Verkehrszeichen-Assistent Funktion

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Funktionsvoraussetzung allgemein

 "Kl. 15R EIN"

 Das Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) sendet den Klemmenstatus Kl. 15 über Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Verkehrszeichen­Assistent allgemein

Das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) an der Innenseite der Frontscheibe erfasst die ausgeschilderten Geschwindigkeitsbegrenzungen zum Beispiel am Fahrbahnrand, auf Schilderbrücken oder in Baustellen. Seine Daten werden mit den Informationen des Navigationssystems abgeglichen und sowohl im Steuergerät Kombiinstrument (KI) als auch in der Navi­Kartenansicht angezeigt. Auch Überholverbote und die jeweiligen Aufhebungsschilder werden registriert und angezeigt. Bei Einfahrverboten mit entsprechender Beschilderung erfolgt zusätzlich eine optische und akustische Warnung im Steuergerät Kombiinstrument (KI).

Der Verkehrszeichen­Assistent ist ausstattungsabhängig in das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) implementiert.

Folgende Verkehrszeichen werden auf dem vom Fahrzeug befahrenen Streckenabschnitt vom Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) erfasst und ausgewertet:

 Geschwindigkeitsbegrenzungen inklusive Zusatzzeichen sowie die entsprechenden Aufhebungszeichen

 Überholverbote und deren Aufhebungszeichen

 Einfahrverbote

Die erfassten Verkehrszeichen werden im Multifunktionsdisplay des Steuergeräts Kombiinstrument (KI) und zusätzlich im Steuergerät Audio/COMAND Display dargestellt. Die Darstellung im Multifunktionsdisplay des Steuergeräts Kombiinstrument (KI) kann über das Menü "Assistenz" des Steuergeräts Kombiinstrument (KI) aus- oder eingeschaltet werden. Das Radio (Audio/COMAND) steuert das Steuergerät Audio/COMAND Display über Telematik­CAN an und überträgt die entsprechenden Daten über Low Voltage Differential Signal.

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 Es können maximal 2 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 Steuergerät Audio/COMAND Display erfolgt ausschließlich in der Kartenansicht des Navigationssystems und kann über das Menü des Radios (Audio/COMAND) aus- oder eingeschaltet werden.

Das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) wertet folgende Eingangsgrößen aus:

 Signal "Motor läuft" oder "Antriebsstrang betriebsbereit"

 Kartendaten

 Fahrtrichtung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Gierrate

 Lenkradwinkel

 Scheibenwischer aktiv

 Außentemperatur

 Anhängererkennung (mit CODE Q50 (Anhängerkupplung Kugelkopf abnehmbar))

Signal "Motor läuft" oder "Antriebsstrang betriebsbereit":

Das Steuergerät CDI oder das Steuergerät ME (N3/34) sendet das Signal "Motor läuft" oder "Antriebsstrang betriebsbereit" über Fahrwerk­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Kartendaten:

Die Kartendaten dienen der Plausibilitätsprüfung des von dem Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) erfassten Objekts sowie dem Ausblenden angezeigter Geschwindigkeitsbegrenzungen beim Einfahren in geschlossene Ortschaften. Die Kartendaten sendet das Radio (Audio/COMAND) über Benutzerschnittstelle­CAN, Gateway für Benutzerschnittstelle­CAN, Fahrwerk­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Fahrtrichtung, Fahrzeuggeschwindigkeit und Gierrate:

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

Das Gierverhalten wird von dem in das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP) integrierten Beschleunigungssensor erfasst.

Das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP) sendet alle relevanten Informationen über Fahrwerk­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Lenkradwinkel:

Der Lenkradwinkel wird vom Lenkradwinkelsensor erfasst. Das Steuergerät Mantelrohrmodul (MRM) liest die Signale des Lenkradwinkelsensors direkt ein und sendet Informationen zum Lenkradwinkel über Fahrwerk­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Scheibenwischer aktiv:

Das Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul (SAM) steuert die Scheibenwischanlage. Bei eingeschaltetem Scheibenwischer sendet das Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul (SAM) den Status "Scheibenwischer aktiv" über Innenraum­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Außentemperatur:

Die Außentemperatur wird vom Außentemperatursensor erfasst. Das Steuergerät Signalerfass- und Ansteuermodul (SAM) liest das Signal des Außentemperatursensors direkt ein, errechnet daraus die Außentemperatur und sendet diese über Innenraum­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Anhängererkennung (mit CODE Q50 (Anhängerkupplung Kugelkopf abnehmbar)):

Das Steuergerät Anhängererkennung (AAG) sendet bei erkanntem Anhänger den Status "Anhänger erkannt" über Innenraum­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS) und Frontbereich­CAN an das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK).

