Система контроля дорожных знаков: функциональное описание

P54.33-2679-79

Общее необходимое функциональное условие

 Клемма 15R вкл.

 Блок управления электронным замком зажигания передает статус "Клеммы 15" по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную камеру Stereo или по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную камеру Mono.

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. Если въезд запрещен и установлен соответствующий знак, то помимо визуального предупреждения в комбинации приборов раздается звуковой сигнал.

Система распознавания дорожных знаков интегрирована в зависимости от оборудования в мультифункциональную камеру Mono или в мультифункциональную камеру Stereo.

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

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

 Запреты на обгон и их отмена

 Запреты на въезд

Зарегистрированные дорожные знаки отображаются на мультифункциональном дисплее комбинации приборов и дополнительно на дисплее аудиосистемы/COMAND. Отображение на мультифункциональном дисплее комбинации приборов может включаться или выключаться с помощью меню "Помощь" комбинации приборов.

P54.33-3144-71

 Возможно одновременное отображение не более чем двух ограничений скорости (10) и одного дополнительного знака (11). При распознавании нескольких знаков ограничения скорости отображается наименьшая разрешенная скорость (10).

P54.32-8293-81

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

Мультифункциональная камера Mono или камера Stereo анализирует, в частности, следующие входные параметры:

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

 Данные GPS (глобальная навигационная система)

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

 Угол рулевого колеса

 Стеклоочиститель включен

 Наружная температура

 Распознавание наличия прицепа (с кодом 550 (Тягово-сцепное устройство))

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

Блок управления CDI или блок управления ME передает сигнал "Двигатель работает" или "Трансмиссия готова к работе" по шине данных CAN трансмиссии, через блок управления трансмиссией и по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную камеру Stereo или по шине данных CAN трансмиссии, через блок управления трансмиссией и по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную камеру Mono.

Данные GPS:

Данные GPS служат для проверки достоверности определенных мультифункциональной камерой объектов, а также для отключения показанных ограничений скорости при въезде в закрытые населенные пункты. Головное устройство передает данные GPS по шине данных CAN пользовательского интерфейса, через блок управления электронным замком зажигания и по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную стереокамеру или по шине данных CAN пользовательского интерфейса, через блок управления электронным замком зажигания и по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную монокамеру.

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.

Характеристика движения рыскания определяется датчиком ускорения, интегрированным в блок управления Supplemental Restraint System. Блок управления Supplemental Restraint System передает соответствующие значения по шине данных CAN систем управления динамикой движения на блок управления электронной системой стабилизации движения.

Блок управления электронной системой стабилизации движения передает всю важную информацию по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную камеру Stereo или по шине FlexRay ходовой части, через блок управления электронным замком зажигания и по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную камеру Mono.

Угол поворота рулевого колеса:

Угол поворота рулевого колеса определяется датчиком угла поворота рулевого колеса. Блок управления электронным модулем рулевой колонки напрямую считывает сигналы датчика угла поворота рулевого колеса и передает информацию по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную камеру Stereo или по шине FlexRay ходовой части, через блок управления электронным замком зажигания и по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную камеру Mono.

Стеклоочиститель включен:

передний блок управления SAM активирует стеклоочиститель. При включенном стеклоочистителе передний блок управления SAM передает статус "Стеклоочиститель активный" по шине данных CAN салона, через блок управления электронным замком зажигания и по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную камеру Stereo или по шине данных CAN салона, через блок управления электронным замком зажигания и по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную камеру Mono.

Температура наружного воздуха:

Температура наружного воздуха определяется датчиком температуры наружного воздуха. Передний 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 электронным замком зажигания по шине данных CAN пользовательского интерфейса в комбинацию приборов. Комбинация приборов рассчитывает указанную температуру наружного воздуха и передает ее по шине данных CAN пользовательского интерфейса, через блок управления электронным замком зажигания и по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную камеру Stereo или по шине данных CAN пользовательского интерфейса, через блок управления электронным замком зажигания и по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную камеру Mono.

Распознавание наличия прицепа (на автомобилях с кодом 550 (Тягово-сцепное устройство)):

Блок управления системой распознавания наличия прицепа передает в случае обнаружения прицепа статус "Прицеп распознан" по шине данных CAN салона, через блок управления электронным замком зажигания и по шине FlexRay ходовой части в мультифункциональную камеру Stereo или по шине данных CAN салона, через блок управления электронным замком зажигания и по шине CAN периферийного оборудования в мультифункциональную камеру Mono.

