Система контроля дорожных знаков: функциональное описание

D54.30-1208-79

Общее необходимое функциональное условие

 Отсутствие пониженного или повышенного напряжения

 Клемма 15R вкл.:

Блок управления электронного замка зажигания (EZS) передает статус клеммы 15 посредством шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Система распознавания дорожных знаков: общая информация

Мультифункциональная камера на внутренней стороне лобового стекла записывает установленные ограничения скорости, например, на краю проезжей части, на фермах над дорогой или на строительных площадках. Эти данные сравниваются с данными навигационной системы и выводятся в комбинации приборов и навигационной карте. Также регистрируются и показываются запреты на обгон и знаки отмены запретов. При наличии запрета на въезд с соответствующей табличкой на комбинацию приборов дополнительно выводится оптическое предупреждение и подается предупредительный звуковой сигнал.

Оптическое и звуковое предупреждение также может подаваться при превышении установленного ограничения скорости, оно может выбираться и настраиваться через головное устройство. Для осуществления навигации в меню управления имеются следующие возможности:

 Навигация может осуществляться с помощью блока управления панели управления головного устройства. Соответствующие управляющие сигналы передаются посредством шины данных CAN телематики на головное устройство.

 Навигацию можно выполнять с помощью функции речевого управления. Микрофон системы громкой связи на стороне водителя (B25/20) напрямую считывается головным устройством.

 Навигация может осуществляться с помощью панели сенсорного управления головного устройства и клавиши «Назад» на блоке кнопок головного устройства на мультифункциональном рулевом колесе. Соответствующие управляющие сигналы передаются посредством электронного оборудования рулевого колеса, шины данных CAN рулевого колеса, блока управления электронного модуля рулевой колонки, шины FlexRay ходовой части, блока управления EZS и шины данных CAN пользовательского интерфейса на головное устройство.

Головное устройство отправляет статус режима работы посредством шины данных CAN пользовательского интерфейса, блока управления EZS и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Водитель может выбирать следующие режимы работы:

 «Оптическое предупреждение»

 «Звуковое и визуальное предупреждение»

 «Выкл.»

Система распознавания дорожных знаков в зависимости от оснащения встроена в мультифункциональную камеру.

Мультифункциональная камера регистрирует и обрабатывает следующие дорожные знаки, встречающиеся на участке, пройденном а/м:

 Ограничения скорости, включая дополнительные знаки

 Запреты на обгон и их отмена

 Запреты на въезд

Зарегистрированные дорожные знаки отображаются на мультифункциональном дисплее комбинации приборов и на дисплее аудиосистемы/COMAND. Отображение в комбинации приборов может быть отключено или включено через головное устройство.

 На мультифункциональном дисплее отображается лишь один дорожный знак и при необходимости один дополнительный знак (например,  «в условиях мокрой дороги»).

 Во время процесса обновления или сброса головного устройства данные навигационной системы не доступны, что в отдельных случаях может привести к сообщениям о неисправности.

P54.32-8293-81

Отображение на дисплее блока управления аудиосистемы/COMAND осуществляется исключительно в виде карт навигационной системы и может включаться или выключаться с помощью меню головного устройства.

 Отображение распознанных дорожных знаков осуществляется в соответствии с местными нормами.

Входные величины мультифункциональной камеры

Мультифункциональная камера обрабатывает кроме всего прочего следующие входные величины:

 Сигнал "Двигатель работает" или "Трансмиссия готова к работе".

 Картографические данные

 Направление движения, скорость движения а/м и скорость поворота вокруг вертикальной оси

 Угол рулевого колеса

 Стеклоочиститель включен

 Наружная температура

 Распознавание наличия прицепа

Сигнал "Двигатель работает" или "Трансмиссия готова к работе":

Блок управления CDI или блок управления ME передает сигнал «Двигатель работает» или «Трансмиссия готова к работе» посредством шины данных CAN трансмиссии, блока управления трансмиссией и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Картографические данные:

Данные GPS (данные глобальной навигационной системы) служат для проверки достоверности зарегистрированного мультифункциональной камерой объекта, а также для удаления отображаемых ограничений скорости при въезде в населенные пункты. Головное устройство передает данные GPS посредством шины данных CAN пользовательского интерфейса, блока управления EZS и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Направление движения, скорость движения а/м и скорость поворота вокруг вертикальной оси:

Информация о направлении движения и скорости движения а/м определяется на основании частоты вращения колеса и сигналов направления колеса.

