Система контроля дорожных знаков: функциональное описание

P54.33-3922-79

P54.33-3923-79

Функциональное условие: общая информация

 Клемма 15R ВКЛ

 Блок управления электронного замка зажигания передает статус клеммы 15 по шине данных CAN ходовой части 2, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

Система распознавания дорожных знаков: общая информация

Камера с внутренней стороны лобового стекла регистрирует обозначенные на дорожных знаках ограничения скорости, например на обочине дороги, табло с изменяющейся информацией 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 выводятся визуальное и звуковое предупреждения.

 Тип 166
начиная с модельного года 2016
с кодом 494 (Автомобили в исполнении для США)
с кодом 513 (Система распознавания дорожных знаков)
Тип 292
с кодом 494 (Автомобили в исполнении для США)
с кодом 513 (Система распознавания дорожных знаков)
Мультифункциональная камера стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) служит здесь только в качестве межсетевого интерфейса и для индикаторной логики (анализируются дополнительные символы, сохраненные в карте), так как сами по себе дорожные знаки не могут распознаваться ею. Значения, сохраненные в карте, отображаются по принципу наглядности и восприятия («look and feel»), принятому в США.

Система распознавания дорожных знаков в зависимости от комплектации встроена в мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)) или в мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)).

Мультифункциональная камера регистрирует и обрабатывает следующие дорожные знаки, встречающиеся на участке, пройденном автомобилем:

 Ограничения скорости, включая дополнительные знаки и соответствующие знаки отмены запретов

 Запреты на обгон и их отмена

 Запреты на въезд

Определенные дорожные знаки показываются на мультифункциональном дисплее комбинации приборов и дополнительно на дисплее аудиосистемы/COMAND. Отображение знаков на мультифункциональном дисплее комбинации приборов можно выключить или включить через меню "Помощь водителю" комбинации приборов.

P54.33-3144-71

 Одновременно могут показываться максимально два ограничения скорости и один дополнительный знак. При распознавании большего количества ограничений скорости показывается наименьшее ограничение скорости.

P54.32-8293-81

Отображение на дисплее аудиосистемы/COMAND выполняется исключительно на карте навигационной системы, эту функцию можно выключать и включать через меню панели управления COMAND.

Мультифункциональная камера (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)) или мультифункциональная камера стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) среди прочего анализирует следующие входящие величины:

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

 Картографические данные

 Направление движения, скорость движения автомобиля и скорость поворота вокруг вертикальной оси

 Угол рулевого колеса

 Стеклоочиститель включен

 Наружная температура

 Распознавание наличия прицепа (с КОДОМ 550 (тягово-сцепное устройство) (кроме типа 166.063))

 Статус комбинированного переключателя (включение указателя поворота на комбинированном переключателе)

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

 Тип 166 (кроме 166.063 )
начиная с модельного года 2016
с кодом 513 (Система распознавания дорожных знаков)
Тип 292
с кодом 513 (Система распознавания дорожных знаков)
Блок управления CDI или блок управления ME передает сигнал «Двигатель работает» или Трансмиссия готова к работе» по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

 Тип 166.063
начиная с модельного года 2016
с кодом 513 (Система распознавания дорожных знаков)
Блок управления ME передает сигнал «Двигатель работает» или «Трансмиссия готова к работе» по шине CAN двигателя, через блок управления трансмиссии, по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

Картографические данные:

Картографические данные служат для проверки достоверности зарегистрированного мультифункциональной камерой объекта, а также для использования сохраненной в карте скорости при въезде в закрытые населенные пункты (например, 50 км/ч). Модуль управления COMAND передает картографические данные по шине данных CAN салона, через блок управления электронного замка зажигания, по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN салона, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

Направление движения, скорость движения автомобиля и скорость поворота вокруг вертикальной оси:

Информация о направлении движения и скорости движения автомобиля определяется на основании частоты вращения колеса и сигналов направления колеса.

Степень рыскания регистрируется датчиком угловой скорости вращения вокруг оси, поперечного и продольного ускорения. Датчик угловой скорости вращения вокруг оси, поперечного и продольного ускорения передает соответствующие значения по шине данных CAN систем управления динамикой движения в блок управления электронной системой стабилизации движения.

