Reconhecimento automático dos sinais de trânsito - função

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Condições de funcionamento em geral

 Borne 15R ligado

 O módulo de comando do contato de ignição eletrônico envia o status do borne 15 através do FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional Stereo ou através do CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

Assistente de sinais de trânsito geral

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

A respectiva câmera multifuncional no lado interno do para-brisa registra as limitações de velocidade descritas, por exemplo, no acostamento, nas pontes de sinalização ou nos canteiros de obras. Os seus dados são alinhados com as informações do sistema de navegação e exibidos no painel de instrumentos e na tela do mapa de navegação. Também as placas de proibição de ultrapassagem e as correspondentes placas de cancelamento da proibição são registradas e exibidas. Para proibições de entrada com a correspondente sinalização ocorre adicionalmente no painel de instrumentos uma advertência visual e um alerta sonoro.

Os seguintes sinais de trânsito serão registrados e analisados pela respectiva 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 registrados serão representados no painel de instrumentos e adicionalmente no display do Audio/COMAND. A representação no painel de instrumentos e no display do Audio/COMAND poderá ser desligada ou ligada através do menu "Assistência" do painel de instrumentos.

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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 exibida.

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A representação no display do 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 Mono ou a câmera multifuncional Stereo avaliam as seguintes grandezas de entrada:

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

 Dados da navegação

 Sentido de deslocamento, velocidade do veículo e taxa de guinada

 Ângulo do volante

 Limpador dos vidros ativo

 Temperatura externa

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

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

O módulo de comando CDI ou o módulo de comando ME envia o sinal "motor em funcionamento" ou "trem de força operacional" através do CAN de acionamento, módulo de comando do trem de força e FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional Stereo ou através do CAN de acionamento, módulo de comando do trem de força e CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

Dados da navegação:

Os dados da navegação servem para o teste de plausibilidade do objeto registrado pela câmera multifuncional assim como ocultar limites de velocidade exibidos ao entrar em zonas urbanas. A unidade de comando COMAND envia os dados da navegação através do CAN da interface do usuário, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional estéreo ou através do CAN da interface do usuário, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do CAN de periféricos para a câmera multifuncional mono.

Sentido de deslocamento, velocidade do veículo e taxa de guinada:

As informações sobre sentido de deslocamento 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 registrado pelo sensor de taxa de rotação, aceleração transversal e longitudinal. O sensor de taxa de rotação, aceleração transversal e longitudinal envia os devidos valores através do CAN da condução dinâmica para o módulo de comando do controle eletrônico de estabilidade.

O módulo de comando do controle eletrônico de estabilidade envia todas as informações relevantes através do FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional Stereo ou através do FlexRay da suspensão, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

Ângulo do volante:

O ângulo do volante será captado pelo sensor do ângulo do volante. O módulo de comando módulo da coluna de direção lê os sinais do sensor do ângulo do volante diretamente e envia informações sobre o ângulo da direção através do FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional stereo ou através do FlexRay da suspensão, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

Limpador dos vidros ativo:

O módulo de comando SAM dianteiro comanda o sistema limpador dos vidros. Com o limpador dos vidros ligado, o módulo de comando SAM dianteiro envia o status do sistema limpador dos vidros através do CAN do compartimento interno, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional estéreo ou através do CAN do compartimento interno, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do CAN de periféricos para a câmera multifuncional mono.

Temperatura externa:

A temperatura externa é captada pelo sensor da 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 ao painel de instrumentos através do CAN do compartimento interno, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN da interface de usuário. O painel de instrumentos calcula a temperatura externa indicada e envia a mesma através do CAN da interface de usuário, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional estéreo ou através do CAN da interface de usuário, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN de periféricos para a câmera multifuncional mono.

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

O módulo de comando de reconhecimento do reboque envia com o reboque reconhecido o Status "reboque reconhecido" através do CAN do compartimento interno, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional Stereo ou através do CAN do compartimento interno, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

A câmera multifuncional mono ou a câmera multifuncional estéreo emitem as seguintes grandezas de saída:

 Requisição exibir os sinais de trânsito

 Requisição exibir as mensagens do sistema

A câmera multifuncional mono envia a requisição para a exibição do sinal de trânsito reconhecido ou uma mensagem do sistema através do CAN de periféricos, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do CAN da interface do usuário para o painel de instrumentos e para a unidade de comando COMAND.

A câmera multifuncional estéreo envia a requisição para a exibição do sinal de trânsito reconhecido ou uma mensagem do sistema através do FlexRay da suspensão, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do CAN da interface do usuário para o painel de instrumentos e para a unidade de comando COMAND.

