Reconhecimento automático dos sinais de trânsito - função

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Pré-requisito funcional geral

 Borne 15R ligado

 O módulo de comando da ignição eletrônica envia o status do terminal 15, por meio do CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem à câmera multifuncional estéreo ou por meio do CAN 1 do trem de rodagem, do módulo de comando SAM dianteiro e do CAN 2 do trem de rodagem à câmera multifuncional.

Assistente de sinais de trânsito geral

O reconhecimento automático dos sinais de trânsito depende dos equipamentos que foram implementados na câmera multifuncional ou na câmera multifuncional estéreo.

Os seguintes sinais de trânsito serão registrados e analisados pela câmera multifuncional no trecho da via percorrida pelo veículo:

 Limitações de velocidade inclusive sinais adicionais e os correspondentes sinais de cancelamento da limitação

 Proibições de ultrapassagem e os correspondentes sinais de cancelamento da proibição

 Proibições de entrada

Os sinais de trânsito captados são exibidos no display multifunção do instrumento combinado e adicionalmente no display Audio/COMAND. A exibição no display multifunção do instrumento combinado pode ser deligado e ligado através do menu "Assistência" do instrumento combinado.

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 A exibição simultânea é possível para, no máximo, duas limitações de velocidade e uma placa adicional. Se houver reconhecimento de mais limitações de velocidade, aquela limitação à velocidade mais baixa é apagada.

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A exibição no display Audio/COMANDocorre apenas na tela do mapa do sistema de navegação e pode ser desligada ou ligada através do menu da unidade de comando COMAND.

A câmera multifuncional avalia as seguintes grandezas de entrada:

 Sinal "motor funcionando" ou "trem de força pronto para funcionamento"

 Dados da navegação

 Sentido da condução, velocidade do veículo e velocidade angular de guinada

 Ângulo do volante

 Sinal do limpador

 Temperatura externa

 Reconhecimento de reboque (no Code (550) engate para reboque)

Sinal "motor funcionando" ou "trem de força pronto para funcionar":

O módulo de comando CDI ou módulo de comando ME envia o sinal "Motor em funcionamento" ou "Trem de força pronto para operação" por meio do CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem à câmera multifuncional estéreo ou por meio do CAN 1 do trem de rodagem, do módulo de comando SAM dianteiro e do CAN 2 do trem de rodagem à câmera multifuncional.

Dados da navegação:

Os dados de navegação são enviados pela unidade de comando COMAND pelo CAN do compartimento interno, módulo de comando SAM dianteiro, CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem para a câmera multifuncional estéreo ou pelo CAN do compartimento interno, módulo de comando SAM dianteiro e CAN 2 do trem de rodagem para a câmera multifuncional.

Sentido da condução, velocidade do veículo e velocidade angular de guinada:

As informações sobre sentido da condução e velocidade do veículo são derivados dos sinais de rotação das rodas e dos sinais de sentido de rotação das rodas.

O comportamento de guinada é detectado pelo sensor da velocidade de giro, aceleração transversal e longitudinal. O sensor da velocidade de giro, de aceleração transversal e longitudinal envia os devidos valores através do CAN da dinâmica de condução ao módulo de comando do programa eletrônico de estabilidade ou ao módulo de comando do sistema recuperativo de freio.

O módulo de comando do programa de estabilidade eletrônica ou o módulo de comando do sistema recuperativo de freio envia todas as informações relevantes por meio do CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem à câmera multifuncional estéreo ou por meio do CAN 1 do trem de rodagem, do módulo de comando SAM dianteiro e do CAN 2 do trem de rodagem à câmera multifuncional.

Ângulo do volante:

O ângulo do volante é registrado pelo sensor do ângulo da direção. O módulo de comando do módulo da coluna de direção lê diretamente os sinais do sensor do ângulo de viragem e os envia por meio do CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem à câmera multifuncional estéreo ou por meio do CAN 1 do trem de rodagem, do módulo de comando SAM dianteiro e do CAN 2 do trem de rodagem à câmera multifuncional.

Sinal do limpador:

O módulo de comando SAM dianteiro comanda o limpador de para-brisa. Com o limpador ligado, o módulo de comando SAM dianteiro envia o status "Limpador ativo" pelo CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem à câmera multifuncional estéreo ou pelo CAN 2 do trem de rodagem à câmera multifuncional.

