensor erfasst. Das Steuergerät Mantelrohrmodul liest die Signale des Lenkradwinkelsensors direkt ein und sendet Informationen zum Lenkradwinkel über Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Scheibenwischer aktiv:

Das Steuergerät SAM vorn steuert die Scheibenwischanlage. Bei eingeschaltetem Scheibenwischer sendet das Steuergerät SAM vorn den Status "Scheibenwischer aktiv" über Innenraum-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Innenraum-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Außentemperatur:

Die Außentemperatur wird vom Außentemperatursensor erfasst. Das Steuergerät SAM vorn liest das Signal des Außentemperatursensors direkt ein, errechnet daraus die Außentemperatur und sendet diese über Innenraum-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Benutzerschnittstelle-CAN an das Kombiinstrument. Das Kombiinstrument berechnet die angezeigte Außentemperatur und sendet diese über Benutzerschnittstelle-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Benutzerschnittstelle-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Anhängererkennung (mit Code 550 (Anhängevorrichtung)):

Das Steuergerät Anhängererkennung sendet bei erkanntem Anhänger den Status "Anhänger erkannt" über Innenraum-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Fahrwerk-FlexRay an die Multifunktionskamera Stereo oder über Innenraum-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Peripherie-CAN an die Multifunktionskamera Mono.

Funktionsablauf Verkehrszeichen-Assistent

Die Multifunktionskamera erfasst bei einem horizontalen Erfassungswinkel von  = 46° während der Fahrt Bilder von den Verkehrszeichen über oder neben der Fahrbahn. Der Verkehrszeichen-Assistent ist ständig im Hintergrund aktiv. Das heißt, die entsprechenden Verkehrszeichen werden permanent von der Multifunktionskamera erfasst und ausgewertet. Die erfassten Bilddaten werden an das integrierte Bilderkennungsmodul übertragen, das diese mit den hinterlegten Datensätzen vergleicht und so die Verkehrszeichen der jeweils gültigen Straßenverkehrsordnung zuordnet. Das Bilderkennungsmodul der Multifunktionskamera ordnet allen Ergebnissen eine spezifische Glaubwürdigkeit zu.

 Die nationalen Regelwerke für die Ausführung und die Anbringung von Verkehrszeichen werden hierbei berücksichtigt.

Die Multifunktionskamera erfasst alle Bildobjekte und wertet kreisförmige sowie eckige Konturen aus. Somit werden Geschwindigkeitsbegrenzungs-, Verbots- und Aufhebungszeichen inklusive Zusatzeinschränkungen in Ländern, die nach der Wiener Konvention, in den USA und in Kanada beschildert sind, erfasst. Nicht relevante Zeichen (Zusatzzeichen, die beispielsweise für eine Abbiegespur gültig sind) werden unterdrückt. Bei aktiver Zielführung wird das Zusatzzeichen dennoch sofort angezeigt, wenn es für die aktive Zielführung von Relevanz ist.

Mögliche Zusatzzeichen sind u. a. Beschränkungen bei Nässe oder Anhängerbetrieb. Wird beispielsweise der Status "Scheibenwischer aktiv" von der Multifunktionskamera empfangen und eine zulässige Höchstgeschwindigkeit mit Zusatzeinschränkung "bei Nässe" erkannt, wird die erkannte zulässige Höchstgeschwindigkeit im Kombiinstrument angezeigt. Die zulässige Höchstgeschwindigkeit wird als nicht relevant eingestuft, solange der Status "Scheibenwischer aktiv" nicht eingelesen wird.

Zusatzzeichen, die für PKW nicht relevant sind (z. B. Geschwindigkeitsbegrenzungen für LKW), werden nicht angezeigt. Die Anzahl dieser Verkehrszeichen beträgt ca. 10 % aller Verkehrszeichen. Nach Auswertung der Daten werden die erkannten Verkehrszeichen im Multifunktionsdisplay des Kombiinstruments und mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent) zusätzlich im Audio/COMAND Display dargestellt. Dem Fahrer stehen damit Informationen über die zulässige Geschwindigkeit oder die aktuell bestehenden Verbote zur Verfügung.

 Die Multifunktionskamera fasst die Hinweise auf eine Geschwindigkeitsbegrenzung auch dann zu einem Ergebnis zusammen, wenn sich diese Hinweise widersprechen.