Интерфейс момента рыскания встроен в блок управления ESP®. Блок управления ESP® передает всю важную информацию посредством шины FlexRay ходовой части, блока управления EZS и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Угол поворота рулевого колеса:

Угол поворота рулевого колеса определяется датчиком угла поворота рулевого колеса. Блок управления электронного модуля рулевой колонки напрямую считывает сигналы датчика угла поворота рулевого колеса и передает информацию об угле поворота рулевого колеса посредством шины FlexRay ходовой части, блока управления EZS и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Стеклоочиститель включен:

Блок управления SAM включает стеклоочиститель. При включенном стеклоочистителе блок управления SAM передает статус «Стеклоочиститель активен» посредством шины данных CAN салона, блока управления EZS и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Температура наружного воздуха:

Температура наружного воздуха определяется датчиком температуры наружного воздуха. Блок управления SAM напрямую считывает сигнал датчика температуры наружного воздуха, рассчитывает на его основе температуру наружного воздуха и передает ее посредством шины данных CAN салона, блока управления EZS и шины данных CAN пользовательского интерфейса на комбинацию приборов. Комбинация приборов рассчитывает отображаемую температуру наружного воздуха и передает ее посредством шины данных CAN пользовательского интерфейса, блока управления EZS и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Распознавание наличия прицепа

Блок управления распознавания наличия прицепа (с кодом E40(7-контактная розетка прицепа) или с кодом E43 (13-контактная розетка прицепа)) передает при распознанном прицепе статус «Прицеп распознан» посредством шины данных CAN салона, блока управления EZS и шины данных CAN периферийного оборудования на мультифункциональную камеру.

Функциональная последовательность системы распознавания дорожных знаков

Мультифункциональная камера при горизонтальном угле охвата  = 46° во время движения регистрирует изображения дорожных знаков над дорожным полотном или рядом с ним. Система распознавания дорожных знаков постоянно включена на заднем фоне. Это означает, что соответствующие дорожные знаки постоянно регистрируются и анализируются мультифункциональной камерой. Полученные данные в виде изображений передаются во встроенный модуль распознавания изображений, который сравнивает их с базовым пакетом данных. Так выполняется подбор актуальных на данный момент Правил дорожного движения. Модуль распознавания изображений мультифункциональной камеры классифицирует все результаты по их достоверности.

 При этом для разработки и соотнесения дорожных знаков учитываются национальные нормативные документы.

Мультифункциональная камера регистрирует все объекты изображения и обрабатывает круговые и угловые контуры. Так определяются знаки ограничения скорости, запрещающие знаки и знаки отмены запретов в странах, в которых используются дорожные знаки согласно Венской Конвенции, в США и Канаде. Несоответствующие знаки (дополнительные знаки, которые, например, действуют для полосы движения, предназначенной для поворота налево и разворота или направо) удаляются. Но при активной навигации в направлении к намеченной цели дополнительные знаки показываются мгновенно, если они имеют значение для навигации к намеченной цели.

Другие возможные знаки дополнительной информации Ограничения при движении по мокрой дороге или в режиме эксплуатации с прицепом. Если мультифункциональная камера, например, получает статус «Стеклоочиститель активирован», и распознан знак допустимой максимальной скорости с дополнительным ограничением «В условиях мокрой дороги», то распознанная допустимая максимальная скорость отображается на комбинации приборов. Допустимая максимальная скорость считается несоответствующей до тех пор, пока не будет считан статус «Стеклоочиститель активирован».

Дополнительные знаки, не относящиеся к легковым автомобилям (например, ограничения скорости для грузовиков), не отображаются. Количество таких дорожных знаков составляет ок. 10 % от всех знаков дорожного движения. После анализа данных распознанные дорожные знаки отображаются на мультифункциональном дисплее комбинации приборов и на дисплее блока управления аудиосистемы/COMAND. Так водитель получает информацию о допустимой скорости или актуальных запретах.

 Мультифункциональная камера соотносит указания с ограничением скорости и с результатом, если эти указания противоречат.

Мультифункциональная камера передает соответствующие запросы на индикацию распознанного в данный момент дорожного знака и предупредительного сообщения посредством шины данных CAN периферийного оборудования, блока управления EZS и шины данных CAN пользовательского интерфейса на комбинацию приборов и головное устройство.

Головное устройство активирует дисплей блока управления аудиосистемы/COMAND посредством шины данных CAN телематики и передает соответствующие данные.

Если мультифункциональная камера распознает знак запрета при въезде на автомагистраль или скоростную магистраль в противоположном направлении движения (сценарий водителя, едущего против направления движения), знак запрета въезда отображается на мультифункциональном дисплее комбинации приборов и на дисплее блока управления аудиосистемы/COMAND. Дополнительно на многофункциональном дисплее отображается предупредительное сообщение «Проверить направление движения!» и выдается предупредительный звуковой сигнал посредством предупредительного зуммера, который напрямую активируется комбинацией приборов.

 Звуковой вывод предупреждения можно квитировать не раньше, чем через t = 5 с.

