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 estéreo ou através do CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

Assistente de sinais de trânsito geral

Uma câmera no lado interno do vidro frontal capta as limitações de velocidade nas placas de trânsito, por ex. na beira da estrada, nas pontes de sinalização ou nas obras de construção rodoviária. 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. Em caso de proibições de entrada com a correspondente sinalização será adicionalmente alertado com uma advertência visual no painel de instrumentos e com alertas sonoros.

O reconhecimento automático dos sinais de trânsito depende dos equipamentos que foram implementados na câmera multifuncional mono 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 registrados são exibidos no display multifunção do painel de instrumentos e adicionalmente no display Audio/COMAND. A representação no display multifunção do painel de instrumentos pode ser deligado e ligado através do menu "Assistência" do painel de instrumentos.

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 Podem ser exibidas simultaneamente no máximo duas limitações de velocidade (10) e um sinal suplementar (11). Se forem identificados mais sinais de trânsito com limitações de velocidade, as limitações de velocidade (10) serão exibidas com os valores mais baixos.

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

A câmera multifuncional mono ou câmera multifuncional estéreo avalia, entre outras coisas, as seguintes variáveis de entrada:

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

 Dados GPS (sistema de navegação global)

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

 Ângulo do volante

 Limpador dos vidros ativo

 Temperatura externa

 Reconhecimento do reboque (com 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 estéreo ou através do CAN de acionamento, módulo de comando do trem de força e CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

Dados do GPS:

Os dados do GPS servem para o teste de plausibilidade do objeto registrado pela câmera multifuncional assim como ocultar limites de velocidade exibidos ao entrar em zonas urbanas. Os dados de GPS são enviados pela unidade mestre através do CAN da interface de usuário, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional Stereo ou através do CAN da interface de usuário, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN dos 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 da roda.

O comportamento de desvio o veículo será registrado pelo sensor de aceleração integrado no módulo de comando do sistema de retenção suplementar. O módulo de comando do sistema de retenção suplementar envia valores correspondentes 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 estéreo 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 estéreo 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 para-brisa ligado, o módulo de comando SAM dianteiro envia o status "limpador dos vidros ativo" através do CAN do compartimento interno, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e FlexRay da suspensão para a câmera multifuncional estéreo ou através do CAN do compartimento interno, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e 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 (com 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 estéreo ou através do CAN do compartimento interno, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN de periféricos para a câmera multifuncional Mono.

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 de para-brisa ativo" for recebido pela câmera multifuncional e um limite de velocidade com a restrição adicional "com chuva" for reconhecida, este limite de velocidade reconhecido será exibido no painel de instrumentos. Die limite de velocidade é classificada como irrelevante enquanto a leitura do status "Limpador de para-brisa ativo" não estiver ocorrendo.

Sinais adicionais que não são relevantes para automóveis de passeio (por exemplo, limites de velocidade para caminhões) não serão indicados. A quantidade desses sinais de trânsito corresponde a aprox. 10% de todos os sinais de trânsito. Após análise dos dados, os sinais de trânsito reconhecidos são exibidos no display multifuncional do painel de instrumentos e no display do Audio/COMAND. Com isso, estarão a 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.

A câmera multifuncional Mono envia as correspondentes solicitações para a exibição do sinal de trânsito atualmente reconhecido e de uma mensagem de alerta através do CAN de periféricos, módulo de comando do contato de ignição eletrônico e CAN da interface de usuário para o painel de instrumentos e a Headunit.

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

A unidade mestre comanda o display Audio/COMAND através do CAN da telemática e transmite os dados correspondentes através de linha LVDS.

Se a câmera multifuncional reconhecer um sinal de entrada proibida em sentido contrário ao sentido de deslocamento 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 multifuncional do painel de instrumentos e no display do Audio/COMAND. Adicionalmente, a mensagem de alerta "Verificar sentido de deslocamento!" é exibido no display multifuncional e um alerta sonoro é distribuída por meio do alto-falante do painel de instrumentos, que é comandado diretamente pelo painel de instrumentos.

 O alerta sonoro não pode ser confirmado antes de t = 5 s.

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

 "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 eventos resultam em uma exibição do sinal de revogação (F):

 Passagem por um sinal de revogação (F)

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

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

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

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

 Passagem por um sinal de cancelamento de proibição de ultrapassagem (I), quando antes foi reconhecido um sinal de proibição de ultrapassagem (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, o regulamento de trânsito válido é exibido no display multifunção e no display Audio/COMAND.

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

 Os dados do GPS da unidade mestre

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

Os dados do GPS 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 do GPS 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 do GPS não aptos para avaliação (por exemplo ausência de sinais GPS e dados cartográficos de países) o assistente de sinais de trânsito será desligado após um percurso de s = 30 km. Adicionalmente, é exibida a mensagem "reconhecimento automático dos sinais de trânsito sem função" no display multifunções.

Quando a câmara multifuncional não reconhecer nenhuma limitação de velocidade (por ex. vidro frontal 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 de sinais de trânsito é desligada. Adicionalmente, é exibida a mensagem "reconhecimento automático dos sinais de trânsito sem função" no display multifunções. 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 GPS disponibilizados pela unidade mestre 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 retirada pelo reconhecimento de imagem, e serão utilizados os dados cartográficos.

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 display multifunção 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. 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 (a) da câmera multifuncional corresponde a  = 46°.

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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 (ilustração esquerda).
Placas na traseira de veículos comerciais podem ser interpretadas erroneamente como sinais de trânsito (ilustração direita).
 Durante o processo de update ou reset da Headunit, os dados do sistema de navegação não estão disponíveis, de maneira que mensagem de erro são possíveis em casos específicos.

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