Asystent znaków drogowych, działanie

P54.32-9739-79

Ogólne warunki działania

 Zacisk 15R włączony

 Moduł sterujący elektronicznej stacyjki przekazuje status zacisku 15 poprzez FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo, bądź poprzez CAN urządzeń peryferyjnych do kamery wielofunkcyjnej mono.

Asystent rozpoznawania znaków drogowych, informacje ogólne

Asystent rozpoznawania znaków drogowych jest zaimplementowany w zależności od wyposażenia w kamerze wielofunkcyjnej mono lub w kamerze wielofunkcyjnej stereo.

Kamera wielofunkcyjna zamontowana po wewnętrznej stronie szyby przedniej rejestruje znaki ograniczenia prędkości umieszczone przy jezdni, nad jezdnią lub przed robotami drogowymi. Dane są porównywane z informacjami z systemu nawigacyjnego i wyświetlane w zestawie wskaźników oraz w widoku mapy nawigacyjnej. Rejestrowane i wyświetlane są również zakazy wyprzedzania i znaki odwołujące zakaz. W przypadku oznakowanego zakazu wjazdu następuje dodatkowo optyczne ostrzeżenie w zastawie wskaźników i emitowany jest dźwięk ostrzegawczy.

Następujące znaki drogowe na trasie pojazdu są rozpoznawane i uwzględniane przez kamerę wielofunkcyjną:

 ograniczenia prędkości wraz ze znakami dodatkowymi oraz odpowiednie znaki o zniesieniu ograniczeń

 zakazy wyprzedzania i ich odwołania

 zakazy wjazdu

Zarejestrowane znaki drogowe są przedstawiane w zestawie wskaźników oraz dodatkowo na wyświetlaczu Audio/COMAND. Widok w zestawie wskaźników i na wyświetlaczu Audio/COMAND można wyłączać i włączać poprzez menu "Asysta" w zestawie wskaźników.

P54.32-9741-81

 Jednocześnie mogą być wyświetlane maksymalnie dwa ograniczenia prędkości oraz jeden dodatkowy znak. W przypadku rozpoznania większej liczby ograniczeń prędkości zostaje wyświetlone ograniczenie prędkości o najniższym ograniczeniu.

P54.32-8293-81

Prezentacja na wyświetlaczu Audio/COMAND odbywa się wyłącznie na mapie w systemie nawigacji i może zostać wyłączona lub włączona za pomocą menu panelu sterowania COMAND.

Kamera wielofunkcyjna mono lub stereo analizuje następujące wielkości wejściowe:

 dygnał "Silnik pracuje" lub "Zespół napędowy gotowy do pracy"

 dane nawigacji

 kierunek jazdy, prędkość pojazdu i współczynnik obrotu w osi pionowej

 kąt skrętu kierownicy

 wycieraczki włączone

 temperatura zewnętrzna

 rozpoznawanie przyczepy (w przypadku kodu 550 (hak holowniczy))

Sygnał "silnik pracuje" lub "zespół napędowy gotowy do pracy":

Moduł sterujący CDI lub moduł sterujący ME przesyła sygnał "silnik pracuje" lub "zespół napędowy gotowy do pracy" poprzez CAN napędu, moduł sterujący zespołu napędowego i FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo lub poprzez CAN napędu, moduł sterujący zespołu napędowego i CAN urządzeń peryferyjnych do kamery wielofunkcyjnej mono.

Dane nawigacji

Dane nawigacji są wykorzystywane do kontroli poprawności rejestrowania obiektów przez kamerę wielofunkcyjną oraz do ukrywania wyświetlanych ograniczeń prędkości po wjechaniu w obszar zabudowany. Moduł sterujący COMAND przekazuje dane nawigacji poprzez CAN interfejsu użytkownika, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo lub poprzez CAN interfejsu użytkownika, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN peryferiów do kamery wielofunkcyjnej mono.

Kierunek jazdy, prędkość pojazdu i współczynnik obrotu w osi pionowej:

Informacje o kierunku jazdy i prędkości jazdy są wyprowadzane na podstawie sygnałów prędkości obrotowych kół i kierunku obrotu kół.

