Reconhecimento automático dos sinais de trânsito - função

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Pré-requisito de funcionamento - geral

 "Borne 15R LIGADO"

 O módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS) envia o status do borne 15 através do CAN da área frontal ao módulo de comando câmera multifuncional (MFK).

Assistente de sinais de trânsito geral

O módulo de comando câmera multifuncional (MFK) no lado interno do para-brisa registra os limites de velocidade sinalizados, por ex., na borda da pista, nas pontes de sinalização ou nos pontos das obras rodoviárias. Os seus dados são comparados com as informações do sistema de navegação e exibidos, tanto no módulo de comando do instrumento combinado (KI), como também na tela de mapas da navegação. Também as placas de proibição de ultrapassagem e as correspondentes placas de cancelamento da proibição são registradas e exibidas. No caso de proibições de entrada com a sinalização correspondente, ocorre adicionalmente uma advertência ótica e acústica no módulo de comando do instrumento combinado (Kl).

O reconhecimento automático dos sinais de trânsito é implementado, dependendo do equipamento, no módulo de comando câmera multifuncional (MFK).

Os seguintes sinais de trânsito no trajeto percorrido pelo veículo são registrados e avaliados pelo módulo de comando câmera multifuncional (MFK):

 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 apresentados no display multifuncional do módulo de comando do instrumento combinado (KI) e adicionalmente no display do módulo de comando Áudio/COMAND. A representação no display multifuncional do módulo de comando do instrumento combinado (KI) pode ser desligado ou ligado por meio do menu "Assistência" do módulo de comando do instrumento combinado (KI). O rádio (Áudio/COMAND) controla o display do módulo de comando Áudio/COMAND através do CAN da telemática e transmite os respectivos dados por meio de um sinal Low Voltage Differential.

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 Podem ser exibidos no máximo 2 limitações de velocidade e um sinal suplementar simultaneamente. 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 módulo de comando Áudio/COMAND é realizada exclusivamente na tela de mapas do sistema de navegação e pode ser desligada ou ligada por meio do menu do rádio (Áudio/COMAND).

O módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) avalia as seguintes grandezas de entrada:

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

 Dados cartográficos

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

 Ângulo do volante

 Limpador de para-brisa ativo

 Temperatura externa

 Reconhecimento do reboque (com CODE Q50 (engate traseiro para reboque com cabeça esférica removível))

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

O módulo de comando CDI ou o módulo de comando ME (N3/34) envia o sinal "motor funcionando" ou "trem de força pronto para funcionar" através do CAN do trem de rodagem, do módulo de comando do contato de ignição eletrônico (EZS) e do CAN da área frontal ao módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

Dados cartográficos:

Os dados cartográficos servem para a verificação da plausibilidade do objeto registrado pelo módulo de comando da câmera multifuncional (MFK), assim como, para ocultar as limitações de velocidade apresentadas ao percorrer as zonas urbanas fechadas. Os dados cartográficos são enviados pelo rádio (Áudio/COMAND) através do CAN da interface do usuário, do gateway para o CAN da interface do usuário, do CAN do chassi, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS) e do CAN da área frontal ao módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

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 desvio é registrado pelo sensor de aceleração integrado no módulo de comando do programa eletrônico de estabilidade (ESP).

O módulo de comando do programa eletrônico de estabilidade (ESP) envia todas as informações relevantes através do CAN do chassi, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS) e do CAN da área frontal ao módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

Ângulo do volante:

O ângulo do volante será captado pelo sensor do ângulo do volante. O módulo de comando do módulo do tubo da coluna de direção (MRM) efetua a leitura dos sinais do sensor do ângulo do volante diretamente e envia as informações sobre o ângulo do volante através do CAN do chassi, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS) e do CAN da área frontal ao módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

Limpador de para-brisa ativo:

O módulo de comando do módulo de registro do sinal e ativação (SAM) ativa o sistema de limpadores dos vidros. No caso do limpador de para-brisa ligado, o módulo de comando do módulo de registro do sinal e ativação (SAM) envia o status "Limpador do para-brisa ativo" através do CAN do compartimento interno, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS) e do CAN da área frontal ao módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