Fahrzeuge außer Code 23P (Fahrassistenz-Paket):

Die Multifunktionskamera Mono sendet entsprechende Anforderungen zur Anzeige des aktuell erkannten Verkehrszeichens und einer Warnmeldung über Peripherie-CAN, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Benutzerschnittstelle-CAN an das Kombiinstrument und mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent) zusätzlich an die Headunit.

Fahrzeuge mit Code 23P (Fahrassistenz-Paket):

Die Multifunktionskamera Stereo sendet entsprechende Anforderungen zur Anzeige des aktuell erkannten Verkehrszeichens und einer Warnmeldung über Fahrwerk-FlexRay, Steuergerät elektronisches Zündschloss und Benutzerschnittstelle-CAN an das Kombiinstrument und mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent) zusätzlich an die Headunit.

Mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent) steuert die Headunit das Audio/COMAND Display über Telematik-CAN an und überträgt die entsprechenden Daten über die HSVL-Leitung.

Fahrzeuge mit Code 463 (Head-up-Display):

Das Kombiinstrument sendet die entsprechenden Daten über die HSVL-Leitung an das Head-up-Display. Das Head-up-Display projiziert die entsprechenden Daten auf die Frontscheibe in das Sichtfeld des Fahrers.

Erkennt die Multifunktionskamera mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent) ein Einfahrverbotszeichen bei Einfahrt auf eine Autobahn oder Schnellstraße entgegengesetzt der Fahrtrichtung (Falschfahrerszenario), wird das Einfahrverbotszeichen im Multifunktionsdisplay des Kombiinstruments und im Audio/COMAND Display angezeigt. Zusätzlich werden die Warnmeldung "Fahrtrichtung überprüfen!" im Multifunktionsdisplay angezeigt und Warntöne über den Lautsprecher Kombiinstrument ausgegeben, der direkt vom Kombiinstrument angesteuert wird.

 Die akustische Warnausgabe kann frühestens nach t = 5 s quittiert werden.

Im Fehlerfall werden folgende Meldungen im Multifunktionsdisplay ausgegeben:

 "System zurzeit nicht verfügbar" (z. B. Beschlag im Kamerasichtfeld)

 "System ohne Funktion" (z. B. Ausfall der Multifunktionskamera oder des Navigationssystems)

 "Sichtfeld Kamera blockiert, Verkehrszeichen-Assistent ohne Funktion"

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Folgende Ereignisse führen zur Anzeige des Aufhebungszeichens (J):

 Vorbeifahrt an einem Aufhebungszeichen (F) und keine weiteren zulässigen Höchstgeschwindigkeiten

 Bei Überholverboten wird das Verbotszeichen beim Passieren des Aufhebungszeichen Überholverbot (I) aus der Anzeige entfernt.

Zusätzlich wertet die Multifunktionskamera Informationen zur Fahrzeugumgebung und zur Eigenbewegung des Fahrzeugs aus.

Hierzu zählen:

 Entfernung und Winkel zu anderen Verkehrsteilnehmern und Objekten, erfasst von der Multifunktionskamera selbst

 Eigenbewegung und Gierverhalten

 Kartendaten der Headunit (mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent))

Zusätzlich werden mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent) die in der digitalen Karte des Navigationssystems verifizierten Attribute ausgewertet.

 Typ 257, 290
mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent)
Über die Kartendaten wird die Länderverfügbarkeit ausgewertet. Die Länderverfügbarkeit kann gegebenenfalls erweitert werden und entspricht daher dem aktuellen Softwarestand.

 Typ 257, 290
mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent)
Da Geschwindigkeitsbegrenzungen möglichen Änderungen unterliegen, ist eine regelmäßige Aktualisierung des digitalen Kartenmaterials notwendig.

Verarbeitung der Kartendaten mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent):

Aus den von der Headunit bereitgestellten Kartendaten werden Informationen zur Klassifizierung der Straßen und zur Gebietsbebauung abgeleitet. Hierdurch wird das Verlassen von Straßen, für die eine zuvor erkannte Geschwindigkeitsbegrenzung angezeigt wurde, erkannt.