Блок управления электронного замка зажигания передает всю важную информацию по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

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 по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

Стеклоочиститель включен:

Блок управления SAM включает стеклоочиститель. При включенном стеклоочистителе блок управления SAM передает статус «Стеклоочиститель активирован» по шине данных CAN салона, через блок управления электронного замка зажигания, по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN салона, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

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 по шине данных CAN салона, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 в комбинацию приборов. Комбинация приборов рассчитывает отображаемую температуру наружного воздуха и передает ее по шине данных CAN ходовой части 2, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

Распознавание наличия прицепа (с кодом 550 (тягово-сцепное устройство) (кроме типа 166.063))

Блок управления распознавания наличия прицепа (с КОДОМ 550 (тягово-сцепное устройство) при распознанном наличии прицепа передает статус «Прицеп распознан» по шине данных CAN салона, через блок управления электронного замка зажигания, по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN салона, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

Статус комбинированного переключателя (включение указателя поворота на комбинированном переключателе):

Блок управления электронного модуля рулевой колонки напрямую считывает статус комбинированного переключателя и передает его по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) и по шине FlexRay ходовой части на мультифункциональную камеру стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) или по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 на мультифункциональную камеру (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения)).

Функциональная последовательность системы распознавания дорожных знаков:

При горизонтальном угле регистрации  = 46° мультифункциональная камера определяет во время езды изображения дорожных знаков, установленных над дорожным полотном или возле него. 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. Таким образом регистрируются знаки ограничения скорости, запрещающие знаки и знаки отмены запретов, включая дополнительные ограничения, в странах, в которых используются дорожные знаки согласно Венской Конвенции. 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.

К возможным дополнительным знакам относятся, например, ограничения в условиях мокрой дороги 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 этих дорожных знаков составляет приблизительно 10 % от всех дорожных знаков. После обработки данных распознанные дорожные знаки показываются на мультифункциональном дисплее комбинации приборов и на дисплее 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.

Если мультифункциональная камера распознает знак запрета въезда при въезде на автостраду или скоростную магистраль в противоположном направлении движения (сценарий водителя, едущего против направления движения), на мультифункциональном дисплее отображается предупредительное сообщение «Проверить направление движения!», и на комбинации приборов выдается звуковое предупреждение о предупредительном зуммере, активируемом напрямую комбинацией приборов. (Это предупредительно сообщение есть только в Германии).

Мультифункциональная камера (с КОДОМ 22P (пакет систем для контроля полосы движения) передает соответствующие запросы на отображение распознанного в данный момент дорожного знака и предупредительное сообщение по шине данных CAN ходовой части 2 в комбинацию приборов и по шине данных CAN ходовой части 2, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN салона на модуль управления COMAND.

Мультифункциональная камера стерео (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)) передает соответствующие запросы на отображение распознанного в данный момент дорожного знака и предупредительное сообщение по шине FlexRay ходовой части, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)), по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN ходовой части 2 в комбинацию приборов и по шине FlexRay ходовой части, через блок управления интерфейса шин данных ходовой части (с КОДОМ 23P (пакет вспомогательных систем Плюс)), по шине данных CAN ходовой части 1, через блок управления электронного замка зажигания и по шине данных CAN салона в модуль управления COMAND. Модуль управления COMAND активирует дисплей аудиосистемы/COMAND по шине данных CAN телематики и передает соответствующие данные по проводу LVDS.

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

В случае неисправности на мультифункциональный дисплей выводятся следующие сообщения:

 "Система в настоящее время не доступна" (например, конденсат в поле обзора камеры)

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

P54.32-9740-82

P54.33-2681-73

Отображение знаков отмены ограничений и запретов

Следующие ситуации ведут к отображению знака отмены ограничений и запретов (изображение, позиция F):

 Проезд мимо знака отмены ограничений и запретов (изображение, позиция F)

 Проезд мимо знака отмены ограничений и запретов с указанием скорости (изображение, позиция G), если до этого не был распознан дорожный знак с указанием скорости

Следующая ситуация ведет к отображению знака отмены ограничений и запретов (изображение, позиция H):