Prędkość kątowa jest rejestrowana przez czujnik prędkości obrotu w osi pionowej, przyspieszenia poprzecznego i wzdłużnego. Czujnik prędkości obrotu w osi pionowej, przyspieszenia poprzecznego i wzdłużnego wysyła odpowiednie wartości poprzez szynę CAN dynamiki jazdy do modułu sterującego ESP.

Moduł sterujący elektronicznego programu stabilizacji jazdy przesyła wszystkie istotne informacje poprzez FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo lub poprzez FlexRay zawieszenia, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN urządzeń peryferyjnych do kamery wielofunkcyjnej mono.

Kąt skrętu kierownicy

Kąt skrętu kierownicy jest rejestrowany przez czujnik kąta skrętu kierownicy. Moduł sterujący modułu osłony kolumny kierownicy odczytuje bezpośrednio sygnały czujnika kąta skrętu kierownicy i przesyła informacje o kącie skrętu poprzez FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo lub poprzez FlexRay zawieszenia, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN urządzeń peryferyjnych do kamery wielofunkcyjnej mono.

Wycieraczki włączone.:

Moduł sterujący SAM z przodu zasterowuje układ wycieraczek. Po włączeniu wycieraczek moduł sterujący SAM z przodu przekazuje status "wycieraczki włączone" poprzez CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo lub poprzez CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN peryferiów do kamery wielofunkcyjnej mono.

Temperatura zewnętrzna:

Temperatura otoczenia jest rejestrowana przez czujnik temperatury otoczenia. Moduł sterujący SAM z przodu odczytuje bezpośrednio sygnał z czujnika temperatury otoczenia, oblicza na tej podstawie temperaturę otoczenia i przekazuje jej wartość za pośrednictwem CAN wnętrza, modułu sterującego elektronicznej stacyjki i CAN interfejsu użytkownika do zestawu wskaźników. Zestaw wskaźników oblicza wyświetlaną temperaturę otoczenia i przekazuje jej wartość poprzez CAN interfejsu użytkownika, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo lub poprzez CAN interfejsu użytkownika, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN urządzeń peryferyjnych do kamery wielofunkcyjnej mono.

Rozpoznawanie przyczepy (z kodem 550 (hak holowniczy)):

W razie wykrycia przyczepy moduł sterujący rozpoznawania przyczepy przekazuje status "przyczepa rozpoznana" poprzez CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i FlexRay zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej stereo lub poprzez CAN wnętrza, moduł sterujący elektronicznej stacyjki i CAN urządzeń peryferyjnych do kamery wielofunkcyjnej mono.

Kamera wielofunkcyjna mono lub stereo przekazuje następujące wielkości wyjściowe:

 postulaty wyświetlania znaków drogowych

 postulaty wyświetlania komunikatów systemowych

Kamera wielofunkcyjna mono przesyła postulat wyświetlenia aktualnie rozpoznanego znaku drogowego lub komunikatu systemowego za pośrednictwem CAN peryferiów, modułu sterującego elektronicznej stacyjki i CAN interfejsu użytkownika do zestawu wskaźników i do modułu sterującego COMAND.

Kamera wielofunkcyjna stereo przesyła postulat wyświetlenia aktualnie rozpoznanego znaku drogowego lub komunikatu systemowego za pośrednictwem FlexRay zawieszenia, modułu sterującego elektronicznej stacyjki i CAN interfejsu użytkownika do zestawu wskaźników i do modułu sterującego COMAND.

Moduł sterujący COMAND zasterowuje wyświetlacz Audio/COMAND poprzez CAN telematyki i przesyła odpowiednie sygnały obrazu poprzez przewód LVDS.

Działanie asystenta znaków drogowych

Kamera wielofunkcyjna rejestruje podczas jazdy znaki drogowe nad jezdnią i obok jezdni; poziomy kąt ujęcia wynosi  = 46°. Asystent znaków drogowych jest stale aktywny w tle. Oznacza to, że odpowiednie znaki drogowe są stale rejestrowane i przetwarzane przez kamerę wielofunkcyjną. Zarejestrowane dane obrazów są przesyłane do wbudowanego modułu rozpoznawania obrazów, który porównuje te dane z rekordami zapisanymi w pamięci i przyporządkowuje w ten sposób znaki drogowe do obowiązującego na danym obszarze kodeksu drogowego. Moduł rozpoznawania obrazów kamery wielofunkcyjnej przyporządkowuje do wszystkich wyników odpowiednie poziomy wiarygodności.