Bei einem Wechsel von unbebautem zu bebautem Gebiet wird die Geschwindigkeitsbegrenzung der Kartendaten verwendet. Da die Ortsgrenzen nicht immer mit den Bebauungsmarkierungen aus der Navigationskarte übereinstimmen, führt dies dazu, dass eventuell die Anzeige der zuletzt erkannten Geschwindigkeitsbegrenzung entweder zu früh ausgeblendet wird oder in der geschlossenen Ortschaft weiterhin angezeigt wird.

Situationen, die zu einer ausbleibenden oder überflüssigen Rücknahme der Anzeige führen, sind in den folgenden Bildern dargestellt:

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Funktionshinweise und Systemgrenzen

Nachfolgend sind Situationen beispielhaft aufgeführt, in denen die von der Multifunktionskamera erfassten Bilder nicht verwertbar sind und für die Anzeige im Multifunktionsdisplay und im Audio/COMAND Display (mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent)) nicht verwendet werden:

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Geschwindigkeitsbegrenzungen, die durch Ortseingangs- und Ortsausgangsschilder oder durch Autobahnanfangs- und Autobahnendeschilder gekennzeichnet sind, werden nicht erfasst. Diese Verkehrszeichen sind jedoch über die Straßendefinition (z. B. Autobahn) in der digitalen Navigationskarte hinterlegt.

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Elektronisch angesteuerte Wechselverkehrszeichen können "übersehen" oder falsch interpretiert werden. Bei Wechselverkehrszeichen, die gepulst bzw. blinkend angesteuert werden, ergibt sich je nach der angesteuerten Frequenz des Wechselverkehrszeichens eine mögliche Differenz zu der festen Zykluszeit der Bildaufnahme. Dies führt dazu, dass nur Fragmente des Wechselverkehrszeichens erkannt werden.

Wenn das Bild nicht eindeutig als Verkehrszeichen identifiziert werden kann, wird der Geschwindigkeitswert angezeigt, der in der digitalen Navigationskarte hinterlegt ist.

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Um eine Erkennung von Wechselverkehrszeichen, denen der äußeren Kreisring fehlt, zu ermöglichen, sind spezielle Detektoren in die Multifunktionskamera implementiert. Diese Art der Darstellung gibt es überwiegend in den Niederlanden und in Belgien.

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Der horizontale Blickwinkel der Multifunktionskamera ist begrenzt. Verkehrszeichen, die unmittelbar nach Abzweigungen, in die eingebogen wird, aufgestellt sind, können von der Multifunktionskamera "übersehen" werden.

Der horizontale Erfassungswinkel der Multifunktionskamera beträgt  a = 46°.

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Die Auflösung der Multifunktionskamera ist begrenzt. Verkehrszeichen an breiten oder mehrspurigen Straßen können "übersehen" werden, da sie die zur eindeutigen Identifikation erforderliche Größe im Auswertefenster der Multifunktionskamera nicht erreichen.

Die Empfindlichkeit und die Dynamik der Multifunktionskamera sind begrenzt. Dies führt dazu, dass Verkehrszeichen unter folgenden Bedingungen nicht erkannt werden:

 Verkehrszeichen mit geringem Kontrast

 Extremes Gegenlicht oder Licht von hinten

 Geringe Beleuchtung, Dunkelheit

Die Brennweite und die Ausrichtung der Multifunktionskamera sind fix. Dadurch werden die erfassten Objekte mit einer von der Belichtungszeit abhängigen Bewegungsunschärfe abgebildet.

Diese Bewegungsunschärfe und die Empfindlichkeit der Multifunktionskamera begrenzen ihre Nachttauglichkeit. Die starre Brennweite und die statische Ausrichtung führen dazu, dass die aufzunehmenden Verkehrszeichen in einem kleinen Beobachtungszeitfenster vollständig sichtbar sein müssen.

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Ungünstig gestaltete Rückfronten von Nutzfahrzeugen können fälschlicherweise als Aufhebungszeichen interpretiert werden.

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Beschilderungen an der Rückfront von Nutzfahrzeugen können fälschlicherweise als Verkehrszeichen interpretiert werden.

 Typ 257, 290
mit Code 513 (Verkehrszeichen-Assistent)
Während eines Update- oder Reset-Vorgangs der Headunit stehen die Daten des Navigationssystems nicht zur Verfügung, sodass es im Einzelfall zu Fehlermeldungen kommen kann.