A unidade de comando COMAND ativa o display do Audio/COMAND através do CAN da telemática e transmite os dados de imagem correspondentes através de um 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 registros de dados armazenados e que, desse 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 isso, 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 causadas por chuva ou operação com reboque. Se por ex., o status "Limpador dos vidros ativo" for recebido pela câmera multifuncional e uma velocidade máxima admissível com a restrição adicional "com chuva" for reconhecida, essa velocidade máxima admissível reconhecida será exibida no painel de instrumentos. A velocidade máxima admissível é classificada como irrelevante enquanto a leitura do status "Limpador dos vidros" não estiver ocorrendo.

Sinais adicionais que não são relevantes para automóveis de passeio (p.  ex., 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 a análise dos dados, os sinais de trânsito reconhecidos são representados no painel de instrumentos e no display do 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 de deslocamento em um acesso a uma autoestrada ou uma estrada de trânsito rápido (cenário de condução em sentido proibido), o sinal de entrada proibida é exibido no painel de instrumentos e no display do Audio/COMAND. Adicionalmente, a mensagem de alerta "Verificar o sentido de deslocamento!" é exibida no painel de instrumentos e um alerta sonoro é distribuído por meio do alto-falante do painel de instrumentos, o qual é acionado diretamente pelo painel de instrumentos.

A câmera multifuncional mono envia as requisições para a exibição do sinal de trânsito e uma mensagem de alerta através do CAN de periféricos, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do CAN da interface do usuário para o painel de instrumentos e para a unidade de comando COMAND.

A câmera multifuncional estéreo envia as requisições para a exibição do sinal de trânsito e uma mensagem de alerta através do FlexRay da suspensão, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico e do CAN da interface do usuário para o painel de instrumentos e para a unidade de comando COMAND.

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

Em caso de falha, as seguintes mensagens são exibidas no painel de instrumentos:

 "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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Representação dos sinais de cancelamento

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 t = 5 s. Em seguida, é exibido no painel de instrumentos o regulamento de trânsito válido.

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

Para isso são considerados:

 A distância e o ângulo em relação a um outro participante 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 da navegação servem para o teste de plausibilidade do objeto registrado pela câmera multifuncional assim como ocultar limites de velocidade exibidos ao entrar em zonas urbanas.

 Por meio dos dados da navegação é adicionalmente avaliada a disponibilidade de países. A disponibilidade de países pode ser eventualmente ampliada e, portanto, corresponde à atual versão do software.

Em caso de dados de navegação não aptos para avaliação (por ex. ausência de sinais GPS), o assistente de reconhecimento dos sinais de trânsito será desligado após uma distância percorrida de s = 30 km.

Quando a câmera multifuncional não reconhecer nenhuma limitação de velocidade (por ex., para-brisa sujo), serão indicados os valores verificados no mapa digital do sistema de navegação. Se essa condição permanecer por t > 10 min, a câmera multifuncional muda para o modo "Bloqueio" e a exibição dos sinais de trânsito é desligada. Se, num momento posterior, um sinal de trânsito for reconhecido novamente (por ex. por diminuição do embaçamento do para-brisa), 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 pelo módulo de comando COMAND serão derivadas informações para a classificação das vias e para as construções da região. Dessa maneira será identificada a saída de vias para as quais foi indicada uma limitação de velocidade reconhecida anteriormente. Como, ao passar por uma placa de entrada da localidade, a exibição de um limite de velocidade reconhecido fora de uma localidade não poderá ser revogado pelo reconhecimento de imagem, desta forma serão utilizados os 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. O fato de que os perímetros urbanos nem sempre coincidem com as marcações de zoneamento do mapa de navegação pode ocasionar que eventualmente a exibição do limite de velocidade reconhecido por último ou seja ocultada muito cedo ou continue ativa na zona urbana.

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 painel de instrumentos ou no display do 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 (p.  ex., 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. Isso irá fazer com que apenas fragmentos do sinal de trânsito variável sejam reconhecidos.
Se não for possível identificar a imagem claramente como sinal de trânsito, o valor da velocidade armazenado no mapa digital de navegação é indicado.

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Para possibilitar o reconhecimento de sinais conversíveis sem o contorno circular, detectores especiais foram implementados na câmera multifuncional. Essa forma de representação existe predominantemente na Grã-Bretanha, nos Países Baixos e na Bélgica.

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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  =  46°.

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O ângulo visual vertical da câmera multifuncional é limitado. Sinais de trânsito em pontes de sinalização 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 construídas em condições desfavoráveis poderão ser interpretadas erroneamente como sinais de cancelamento (ilustração esquerda).
Placas na traseira de veículos comerciais poderão ser interpretadas erroneamente como sinais de trânsito (ilustração direita).
 Durante o processo de update ou reset da unidade de comando COMAND, os dados do sistema de navegação não estão disponíveis, de maneira que mensagens de erro são possíveis em casos específicos.

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