 Uwzględniane są przy tym krajowe przepisy dotyczące wyglądu i umieszczania znaków drogowych.

Kamera wielofunkcyjna rejestruje wszystkie obiekty i analizuje zarówno znaki okrągłe, jak i prostokątne. W efekcie rozpoznawane są znaki ograniczenia prędkości, znaki zakazu i znaki odwołujące, włącznie z dodatkowymi oznaczeniami obowiązywania w krajach stosujących znaki drogowe zgodne z Konwencją wiedeńską. Nieistotne znaki (dodatkowe ograniczenia, obowiązujące np. na pasie do skręcania) nie są wyświetlane. Dodatkowe znaki mogą być natomiast wyświetlane w trakcie prowadzenia do celu, jeśli są istotne dla trasy wyznaczonej przez system.

Możliwe znaki dodatkowe to  m.in. ograniczenia obowiązujące na mokrej nawierzchni lub podczas jazdy z przyczepą. Jeżeli przykładowo zostanie odebrany sygnał włączenia wycieraczek przez kamerę wielofunkcyjną i zostanie rozpoznana dopuszczalna prędkość maksymalna z dodatkowym ograniczeniem "na mokrej nawierzchni", w zestawie wskaźników wyświetlana jest rozpoznana dopuszczalna prędkość maksymalna. Dopuszczalna prędkość maksymalna zostaje zaklasyfikowana jako nieistotne, dopóki nie zostanie odczytany status włączenia wycieraczek.

Znaki niedotyczące pojazdów osobowych (np. ograniczenia prędkości dla ciężarówek). Udział znaków drogowych tego rodzaju sięga ok. 10%. . Po przeanalizowaniu danych rozpoznane znaki drogowe są przedstawiane w zestawie wskaźników i na wyświetlaczu Audio/COMAND. W związku z tym kierowca jest stale informowany o aktualnie istniejących zakazach lub dopuszczalnej prędkości.

 Kamera wielofunkcyjna generuje wynik analizy również, gdy informacje o ograniczeniu prędkości są sprzeczne.

Jeżeli kamera wielofunkcyjna rozpozna znak zakazu wjazdu w przypadku wjazdu na autostradę lub drogę szybkiego ruchu odwrotnie do kierunku jazdy (jazda pod prąd), zostanie wyświetlony znak zakazu wjazdu w zestawie wskaźników i na wyświetlaczu Audio/COMAND. Ponadto w zestawie wskaźników pojawia się komunikat ostrzegawczy "Sprawdzić kierunek jazdy!" i następuje ostrzeżenie dźwiękowe przez głośnik zestawu wskaźników, bezpośrednio zasterowywany przez zestaw wskaźników.

Kamera wielofunkcyjna mono przesyła postulat wyświetlenia aktualnie rozpoznanego znaku drogowego i ostrzeżenia za pośrednictwem CAN peryferiów, modułu sterującego elektronicznej stacyjki i CAN interfejsu użytkownika do zestawu wskaźników i do modułu sterującego COMAND.

Kamera wielofunkcyjna stereo przesyła postulat wyświetlenia aktualnie rozpoznanego znaku drogowego i ostrzeżenia za pośrednictwem FlexRay zawieszenia, modułu sterującego elektronicznej stacyjki i CAN interfejsu użytkownika do zestawu wskaźników i do modułu sterującego COMAND.

 Ostrzeżenie akustyczne może zostać skwitowane najwcześniej po upływie t = 5 s.

W razie usterki na wyświetlaczu wielofunkcyjnym mogą pojawiać się następujące komunikaty:

 "system aktualnie niedostępny" (np. zaparowana szyba w polu widzenia kamery)

 "system nie działa" (np. awaria kamery wielofunkcyjnej lub systemu nawigacji)

P54.32-9740-82

P54.33-2681-73

Wyświetlanie znaków odwołania

Następujące zdarzenia powodują wyświetlenie znaku odwołania ograniczenia prędkości (rys. F):

 Przejazd obok znaku odwołania (rys. F).