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. Так определяются знаки ограничения скорости, запрещающие знаки и знаки отмены запретов 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.

Другие возможные знаки дополнительнойинформации Ограничения при движении по мокрой дороге или в режиме эксплуатации с прицепом. Если мультифункциональная камера, например, получает статус "Включен стеклоочиститель" и распознан знак ограничения скорости с дополнительным ограничением "В условиях мокрой дороги", то распознанное ограничение скорости показывается в комбинации приборов. Ограничение скорости будет считаться несоответствующим до тех пор, пока не будет считан статус "Включен стеклоочиститель".

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 анализа данных распознанные дорожные знаки отображаются 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.

Мультифункциональная камера Mono передает соответствующие запросы на индикацию распознанного в данный момент дорожного знака и предупредительное сообщение по шине CAN периферийного оборудования, через блок управления электронным замком зажигания и по шине данных CAN пользовательского интерфейса в комбинацию приборов и головное устройство.

Мультифункциональная камера Stereo передает соответствующие запросы на индикацию распознанного в данный момент дорожного знака и предупредительное сообщение по шине FlexRay ходовой части, через блок управления электронным замком зажигания и по шине данных CAN пользовательского интерфейса в комбинацию приборов и головное устройство.

Головное устройство активирует дисплей аудиосистемы/COMAND по шине данных CAN телематики и передает соответствующие данные по проводу LVDS.

Если мультифункциональная камера распознает знак запрета при въезде на автостраду или скоростную магистраль в противоположном направлении движения (сценарий водителя, едущего против направления движения), знак запрета въезда отображается в комбинации приборов и на дисплее аудиосистемы/COMAND. Дополнительно на многофункциональном дисплее отображается предупредительное сообщение "Проверить направление движения!" и выдается предупредительный звуковой сигнал по динамику комбинации приборов, который напрямую активируется комбинацией приборов.

 Звуковой сигнал можно квитировать не раньше чем через t = 5 с.

В случае ошибки на мультифункциональном дисплее отображаются следующие сообщения:

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

 "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 события приводят к появлению знака отмены ограничения (F):

 Проезд мимо знака отмены ограничения (F)

 Проезд мимо знака отмены ограничения с указанием скорости (G), если до этого не был распознан дорожный знак с указанием скорости

Следующее событие приводит к появлению знака отмены ограничения (H):

 Проезд мимо знака отмены ограничения с указанием скорости (G), значение на котором отличается от значения скорости на ранее распознанном дорожном знаке (H1)

Следующее событие ведет к отображению знака отмены отграничения (I):

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

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

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

К ним относятся:

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

 Движение самого а/м и характеристика рыскания

 Обработка данных GPS головного устройства

Дополнительно обрабатываются подтвержденные в цифровой карте навигационной системы атрибуты.

Данные GPS служат для проверки достоверности определенных мультифункциональной камерой объектов, а также для отключения показанных ограничений скорости при въезде в закрытые населенные пункты.

 С помощью данных GPS оценивается доступность местности. Доступность местности может быть расширена и соответствует актуальной версии программного обеспечения.

Если данные GPS невозможно обработать (например, при отсутствии сигналов GPS или картографических данных для этого региона), система распознавания дорожных знаков отключается после проезда расстояния s = 30 км. Кроме того, на мультифункциональном дисплее отображается сообщение "Система распознавания дорожных знаков не работает".

Если мультифункциональная камера не распознает никаких ограничений скорости (например, при загрязненном лобовом стекле), показываются значения, подтвержденные в цифровой карте навигационной системы. Если это состояние продолжается в течение t > 10 мин., мультифункциональная камера переключается в режим "Блокады" и функция отображения дорожных знаков отключается. Кроме того, на мультифункциональном дисплее отображается сообщение "Система распознавания дорожных знаков не работает". 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 предоставленных головным устройством данных GPS 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 не застроенной местности на застроенную, что определяется посредством маркировки застроек из навигационной карты, отображение последнего распознанного ограничения скорости прекращается. 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 на мультифункциональном дисплее и на дисплее аудиосистемы/COMAND:

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 регистрации (а) мультифункциональной камерой 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 а/м может быть ошибочно интерпретирован как знак отмены ограничения и запрета (изображение слева).
Таблички на заднем фасаде коммерческих а/м могут быть ошибочно интерпретированы как дорожные знаки (изображение справа).
 Во время процесса обновления или сброса головного устройства данные навигационной системы не доступны, что в отдельных случаях может привести к сообщениям о неисправности.

P54.30-9847-71

P54.30-9848-71