Funktionsablauf Verkehrszeichen­Assistent

Das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) 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 vom Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) 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 des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) ordnet allen Ergebnissen Glaubwürdigkeit zu.

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

Das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) 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 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" vom Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) empfangen und eine Geschwindigkeitsbeschränkung mit Zusatzeinschränkung "bei Nässe" erkannt, wird die erkannte Geschwindigkeitsbeschränkung im Steuergerät Kombiinstrument (KI) angezeigt. Die Geschwindigkeitsbeschränkung 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 Steuergeräts Kombiinstrument (KI) und im Steuergerät Audio/COMAND Display dargestellt. Dem Fahrer stehen damit Informationen über die zulässige Geschwindigkeit oder die aktuell bestehenden Verbote zur Verfügung.

 Das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) fasst die Hinweise auf eine Geschwindigkeitsbegrenzung auch dann zu einem Ergebnis zusammen, wenn sich diese Hinweise widersprechen.

Erkennt das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) ein Einfahrverbotszeichen bei Einfahrt auf eine Autobahn oder Schnellstraße entgegengesetzt der Fahrtrichtung (Falschfahrerszenario), wird das Einfahrverbotszeichen im Multifunktionsdisplay des Steuergeräts Kombiinstrument (KI) und im Steuergerät Audio/COMAND Display angezeigt. Zusätzlich wird die Warnmeldung "Fahrtrichtung überprüfen!" im Multifunktionsdisplay angezeigt und eine akustische Warnung über den Lautsprecher Kombiinstrument ausgegeben, der direkt vom Steuergerät Kombiinstrument (KI) angesteuert wird.

Das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) sendet entsprechende Anforderungen zur Anzeige des aktuell erkannten Verkehrszeichens und einer Warnmeldung über Frontbereich­CAN, Steuergerät Elektronisches Zündschloss (EZS), Fahrwerk­CAN, Gateway für Benutzerschnittstelle­CAN und Benutzerschnittstelle­CAN an das Steuergerät Kombiinstrument (KI) und das Radio (Audio/COMAND).

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

Im Fehlerfall werden folgende Meldungen im Multifunktionsdisplay ausgegeben:

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

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

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Darstellung der Aufhebungszeichen

Folgende Ereignisse führen zur Anzeige des Aufhebungszeichens:

 Vorbeifahrt an einem Aufhebungszeichen

 Vorbeifahrt an einem Aufhebungszeichen mit Geschwindigkeitswert (z. B. 60 km/h), wenn zuvor kein Verkehrszeichen mit Geschwindigkeitswert erkannt wurde

Folgendes Ereignis führt zur Anzeige des Aufhebungszeichens mit Geschwindigkeitswert (z. B. 80 km/h):

 Vorbeifahrt an einem Aufhebungszeichen mit Geschwindigkeitswert (z. B. 60 km/h), dessen Wert vom Geschwindigkeitswert des in der Vorgeschichte dokumentierten Verkehrszeichens Geschwindigkeitsbeschränkung (z. B. 80 km/h) abweicht

Folgendes Ereignis führt zur Anzeige des Aufhebungszeichens Überholverbot:

 Vorbeifahrt an einem Aufhebungszeichen Überholverbot, wenn zuvor ein Überholverbotszeichen erkannt wurde

 Beim Passieren eines Aufhebungszeichens (Geschwindigkeitswert oder Überholverbot) wird das Aufhebungszeichen für t = 5 s angezeigt. Danach wird die gültige Verkehrsvorschrift im Multifunktionsdisplay und im Steuergerät Audio/COMAND Display angezeigt.

Zusätzlich wertet das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) Informationen zur Fahrzeugumgebung und zur Eigenbewegung des Fahrzeugs aus.