 Przejazd obok znaku odwołania z wartością prędkości (rys. G), jeśli wcześniej znak drogowy z wartością prędkości nie został rozpoznany

Następujące zdarzenia powodują wyświetlenie znaku odwołania ograniczenia prędkości (rys. G):

 Przejazd obok znaku odwołania z wartością prędkości (rys. G)

 Przejazd obok znaku odwołania z dodatkowym oznaczeniem obowiązywania (rys. G1) z wartością prędkości

Następujące zdarzenie powoduje wyświetlenie znaku odwołania ograniczenia prędkości (rys. H):

 Przejazd obok znaku odwołania z wartością prędkości (rys. G) różniącą się od wartości podanej na wcześniej rozpoznanym znaku (rys. H1).

Następujące zdarzenie powoduje wyświetlenie znaku odwołującego ograniczenie prędkości (rys. I):

 Przejazd obok znaku odwołującego zakaz wyprzedzania (rys. I), jeśli nie został wcześniej rozpoznany znak zakazu wyprzedzania (rys I1)

 Podczas mijania znaku odwołującego (ograniczenie prędkości lub zakaz wyprzedzania) znak odwołujący jest wyświetlany przez t = 5 s. Następnie wyświetlany jest obowiązujący przepis drogowy w zestawie wskaźników.

Ponadto kamera wielofunkcyjna analizuje informacje dotyczące otoczenia pojazdu i jego ruchu własnego.

Obejmuje to:

 Odległość i kąt w stosunku do innych uczestników ruchu drogowego oraz obiektów, wykrywanych przez kamerę wielofunkcyjną

 Ruch własny i zachowanie w osi pionowej

 Dane nawigacji z modułu sterującego COMAND

Ponadto uwzględniane są atrybuty weryfikowane według danych mapy nawigacyjnej.

Dane nawigacji są wykorzystywane do kontroli poprawności rejestrowania obiektów przez kamerę wielofunkcyjną oraz do ukrywania wyświetlanych ograniczeń prędkości po wjechaniu w obszar zabudowany.

 Na podstawie danych nawigacji analizowana jest dodatkowo dostępność krajowa. Dostępność krajowa może zostać dodatkowo rozszerzona i dlatego odpowiada aktualnej wersji oprogramowania.

Jeśli wykorzystanie danych nawigacji jest niemożliwe (np.  brak sygnałów GPS) asystent rozpoznawania znaków drogowych zostaje wyłączony po pokonaniu odcinka s = 30 km.

Jeśli kamera wielofunkcyjna nie rozpoznaje ograniczeń prędkości (np.  w razie zabrudzenia szyby), wyświetlane są wartości weryfikowane według danych cyfrowej mapy systemu nawigacyjnego. Jeżeli ten stan utrzymuje się przez t > 10 min, kamera wielofunkcyjna przechodzi w tryb "blokady" i wyświetlanie znaków drogowych zostaje wyłączone. Jeżeli później zostanie ponownie rozpoznany znak drogowy (przykładowo po zniknięciu pary z szyby przedniej), tryb "blokady" zostaje anulowany.

 Obowiązujące ograniczenia prędkości mogą się zmieniać, w związku z tym regularne aktualizacje cyfrowego materiału kartograficznego są konieczne.

Na podstawie danych nawigacyjnych, udostępnianych przez moduł sterujący COMAND, wyprowadzane są informacje na temat klasyfikacji dróg i terenów zabudowanych. Umożliwia to rozpoznanie sytuacji, gdy pojazd opuszcza drogę, na której wcześniej rozpoznane i sygnalizowane było ograniczenie prędkości. Ponieważ funkcja rozpoznawania obrazów przy mijaniu tablicy oznaczającej początek terenu zabudowanego nie jest w stanie anulować rozpoznanego wcześniej ograniczenia prędkości, do tego celu wykorzystywane są dane nawigacyjne.

Przy zmianie z terenu niezabudowanego na zabudowany, rozpoznawanej na podstawie oznaczeń na mapie nawigacyjnej, następuje anulowanie sygnalizacji ostatnio rozpoznanego ograniczenia prędkości. Z uwagi na fakt, że granice miejscowości nie zawsze pokrywają się z oznaczeniami terenu zabudowanego na mapie nawigacyjnej, ukrycie ostatnio rozpoznanego ograniczenia prędkości może nastąpić przedwcześnie lub być nadal sygnalizowane, już w terenie zabudowanym.