Temperatura externa:

A temperatura externa é definida pelo valor da resistência do sensor de temperatura externa. O módulo de comando SAM dianteiro faz a leitura direta do sinal do sensor da temperatura externa, calcula a temperatura externa e a envia via CAN 2 do trem de rodagem ao instrumento combinado. Para obter um valor correto da temperatura externa, o instrumento combinado também leva em consideração outros parâmetros como velocidade do veículo ou calor irradiado pelo motor de combustão interna. O instrumento combinado envia a temperatura externa exibida por meio do CAN 2 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem à câmera multifuncional estéreo ou por meio do CAN 2 do trem de rodagem à câmera multifuncional.

Reconhecimento de reboque (no Code (550) engate para reboque):

O módulo de comando de reconhecimento do reboque envia, com o reboque identificado, o status "Reboque identificado" pelo CAN do compartimento interno, módulo de comando SAM dianteiro, CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem e FlexRay do trem de rodagem para a câmera multifuncional estéreo ou pelo CAN do compartimento interno, módulo de comando SAM dianteiro e CAN 2 do trem de rodagem para a câmera multifuncional.

A câmera multifuncional emite as seguintes grandezas de saída:

 Indicação dos sinais de trânsito

 Mensagens do sistema

A câmera multifuncional envia solicitações para a indicação do sinal de trânsito atualmente reconhecido ou uma mensagem de advertência através do CAN 2 do trem de rodagem para o instrumento combinado e através do CAN 2 do trem de rodagem, módulo de comando SAM dianteiro e CAN do compartimento interno para a unidade de comando COMAND.

A câmera multifuncional estéreo envia solicitações para a indicação do sinal de trânsito atualmente reconhecido ou uma mensagem do sistema através do FlexRay do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem, CAN 2 do trem de rodagem para o instrumento combinado e através do FlexRay do trem de rodagem, módulo de comando do gateway do trem de rodagem, CAN 1 do trem de rodagem, módulo de comando SAM dianteiro e CAN do compartimento interno para a unidade de comando COMAND.

A unidade de comando COMAND ativa o display Audio/COMAND via CAN da telemática e transmite os sinais de vídeo correspondentes via cabo LVDS.

Sequência funcionamento do assistente de sinais de trânsito

Durante o percurso, a câmera multifuncional capta em um ângulo de registro horizontal de  = 46° imagens dos sinais de trânsito instalados acima ou ao lado da pista. O assistente de sinais de trânsito está permanentemente ativo no segundo plano. Isso significa que os correspondentes sinais de trânsito serão registrados e analisados permanentemente pela câmera multifuncional. Os dados das imagens registradas são transmitidos para o módulo integrado de reconhecimento de imagem, que as compara com os arquivos de dados armazenados e que deste modo atribui os sinais de trânsito ao regulamento de trânsito em vigência. O módulo de reconhecimento de imagem da câmera multifuncional atribui plausibilidade a todos os resultados.

 Os tipos de regras nacionais para a elaboração e colocação de sinais de trânsito serão aqui considerados.

A câmera multifuncional capta todas as imagens de objeto e avalia contornos circulares assim como angulares. Com isto, são captados os sinais de limite de velocidade, de proibição e de cancelamento de limites e proibições, e também as restrições adicionais em países com sinalização conforme a convenção de Viena. Sinais não relevantes (sinais adicionais, que por exemplo, são válidos para uma faixa de desvio) serão reprimidos. Com navegação ativa o sinal adicional será contudo imediatamente indicados quando for relevante para a navegação ativa.

Sinais adicionais possíveis são, entre outros, restrições para chuva ou operação com reboque. Se por ex. o sinal do limpador de para-brisa for recebido pela câmera multifuncional e uma limitação de velocidade com a restrição adicional "com chuva" for reconhecida, esta limitação de velocidade reconhecida será exibida no display multifuncional do instrumento combinado. A limitação de velocidade não é classificada como relevante enquanto não for detectado nenhum sinal do limpador.