В случае неисправности в комбинации приборов выдаются следующие сообщения:

 "Система в данный момент недоступна" (например, запотевание камеры и ухудшение поля зрения)

 "Система не функционирует" (например, сбой мультифункциональной камеры или навигационной системы)

 "Зона видимости камеры заблокирована, система распознавания дорожных знаков не функционирует"

P54.32-9740-82

P54.33-4663-73

Отображение знаков отмены ограничений и запретов

Следующая ситуация ведет к отображению знака отмены ограничений и запретов (рис. J):

 Проезд без остановки мимо знака отмены ограничений и запретов (рис. F) и при отсутствии указаний на максимально допустимую скорость

 При запрете обгона индикация запрещающего знака прекращается при проезде знака отмены запрета обгона (рис I).

Кроме того, мультифункциональная камера обрабатывает информацию о внешнем окружении а/м и о движении самого а/м. К ним относятся:

 Степень удаления и угол нахождения автомобиля относительно других участников дорожного движения и объектов – регистрируется мультифункциональной камерой.

 Движение самого а/м и характеристика рыскания

 Обработка данных GPS головного устройства

Дополнительно обрабатываются подтвержденные в цифровой карте навигационной системы атрибуты.

 По картографическим данным анализируется наличие страны. Доступность местности может быть расширена и соответствует актуальной версии программного обеспечения.

 Поскольку ограничения скорости могут изменяться, необходимо регулярно обновлять цифровые картографические материалы.

На основании предоставленных головным устройством картографических данных будет получена информация о классификации дорог и о застройке территории. Благодаря этому распознается момент выезда с улицы, для которой действовало ранее зарегистрированное ограничение скорости. Так как отображение распознанного вне населенного пункта ограничения скорости при проезде знака въезда в населенный пункт не может быть отменено после распознавания изображения, используются картографические данные.

При смене незастроенной местности на застроенную используется ограничение скорости данных навигационной системы. Так как границы населенного пункта не всегда совпадают с маркировками застройки в навигационной карте, это ведет к тому, что отображение последнего распознанного ограничения скорости исчезает либо продолжает отображаться в закрытой населенной местности.

Ситуации, которые приводят к исчезновению или ненужному показу индикации, представлены на следующих изображениях:

P54.33-2617-75

Функциональные указания и системные пределы

Ниже приведены примеры ситуаций, в которых записанные мультифункциональной камерой изображения не могут быть использованы и которые не используются для индикации в комбинации приборов и на дисплее блока управления аудиосистемы/COMAND:

P54.32-9967-71

Ограничения скорости, предписываемые дорожными знаками въезда в населенный пункт и выезда из населенного пункта или знаками окончания автомагистрали, не регистрируются. Эти дорожные знаки указаны посредством определения дорог (например, автомагистраль) в цифровой навигационной карте.

P54.32-8197-71

Управляемые электронным способом многопозиционные дорожные знаки могут быть не распознаны или неправильно интерпретированы. В случае с многопозиционными дорожными знаками, которые пульсируют или мигают, согласно настроенной частоте изменения информации на знаке определяется возможная разница четкого циклического периода появления изображений. Это ведет к распознаванию лишь фрагментов многопозиционных дорожных знаков.

Если изображение не может быть идентифицировано как дорожный знак, показывается скорость, сохраненная в цифровой навигационной карте.

P54.32-8194-71

Чтобы обеспечить распознавание многопозиционных дорожных знаков, в которых отсутствует внешняя окружность, в мультифункциональную камеру встроены специальные детекторы. Этот вид отображения знаков применяется преимущественно в Нидерландах и Бельгии.

P54.30-9901-82

Горизонтальный угол обзора мультифункциональной камеры ограничен. Дорожные знаки, установленные непосредственно после ответвления дороги, на которую нужно свернуть, могут быть не распознаны мультифункциональной камерой.

Горизонтальный угол охвата мультифункциональной камеры составляет  a = 46°.

P54.30-9846-71

Разрешение мультифункциональной камеры ограничено. Дорожные знаки на широких или многополосных дорогах могут быть "упущены из виду", поскольку они не достигают требуемого размера для однозначной идентификации в окне вывода результата мультифункциональной камеры.

Чувствительность и динамика мультифункциональной камеры ограничены. Это ведет к тому, что дорожные знаки не распознаются в следующих условиях:

 Недостаточно контрастные дорожные знаки

 Сильный встречный свет или свет сзади

 Недостаточное освещение, темнота

Фокусное расстояние и стабилизации мультифункциональной камеры зафиксированы. Поэтому зарегистрированные объекты фиксируются с зависящей от выдержки нерезкостью.

Эта нерезкость изображения и чувствительность мультифункциональной камеры ограничивают ее пригодность для использования в ночных условиях. В связи с установленным фокусным расстоянием и статической стабилизацией регистрируемые дорожные знаки всегда должны быть видны в небольшом окне времени наблюдения.

P54.30-9847-71

Неблагоприятное оформление заднего фасада коммерческих автомобилей может быть ошибочно интерпретировано как знак отмены ограничения и запрета.

P54.30-9848-71

Знаки на корме коммерческих автомобилей могут быть ошибочно интерпретированы как дорожные знаки.