Hierzu zählen:

 Entfernungen und Winkel zu anderen Verkehrsteilnehmern und Objekten erfasst vom Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) selbst

 Eigenbewegung und Gierverhalten

 Kartendaten des Radios (Audio/COMAND)

Zusätzlich werden die in der digitalen Karte des Navigationssystems verifizierten Attribute ausgewertet.

Die Kartendaten dienen der Plausibilitätsprüfung des vom Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) erfassten Objekts sowie vom Ausblenden angezeigter Geschwindigkeitsbegrenzungen beim Einfahren in geschlossene Ortschaften.

 Über die Kartendaten wird die Länderverfügbarkeit ausgewertet. Die Länderverfügbarkeit kann gegebenenfalls erweitert werden und entspricht daher dem aktuellen Softwarestand.

Bei nicht auswertbaren Kartendaten (z. B. fehlende Global Positioning System (GPS)-Signale) wird der Verkehrszeichen­Assistent nach einer Wegstrecke von s = 30 km abgeschaltet.

Wenn das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) keine Geschwindigkeitsbegrenzungen (z. B. bei verschmutzter Frontscheibe) erkennt, werden die in der digitalen Karte des Navigationssystems verifizierten Werte angezeigt. Hält dieser Zustand für t > 10 min an, wechselt das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) in den "Blockade"-Mode und die Anzeige der Verkehrszeichen wird ausgeschaltet. Wenn zu einem späteren Zeitpunkt wieder ein Verkehrszeichen erkannt wird (beispielsweise durch nachlassenden Beschlag der Frontscheibe), wird der "Blockade"-Mode wieder aufgehoben.

 Da Geschwindigkeitsbegrenzungen möglichen Änderungen unterliegen, ist eine regelmäßige Aktualisierung des digitalen Kartenmaterials notwendig.

Aus den vom Radio (Audio/COMAND) 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. Da die Anzeige einer außer Orts erkannten Geschwindigkeitsbegrenzung beim Passieren eines Ortseingangsschildes nicht durch die Bilderkennung zurückgenommen werden kann, wird auf die Kartendaten zurückgegriffen.

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

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Funktionshinweise und Systemgrenzen

Nachfolgend sind Situationen beispielhaft aufgeführt, in denen die vom Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) erfassten Bilder nicht verwertbar sind, und für die Anzeige im Multifunktionsdisplay und im Steuergerät Audio/COMAND Display nicht verwendet werden:

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 äußere Kreisring fehlt zu ermöglichen, sind spezielle Detektoren in das Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) implementiert. Diese Art der Darstellung gibt es überwiegend in Großbritannien, den Niederlanden und Belgien.

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Der horizontale Blickwinkel des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) ist begrenzt. Verkehrszeichen, die unmittelbar nach Abzweigungen, in die eingebogen wird, aufgestellt sind, können von dem Steuergerät Multifunktionskamera (MFK) "übersehen" werden.
Der horizontale Erfassungswinkel des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) beträgt  α = 46°.

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Der vertikale Blickwinkel des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) ist begrenzt. Verkehrszeichen auf Schilderbrücken werden nur bis zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit von v = 160 km/h sicher interpretiert.
Um die Erkennungssicherheit über alle Geschwindigkeitsbereiche homogen zu halten, wird das Auswertefenster des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit verkleinert. Die Begrenzung des Auswertefensters des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) hat zur Folge, dass niedrig angebrachte Verkehrszeichen, wie sie in Baustellen verwendet werden, "übersehen" werden, wenn sie mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit passiert werden.

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

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Die Empfindlichkeit und die Dynamik des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) ist 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 des Steuergeräts Multifunktionskamera (MFK) sind fix. Dadurch werden die erfassten Objekte mit einer von der Belichtungszeit abhängigen Bewegungsunschärfe abgebildet.

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

Ungünstig gestaltete Rückfronten von Nutzfahrzeugen können fälschlicherweise als Aufhebungszeichen interpretiert werden (Bild links).
Beschilderungen an der Rückfront von Nutzfahrzeugen können fälschlicherweise als Verkehrszeichen interpretiert werden (Bild rechts).
 Während eines Update- oder Reset-Vorgangs des Radios (Audio/COMAND) stehen die Daten des Navigationssystems nicht zur Verfügung, sodass es im Einzelfall zu Fehlermeldungen kommen kann.

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