Temperatura externa:

A temperatura externa é captada pelo sensor de temperatura externa. O módulo de comando do módulo de registro do sinal e ativação (SAM) efetua a leitura do sinal do sensor da temperatura externa diretamente, calcula a partir disto a temperatura externa e a envia através do CAN do compartimento interno, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS) e do CAN da área frontal ao módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

Reconhecimento do reboque (com CODE Q50 (engate traseiro para reboque com cabeça esférica removível)):

O módulo de comando do reconhecimento do reboque (AAG) envia, no caso do reboque ser identificado, o status "Reboque identificado" através do CAN do compartimento interno, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS) e do CAN da área frontal ao módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

Sequência funcionamento do assistente de sinais de trânsito

O módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) registra em um ângulo de detecção horizontal de  = 46° as imagens dos sinais de trânsito acima ou ao lado da via de tráfego durante a viagem. O assistente de sinais de trânsito está permanentemente ativo no segundo plano. Isto é, os respectivos sinais de trânsito são registrados e avaliados de modo permanente pelo módulo de comando da câmera multifuncional (MFK). 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 desse modo atribui os sinais de trânsito ao regulamento de trânsito em vigência. O módulo de reconhecimento de imagem do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) atribui plausibilidade a todos os resultados.

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

O módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) registra todos os objetos de imagem e avalia os 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 para chuva ou operação com reboque. Se, por exemplo, for recebido o status "Limpador de para-brisa ativo" pelo módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) e for identificada uma limitação da velocidade com uma restrição suplementar "com pista molhada", a limitação de velocidade identificada será exibida no módulo de comando instrumento combinado (KI). A limitação 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 a avaliação dos dados, os sinais de trânsito identificados são apresentados no display multifuncional do módulo de comando do instrumento combinado (KI) e no display do módulo de comando Áudio/COMAND. Com isso, estarão a disposição do motorista informações sobre a velocidade admissível ou sobre as proibições vigentes no momento.

 O módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) também reúne as indicações sobre uma limitação de velocidade em um resultado, mesmo quando estas indicações se contradizem.

Se o módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) identificar uma proibição de entrada durante a entrada em uma auto-estrada ou via rápida de tráfego em sentido contrário ao de condução (cenário de condução em sentido proibido), o sinal de proibição de entrada será exibido no display multifuncional do módulo de comando do instrumento combinado (KI) e no display do módulo de comando Áudio/COMAND. Além disto, é exibida a mensagem de advertência "Verificar o sentido de condução!" no display multifuncional e será emitido um alerta acústico por meio do alto-falante do instrumento combinado, que é ativado diretamente pelo módulo de comando do instrumento combinado (KI).

O módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) envia as respectivas solicitações para a exibição do sinal de trânsito identificado atualmente e uma mensagem de aviso através do CAN da área frontal, do módulo de comando do contato eletrônico de ignição (EZS), do CAN do chassi, do gateway para o CAN da interface do usuário e do CAN da interface do usuário ao módulo de comando do instrumento combinado (KI) e ao rádio (Áudio/COMAND).

 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 do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) 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:

 Condução ao lado de um sinal de revogação

 Condução ao lado de um sinal de revogação com valor de velocidade (por ex., 60 km/h), se antes não tiver sido identificado nenhum sinal de trânsito com valor de velocidade

O seguinte evento resulta na exibição do sinal de revogação com valor de velocidade (por ex., 80 km/h):

 Condução ao lado de um sinal de revogação com valor de velocidade (por ex., 60 km/h), cujo valor de velocidade diverge do sinal de trânsito de limitação da velocidade documentado antes (por ex., 80 km/h)

O seguinte evento resulta na exibição do sinal de revogação da proibição de ultrapassagem:

 Condução ao lado de um sinal de revogação da proibição de ultrapassagem, se antes tiver sido identificado um sinal de proibição de ultrapassagem

 Ao passar por um sinal de revogação (valor de velocidade ou proibição de ultrapassagem), o sinal de revogação é exibido por t = 5 s. Em seguida, o regulamento de trânsito válido é exibido no display multifuncional e no módulo de comando Áudio/COMAND.