Sytuacje, które powodują problemy przy ukrywaniu wskazań, zostały przedstawione na poniższych ilustracjach:

P54.33-2617-75

Wskazówki dotyczące działania i ograniczenia systemu

Poniżej przedstawiono przykładowe sytuacje, w których obrazy rejestrowane przez kamerę wielofunkcyjną nie są analizowane i nie są przedstawiane na wyświetlaczu w zestawie wskaźników i na wyświetlaczu Audio/ COMAND.

Ograniczenia prędkości sygnalizowane w formie znaków początku lub końca terenu zabudowanego albo końca autostrady nie są rejestrowane. Znaki te są jednak ujęte na mapie nawigacyjnej poprzez zdefiniowanie rodzaju drogi (np.  autostrada).

P54.32-9967-71

Elektronicznie sterowane znaki świetlne mogą zostać "przeoczone" lub błędnie zinterpretowane. W przypadku znaków świetlnych, które są włączane pulsacyjnie ew. migająco, w zależności od zasterowanej częstotliwości znaku powstaje możliwa różnica w stosunku do stałego cyklu rejestracji obrazu. Prowadzi to do rozpoznania tylko fragmentów znaku świetlnego.
Jeżeli obraz nie może zostać jednoznacznie zidentyfikowany jako znak drogowy, wyświetlana jest wartość prędkości, która jest zapisana na cyfrowej mapie nawigacyjnej.

P54.32-8197-71

Kamera wielofunkcyjna jest wyposażona w specjalne detektory, które umożliwiają rozpoznawanie zmiennych znaków drogowych, bez zewnętrznego, kolistego obramowania. Takie znaki występują głównie w Wielkiej Brytanii, Holandii i Belgii.

P54.32-8194-71

Poziomy kąt widzenia kamery jest ograniczony. Kamera wielofunkcyjna może nie zarejestrować znaku drogowego ustawionego tuż za skrzyżowaniem na drodze, w którą skręca pojazd.
Poziomy kąt widzenia kamery wielofunkcyjnej wynosi  a = 46°.

P54.30-9901-82

Pionowy kąt widzenia kamery jest ograniczony. Znaki drogowe umieszczone nad jezdnią są skutecznie rozpoznawane tylko przy prędkości do v = 160 km/h.
W celu utrzymania jednakowej skuteczności rozpoznawania we wszystkich zakresach prędkości, przedział analityczny kamery wielofunkcyjnej zmniejsza się w miarę wzrostu prędkości pojazdu. Skutkiem ograniczenia przedziału analitycznego kamery jest możliwość "przeoczenia" nisko umieszczonych znaków drogowych, jak np. stosowanych w obszarze robót drogowych, gdy są mijane z dużą prędkością.

P54.30-9917-71

Rozdzielczość kamery wielofunkcyjnej jest ograniczona. Znaki drogowe umieszczone z boku szerokiej lub wielopasmowej drogi mogą nie zostać uwzględnione, ponieważ ich pozorna (w obiektywie kamery) wielkość jest mniejsza, niż wymagana w celu jednoznacznej identyfikacji.

P54.30-9846-71

Czułość i dynamika reakcji kamery wielofunkcyjnej są ograniczone. Powoduje to, że w następujących warunkach znaki drogowe nie są rozpoznawane:

 znaki drogowe o słabym kontraście

 bardzo silne światło z przeciwka lub światło padające od tyłu

 słabe oświetlenie, ciemność

Ogniskowa i kierunek ustawienia kamery są stałe. Na skutek tego rejestrowane obiekty charakteryzują się wynikającą z ruchu nieostrością, zależną od czasu naświetlania.

Nieostrość ruchowa oraz zakres czułości kamery wielofunkcyjnej ograniczają jej przydatność w nocy. Stała ogniskowa oraz stale ustawienie kierunku powodują, że rejestrowane znaki drogowe muszą być całkowicie widoczne w stosunkowo krótkim przedziale czasowym ujęcia.

Niekorzystne wzory na tyłach ciężarówek mogą być błędnie interpretowane jako odwołania ograniczenia prędkości (lewe zdjęcie).
Tablice na tyłach ciężarówek mogą być błędnie interpretowane jako znaki drogowe (prawe zdjęcie).
 W trakcie aktualizacji lub resetowania panelu sterowania COMAND dane systemu nawigacyjnego są niedostępne, toteż może dochodzić do sygnalizowania usterek.

P54.30-9847-71

P54.30-9848-71