Sinais adicionais que não são relevantes para automóveis de passeio (por exemplo, limites de velocidade para caminhões) não serão indicados. A quantidade esses sinais de trânsito corresponde a aprox. 10% de todos os sinais de trânsito. Após avaliação dos dados, os sinais de trânsito reconhecidos são exibidos no display multifunção do instrumento combinado e no display Audio/COMAND. Com isto, estarão à disposição do motorista informações sobre a velocidade admissível ou sobre as proibições vigentes no momento.

 A câmera multifuncional também reúne as indicações para uma limitação de velocidade para um resultado mesmo quando essas indicações entrarem em conflito.

Se a câmera multifuncional reconhecer um sinal de entrada proibida em sentido contrário ao sentido da condução em um acesso a uma autopista ou uma estrada de trânsito rápido (cenário de condução em sentido proibida), o sinal de entrada proibida é exibido no display multifunção do instrumento combinado e no display Audio/COMAND. Além disso, o aviso de advertência "Verificar sentido da condução!" é exibido no display multifunção e uma advertência sonora é acionado por meio da cigarra de advertência do instrumento combinado, a qual é acionada diretamente pelo instrumento combinado.

 A emissão da advertência sonora não pode ser confirmada antes de t = 5 s.

Em caso de falha, as seguintes mensagens são exibidas adicionalmente no display multifunção:

 "Sistema atualmente indisponível" (por ex. campo de visão da câmera embaçado)

 "Sistema sem função" (por ex. falha da câmera multifuncional ou do sistema de navegação)

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Os seguintes acontecimentos conduzem para a exibição do sinal de cancelamento ( ilustração F):

 Passagem em um sinal de cancelamento (ilustração F)

 Passagem em um sinal de cancelamento com valor de velocidade (ilustração G), se anteriormente não tiver sido reconhecido nenhum sinal de trânsito com valor de velocidade

Os seguintes acontecimentos conduzem para a exibição do sinal de cancelamento ( ilustração G):

 Passagem em um sinal de cancelamento com valor de velocidade (ilustração G)

 Passagem e um sinal de cancelamento restrito por um sinal adicional (figuraG1) com valor de velocidade

A seguinte ocorrência conduz para a exibição do sinal de cancelamento (ilustração H):

 Passagem por um sinal de cancelamento com valor de velocidade (figura G), cujo valor diverge do valor de velocidade do sinal de trânsito documentado no histórico anterior (figura H1)

A seguinte ocorrência conduz para a exibição do sinal de cancelamento (figura I):

 Passagem por um sinal de cancelamento de proibição de ultrapassagem (figura I), quando antes foi reconhecido um sinal de proibição de ultrapassagem (figura I1)

 Ao passar por um sinal de cancelamento (limitação de velocidade ou proibição de ultrapassagem), o sinal de cancelamento é exibido por cinco segundos. Após isso é exibida a velocidade legal no instrumento combinado.

Adicionalmente a câmera multifuncional avalia as informações da região do veículo e para a movimentação do veículo.

Para isso são considerados:

 Distância e ângulo em relação aos outros participantes do tráfego e objetos registrados pela câmera multifuncional

 Movimento do próprio veículo e comportamento de guinada

 Dados de navegação da unidade de comando COMAND

Adicionalmente serão analisados os atributos verificados no mapa digital do sistema de navegação.

Os dados de navegação servem para o teste de plausibilidade do objeto registrado pela câmera multifuncional assim como suprimir limites de velocidade indicados ao adentrar em localidades fechadas.

 Por meio dos dados de navegação é adicionalmente avaliada a disponibilidade de países. A disponibilidade de países pode ser eventualmente ampliada e, portanto, corresponde ao status atual do software. Em caso de ausência dos dados de navegação (por ex. ausência de sinais GPS), o assistente de sinais de trânsito será desligado após um percurso de s = 30 km.

Quando a câmera multifuncional não reconhecer nenhuma limitação de velocidade (por exemplo, no caso de limpador de para-brisa sujo), serão indicados os valores verificados no mapa digital do sistema de navegação. Se esta condição permanecer por t > 10 min, a câmera multifuncional muda para o modo "Bloqueio" e a exibição de sinais de trânsito é desligada. Se, num momento posterior, um sinal de trânsito for reconhecido novamente (por ex. por diminuição do embaçamento do vidro frontal), o modo "Bloqueio" é cancelado.

 Como limites de velocidade estão sujeitos a possíveis alterações, é necessária uma atualização regular do material digital dos mapas.