Além disto, o módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) avalia as informações sobre o campo periférico do veículo e sobre o movimento próprio do veículo.

Para isso são considerados:

 As distâncias e o ângulo em relação aos outros participantes do trânsito e objetos registrados pelo próprio módulo de comando da câmera multifuncional (MFK)

 Movimento do próprio veículo e comportamento de guinada

 Dados cartográficos do rádio (Áudio/COMAND)

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

Os dados cartográficos servem para a verificação da plausibilidade do objeto registrado pelo módulo de comando da câmera multifuncional (MFK), assim como, para ocultar as limitações de velocidades apresentadas ao entrar nas zonas urbanas fechadas.

 Por meio dos dados cartográficos é avaliada a disponibilidade de países. A disponibilidade de países pode ser eventualmente ampliada e, portanto, corresponde ao status atual do software.

No caso de dados cartográficos não aptos para avaliação (por ex. ausência dos sinais de Global Positioning System (GPS), o reconhecimento automático dos sinais de trânsito é desligado após um trajeto de s = 30 km.

Se o módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) não identificar nenhuma limitação de velocidade (por ex., para-brisa sujo), serão exibidos os valores verificados no mapa digital do sistema de navegação. Se este estado se manter durante t > 10 min, o módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) muda para o modo "Bloqueio" e a exibição dos sinais de trânsito é desativada. 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.

A partir dos dados cartográficos disponibilizados pelo rádio (Áudio/COMAND) são derivadas as informações referentes à classificação das vias e sobre a urbanização da região. Dessa maneira será identificada a saída de vias para as quais foi indicada uma limitação de velocidade reconhecida anteriormente. Visto que a exibição de uma limitação de velocidade identificada fora do perímetro urbano não pode ser cancelada pelo reconhecimento de imagens ao passar por uma placa de entrada no perímetro urbano, é recorrido aos 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.

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Indicações sobre funcionamento e limitações do sistema

A seguir são relacionadas as situações a título de exemplo, nas quais as imagens registradas pelo módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) não são aproveitáveis, e não são utilizadas para a exibição no display multifuncional e no display do módulo de comando Áudio/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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A fim de possibilitar uma identificação dos painéis de mensagens de trânsito, nos quais falto o contorno circular exterior, são implementados detectores especiais no módulo de comando da câmera multifuncional (MFK). Essa forma de representação existe predominantemente na Grã-Bretanha, nos Países Baixos e na Bélgica.

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O ângulo de visão horizontal do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) é limitado. Os sinais de trânsito, que se situam imediatamente após os entroncamentos, nos quais é entrado, podem "não ser vistos" pelo módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).
O ângulo de detecção horizontal do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) é de  α = 46°.

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O ângulo de visão vertical do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) é limitado. Sinais de trânsito em pórticos serão interpretados com segurança até uma velocidade do veículo de v = 160 km/h.
Para manter a segurança de identificação homogênea ao longo de todas as faixa de velocidade, a janela de avaliação do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) é reduzida com o aumento da velocidade do veículo. A limitação da janela de avaliação do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) tem como consequência, que os sinais de trânsito colocados em uma posição mais baixa, como são utilizados nos canteiros de obras, podem "não ser vistos", se eles forem ultrapassados com uma alta velocidade do veículo.

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A resolução do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) é limitado. Os sinais de trânsito em vias largas com várias faixas podem "não ser vistos", visto que eles não atingem o tamanho necessário para uma identificação inequívoca na janela de avaliação do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK).

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A sensibilidade e a dinâmica do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) 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

A distância focal e a orientação do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) são fixos. Com isso, os objetos capturados serão ilustrados com um foco de movimentação dependente do tempo de exposição.

Este desfocamento por movimento e a sensibilidade do módulo de comando da câmera multifuncional (MFK) limitam sua aptidão para 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 um processo de update ou de reset do rádio (Áudio/COMAND), os dados do sistema de navegação não se encontram disponíveis, de modo que em um caso isolado são possíveis as mensagens de erro.

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