Asystent znaków drogowych, działanie

P54.33-4583-82

Ogólne warunki działania

 Sygnał "silnik pracuje" lub "zespół napędowy gotowy" wprowadzony

 Pojazd porusza się do przodu

 Moduł sterujący CDI (silnik wysokoprężny) lub moduł sterujący ME (silnik benzynowy) przesyła sygnał "silnik pracuje" lub sygnał "zespół napędowy gotowy do pracy" poprzez szynę CAN 1 zawieszenia, moduł sterujący SAM z przodu i szynę CAN 2 zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej.

Asystent rozpoznawania znaków drogowych, informacje ogólne

Kamera wielofunkcyjna 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 akustyczne i optyczne ostrzeżenie w zastawie wskaźników.

Funkcja asystenta znaków drogowych jest zaimplementowana w kamerze wielofunkcyjnej.

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 na wyświetlaczu wielofunkcyjnym zestawu wskaźników oraz dodatkowo na wyświetlaczu Audio/COMAND. Prezentacja na wyświetlaczu wielofunkcyjnym zestawu wskaźników może zostać wyłączona lub włączona za pomocą menu "Asysta" zestawu wskaźników.

P54.33-3144-71

 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

Wskazania na wyświetlaczu Audio/COMAND pojawiają się wyłącznie w widoku mapy systemu nawigacyjnego i można je włączyć lub wyłączyć poprzez menu radia (z kodem 505 (radio 20 NTG5 bez obsługi nawigacji) lub kodem 522 (radio Audio 20)), wzgl. systemu COMAND (z kodem 531 (COMAND APS)).

Kamera wielofunkcyjna analizuje następujące parametry wejściowe:

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

 Dane mapy

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

 Kąt skrętu kierownicy

 Wycieraczki włączone

 Temperatura zewnętrzna

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

Moduł sterujący CDI (silnik wysokoprężny) lub moduł sterujący ME (silnik benzynowy) przesyła sygnał "silnik pracuje" lub sygnał "zespół napędowy gotowy do pracy" poprzez szynę CAN 1 zawieszenia, moduł sterujący SAM z przodu i szynę CAN 2 zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej.

Dane mapy:

Dane mapy są wykorzystywane przy kontroli poprawności rejestrowania przez kamerę wielofunkcyjną obiektów oraz przy ukrywaniu wykrytych ograniczeń prędkości po wjechaniu na teren zabudowany. Radio (z kodem 505 (radio 20 NTG5 bez obsługi nawigacji) lub z kodem 522 (radio Audio 20)), wzgl. moduł sterujący COMAND (z kodem 531 (COMAND APS)) przesyła dane mapy poprzez szynę CAN wnętrza, moduł sterujący SAM z przodu i szynę CAN 2 zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej.

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.

Czujnik prędkości obrotu w osi pionowej, przyspieszenia poprzecznego i wzdłużnego (z kodem 239 (DISTRONIC PLUS) lub typie 172.466) rejestruje ruchy pojazdu w osi pionowej/prędkość kątową i przekazuje te informacje poprzez szynę CAN dynamiki jazdy do modułu sterującego elektronicznego programu stabilizacji jazdy.

Moduł sterujący elektronicznego programu stabilizacji jazdy przesyła wszystkie istotne informacje poprzez szynę CAN 1 zawieszenia, moduł sterujący SAM z przodu i szynę CAN 2 zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej.

Kąt skrętu kierownicy:

Czujnik kąta skrętu kierownicy rejestruje kąt skrętu kierownicy. Moduł sterujący modułu osłony kolumny kierownicy odczytuje bezpośrednio sygnały czujnika kąta skrętu i przesyła informacje o kącie skrętu kierownicy poprzez szynę CAN 1 zawieszenia, moduł sterujący SAM z przodu i szynę CAN 2 zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej.

Wycieraczki włączone:

Moduł sterujący SAM z przodu zasterowuje układ wycieraczek. Po włączeniu wycieraczek moduł sterujący SAM z przodu przekazuje status "wycieraczki włączone" poprzez szynę CAN 2 zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej.

Temperatura zewnętrzna:

Temperatura otoczenia jest rejestrowana przez czujnik temperatury otoczenia. Moduł sterujący SAM odczytuje bezpośrednio sygnał czujnika temperatury otoczenia, oblicza temperaturę otoczenia i przesyła ją za pośrednictwem szyny CAN wnętrza do zestawu wskaźników. Zestaw wskaźników oblicza wyświetlaną temperaturę otoczenia i przekazuje jej wartość poprzez szynę CAN 2 zawieszenia do kamery wielofunkcyjnej.