 Проезд мимо знака отмены ограничений и запретов с указанием скорости (изображение, позиция G), значение на котором отличается от значения скорости, указанного на ранее задокументированном дорожном знаке (изображение, позиция H1)

Следующая ситуация ведет к отображению знака отмены ограничений и запретов (изображение, позиция I):

 Проезд мимо знака отмены запрета на обгон (изображение, позиция I), если до этого был распознан знак запрета на обгон (изображение, позиция I1)

 При проезде мимо знака отмены ограничений и запретов (ограничение скорости или запрет на обгон) этот знак будет показываться в течение t = 5 с. После этого на мультифункциональном дисплее и на дисплее аудиосистемы/COMAND отображается действующее правило дорожного движения.

Кроме того, мультифункциональная камера обрабатывает информацию о внешнем окружении автомобиля и о движении самого автомобиля.

К ним относятся:

 Мультифункциональная камера регистрирует степень отдаленности и угол нахождения автомобиля относительно других участников дорожного движения и объектов

 Движение самого автомобиля и характеристика рыскания

 Картографические данные модуля управления COMAND

Дополнительно обрабатываются подтвержденные в цифровой карте навигационной системы атрибуты.

Картографические данные служат для проверки достоверности зарегистрированного мультифункциональной камерой объекта, а также для использования сохраненной в карте скорости при въезде в закрытые населенные пункты (например, 50 км/ч).

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

При наличии не поддающихся анализу картографических данных (например, отсутствующие сигналы GPS или отсутствие картографических данных для соответствующей страны) система распознавания дорожных знаков после прохождения отрезка пути s = 30 км переключается в пассивный режим (на мультифункциональном дисплее появляется сообщение «Система распознавания дорожных знаков не функционирует»).

Если мультифункциональная камера распознает «блокаду» (например, при загрязненном лобовом стекле), отображается сообщение «Система распознавания дорожных знаков недоступна». Если чуть позже снова начинается процесс распознавания дорожных знаков (например, при уменьшении запотевания лобового стекла), режим "Блокада" отменяется.

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

На основании картографических данных, предоставляемых модулем управления COMAND, выполняется классификация улиц и застроек районов. 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, что определяется посредством маркировки застроек из навигационной карты, выполняется переход на картографические данные. 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.

Если мультифункциональная камера распознает ограничение скорости, но оно не повторяется (или не появляется еще одна табличка в пределах определенного отрезка пути), выполняется переход на картографические данные. Если в карте не сохранены данные, скорость больше не отображается до очередного распознавания знака.

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

P54.33-2617-75

Функциональные указания и системные пределы

Далее представлены примерные ситуации, в которых использование зарегистрированных мультифункциональной камерой изображений невозможно, и для отображения на мультифункциональном дисплее и на дисплее аудиосистемы/COMAND они не используются:

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, автобан) в цифровой навигационной карте.

P54.32-9967-71

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.

P54.32-8197-71

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

P54.32-8194-71

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°.

P54.30-9901-82

Вертикальный угол обзора мультифункциональной камеры ограничен. Дорожные знаки на фермах над дорогой надежно интерпретируются только до достижения скорости движения автомобиля v = 160 км/ч.
С целью поддержки одинаковой надежности распознавания на всех скоростях окно вывода результата мультифункциональной камеры с увеличением скорости уменьшается. Ограничение окна вывода результата мультифункциональной камеры может привести к тому, что низко установленные дорожные знаки, такие как те, которые используются на строительных площадках, будут "упущены из виду", если автомобиль будет проезжать мимо них на высокой скорости.

P54.30-9917-71

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.

P54.30-9846-71

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.

Плохо оборудованный задний фасад коммерческих автомобилей может быть ошибочно интерпретирован как знак отмены ограничения и запрета (изображение слева).
Таблички на заднем фасаде коммерческих автомобилей могут быть ошибочно интерпретированы как дорожные знаки (изображение справа).
 В ходе процесса обновления или перезагрузки модуля управления COMAND данные навигационной системы недоступны, и в отдельных случаях это может привести к появлению сообщений о неисправности.

P54.30-9847-71

P54.30-9848-71