Dos dados de navegação disponibilizados pela unidade de comando COMAND serão derivadas informações para a classificação das vias e para as construções da região. Desta maneira será identificada a saída de vias para as quais foi indicada uma limitação de velocidade reconhecida anteriormente. Como a exibição de uma limitação de velocidade reconhecida fora da localidade ao ultrapassar uma placa de entrada de localidade não puder ser revogada através do reconhecimento da imagem haverá referência aos dados de navegação.

Na troca de uma região desabitada para uma região habitada, definida pela marcação da construção do mapa de navegação, será revogada a exibição do limite de velocidade reconhecido por último. Como os limites de localidades nem sempre coincidem com as marcações de zoneamento do mapa de navegação, isso irá ocasionar de que eventualmente a exibição do limite de velocidade reconhecido por último ou será suprimido muito cedo ou continuará a ser exibido em localidades fechadas.

Situações que conduzem a uma falta de revogação da exibição ou a uma revogação desnecessária estão representadas nas seguintes ilustrações:

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Indicações sobre funcionamento e limitações do sistema

A seguir estão citadas como exemplos situações nas quais as imagens captadas pela câmera multifuncional não são aproveitáveis e não são utilizadas para a exibição no instrumento combinado ou no display Audio/COMAND.

Limites de velocidade que estão identificados através de placas de início e fim de áreas urbanas ou através de placas de início e fim de rodovias não são consideradas. Esses sinais de trânsito estão contudo consignados através da definição da via no mapa de navegação digital (por exemplo, rodovia).

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Os sinais de trânsito modificáveis comandados eletronicamente poderão ser "ignorados" ou interpretados de forma incorreta. No caso de sinais de trânsito variáveis ativados de forma pulsante ou com luz intermitente, dependendo da frequência de ativação do sinal de trânsito variável, irá ocorrer uma possível diferença em relação ao tempo de ciclo fixo do registro da imagem. Isto irá fazer com que apenas fragmentos do sinal de trânsito variável sejam reconhecidos. Se a imagem não puder ser identificada de forma explícita como sinal de trânsito ela não será trazida para a exibição.

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Sinais de trânsito variáveis nos quais falta o anel externo não poderão ser detectados.

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O ângulo visual horizontal da câmera multifuncional é limitado. Sinais de trânsito que estão colocados imediatamente após entroncamentos em que é dobrado, poderão ser "ignorados" pela câmera multifuncional. O ângulo de registro horizontal da câmera multifuncional corresponde  a = 45°.

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O ângulo visual vertical da câmera multifuncional é limitado. Sinais de trânsito em pórticos serão interpretados com segurança até uma velocidade do veículo de v = 160 km/h. Para mantenha homogênea a segurança de reconhecimento através de todas as faixas de velocidade a janela de análise da câmera multifuncional será reduzida com velocidade crescente do veículo. A limitação da janela de análise da câmera multifuncional tem como consequência o sinal de trânsito colocado em posição baixa como utilizado em canteiros de obras, os sinais de trânsito serão "ignorados" se eles forem ultrapassados com elevada velocidade do veículo.

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A resolução da câmera multifuncional é limitada. Sinais de trânsito em vias largas ou de várias faixas poderão ser "ignoradas" pois elas para a identificação evidente não atingem o tamanho necessário na janela de análise da câmera multifuncional.

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A sensibilidade e a dinâmica da câmera multifuncional é limitada. Isso faz com que os sinais de trânsito não sejam reconhecidos sob as seguintes condições:

 Sinais de trânsito com contraste reduzido

 Luz extrema no contra fluxo ou por trás

 Iluminação reduzida, escuridão

O comprimento focal e o alinhamento da câmera multifuncional são fixos. Com isso, os objetos capturados serão ilustrados com um foco de movimentação dependente do tempo de exposição. Esse foco de movimentação e a sensibilidade da câmera multifuncional limitam sua utilização noturna. O comprimento focal rígido e o alinhamento estático fazem com que os sinais de trânsito a serem filmados devem ser totalmente visíveis em uma pequena janela de tempo de observação.

Traseiras de veículos comerciais com desenho desfavorável podem ser interpretadas erroneamente como sinais de cancelamento.

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Placas na traseira de veículos comerciais podem ser interpretadas erroneamente como sinais de trânsito.

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