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 dodatkowe znaki to m.in. ograniczenia w przypadku mokrej nawierzchni. 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) nie są wyświetlane. Udział znaków drogowych tego rodzaju sięga ok. 10 %. Po przeanalizowaniu danych rozpoznane znaki drogowe są przedstawiane na wyświetlaczu wielofunkcyjnym zestawu 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.

Kamera wielofunkcyjna przekazuje postulaty wyświetlania aktualnie rozpoznanego znaku drogowego i komunikatu ostrzegawczego poprzez szynę CAN 2 zawieszenia do zestawu wskaźników i poprzez CAN 2 zawieszenia, moduł sterujący SAM z przodu i CAN wnętrza do radia (z kodem 505 (radio 20 NTG5 bez obsługi nawigacji) lub kodem 522 (radio Audio 20)), wzgl. modułu sterującego COMAND (z kodem 531 (COMAND APS)).

Radio (z kodem 505 (radio 20 NTG5 bez obsługi nawigacji) lub kodem 522 (radio Audio 20)), wzgl. moduł sterujący COMAND (z kodem 531 (COMAND APS)) zasterowuje wyświetlacz Audio/COMAND poprzez szynę CAN telematyki i przesyła odpowiednie dane poprzez przewód LVDS.

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 na wyświetlaczu wielofunkcyjnym zestawu wskaźników lub na wyświetlaczu Audio/COMAND. Dodatkowo zostanie wyświetlony komunikat ostrzegawczy "Sprawdź kierunek jazdy!" na wyświetlaczu wielofunkcyjnym i zostanie wydane ostrzeżenie akustyczne za pomocą brzęczyka ostrzegawczego, bezpośrednio zasterowywanego przez zestaw wskaźników.

 Ostrzeżenie akustyczne może zostać potwierdzone najwcześniej po upływie t = 5 sek.

W razie usterki przedstawiane są na wyświetlaczu wielofunkcyjnym 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 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) wyświetlany jest znak odwołujący przez t = 5 s. Następnie obowiązujący znak jest przedstawiany na wyświetlaczu wielofunkcyjnym w zestawie wskaźników oraz na wyświetlaczu Audio/COMAND.

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, rejestrowane przez kamerę wielofunkcyjną

 Ruch własny i zachowanie w osi pionowej

 Dane mapy z radia (z kodem 505 (radio 20 NTG5 bez obsługi nawigacji) lub z kodem 522 (radio Audio 20) lub modułu sterującego COMAND (z kodem 531 (COMAND APS))

Ponadto uwzględniane są atrybuty weryfikowane według danych mapy nawigacyjnej.

Dane mapy są wykorzystywane przy kontroli poprawności rejestrowania przez kamerę wielofunkcyjną obiektów oraz przy ukrywaniu wykrytych ograniczeń prędkości po wjechaniu na teren zabudowany.

 Poprzez dane mapy dodatkowo analizowana jest dostępność krajowa. Dostępność krajowa może zostać dodatkowo rozszerzona i dlatego odpowiada aktualnej wersji oprogramowania.

W przypadku braku danych nawigacyjnych (np. brak sygnałów GPS) asystent znaków drogowych zostaje wyłączony po przejechaniu s = 30 km.

Jeśli kamera wielofunkcyjna nie rozpoznaje ograniczeń prędkości (np. zabrudzenie 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", a 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 udostępnionych przez radio (z kodem 505 (radio 20 NTG5 bez obsługi nawigacji) lub z kodem 522 (radio Audio 20) lub moduł sterujący COMAND (z kodem 531 (COMAND APS)) danych mapy ustalane są informacje dotyczące klasyfikacji dróg i zabudowania terenu. 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:

P54.32-9967-71

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).

P54.32-8197-71

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.

Jeśli obrazu nie można jednoznacznie zidentyfikować jako znaku drogowego, wyświetlana jest wartość prędkości zarejestrowana na cyfrowej mapie nawigacyjnej.

P54.32-8194-71

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.

P54.30-9901-82

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°.

P54.30-9917-71

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.

P54.30-9846-71

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.

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.

P54.30-9847-71

P54.30-9848-71

Niekorzystne wzory na tylnej części ciężarówek mogą być błędnie interpretowane jako odwołania ograniczenia prędkości (lewe zdjęcie).

Tablice na tylnej części ciężarówek mogą być błędnie interpretowane jako znaki drogowe (prawe zdjęcie).

 Podczas aktualizacji lub resetowania radia (z kodem 505 (radio 20 NTG5 bez obsługi nawigacji) lub kodem 522 (radio Audio 20)), wzgl. modułu sterującego COMAND (z kodem 531 (COMAND APS)) dane systemu nawigacyjnego są niedostępne, w związku z tym w pojedynczych przypadkach może dojść do błędnych komunikatów.