Система контроля дорожных знаков: функциональное описание

S54.33-0001-79

Функциональное условие: общая информация

 "Кл. 15R ВКЛ."

 Блок управления электронным замком зажигания (EZS) передает статус клеммы 15 по шине данных CAN фронтальной части кузова на блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Система распознавания дорожных знаков: общая информация

Блок управления мультифункциональной камерой (MFK) 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 блоке управления комбинацией приборов (KI) и навигационной карте. Также регистрируются и показываются запреты на обгон и знаки отмены запретов. Визуальные и звуковые предупреждения о запретах на въезд с соответствующей табличкой также дополнительно выводятся в блоке управления комбинацией приборов (KI).

Система распознавания дорожных знаков в зависимости от оснащения встроена в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Блок управления мультифункциональной камерой (MFK) 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

Зарегистрированные дорожные знаки отображаются на мультифункциональном дисплее блока управления комбинацией приборов (KI) и дополнительно на блоке управления дисплеем аудиосистемы/COMAND. Отображение на мультифункциональном дисплее блока управления комбинацией приборов (KI) может включаться и выключаться через меню "Помощь" блока управления комбинацией приборов (KI). Аудиомодуль (аудиосистема/COMAND) активирует блок управления дисплеем аудиосистемы/COMAND по шине данных CAN телематики и передает соответствующие данные через низковольтную дифференциальную передачу сигналов.

P54.33-3144-71

 Одновременно могут показываться максимально 2 ограничения скорости и один дополнительный знак. При распознавании большего количества ограничений скорости показывается наименьшее ограничение скорости.

S54.32-4517-81

Отображение на блоке управления дисплеем аудиосистемы/COMAND выполняется исключительно на карте навигационной системы, эту функцию можно выключать и включать через меню аудиомодуля (аудиосистема/COMAND).

Блок управления мультифункциональной камерой (MFK) обрабатывает 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 (с КОДОМ Q50 (Тягово-сцепное устройство со съемной шаровой головкой))

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

Блок управления CDI или блок управления МЕ (N3/34) передает сигнал "Двигатель работает" или "Трансмиссия готова к работе" по шине данных CAN ходовой части, через блок управления электронным замком зажигания (EZS) и по шине данных CAN фронтальной части кузова в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Картографические данные:

Картографические данные служат для проверки достоверности обнаруженного блоком управления мультифункциональной камерой (MFK) объекта, а также для удаления показываемых ограничений скорости при въезде в населенные пункты. Аудиомодуль (аудиосистема/COMAND) передает картографические данные по шине данных CAN пользовательского интерфейса, через межсетевой интерфейс для шины данных CAN пользовательского интерфейса, шину данных CAN ходовой части, блок управления электронным замком зажигания (EZS) и шину данных CAN фронтальной части кузова в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

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.

Параметры рыскания автомобиля определяются встроенным в блок управления электронной системой стабилизации движения (ESP) датчиком ускорения.

Блок управления электронной системой стабилизации движения (ESP) передает всю важную информацию по шине данных CAN ходовой части, через блок управления электронным замком зажигания (EZS) и шину данных CAN фронтальной части кузова в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Угол поворота рулевого колеса:

Угол поворота рулевого колеса определяется датчиком угла поворота рулевого колеса. Блок управления электронным модулем рулевой колонки (MRM) напрямую считывает сигналы датчика угла поворота рулевого колеса и передает информацию об угле поворота рулевого колеса по шине данных CAN ходовой части, через блок управления электронным замком зажигания (EZS) и по шине данных CAN фронтальной части кузова в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Стеклоочиститель включен:

Блок управления модулем обработки сигналов и управления (SAM) управляет стеклоочистителем. При включенном стеклоочистителе блок управления модулем обработки сигналов и управления (SAM) передает статус "Стеклоочиститель активирован" по шине данных CAN салона, через блок управления электронным замком зажигания (EZS) и шину данных CAN фронтальной части кузова в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Температура наружного воздуха:

Температура наружного воздуха определяется датчиком температуры наружного воздуха. Блок управления модулем обработки сигналов и 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 (EZS) и шину данных CAN фронтальной части кузова в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Распознавание наличия прицепа (с КОДОМ Q50 (Тягово-сцепное устройство со съемной шаровой головкой)):

Блок управления распознаванием наличия прицепа (AAG) при распознавании прицепа передает статус "Прицеп распознан" по шине данных CAN салона, через блок управления электронным замком зажигания (EZS) и по шине данных CAN фронтальной части кузова в блок управления мультифункциональной камерой (MFK).

Функциональная последовательность системы распознавания дорожных знаков:

При горизонтальном угле регистрации  = 46° блок управления мультифункциональной камерой (MFK) 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 блоком управления мультифункциональной камерой (MFK). 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 блока управления мультифункциональной камерой (MFK) классифицирует все результаты по их достоверности.

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

Блок управления мультифункциональной камерой (MFK) 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.

К возможным дополнительным знакам относятся, например, ограничения в условиях мокрой дороги или в режиме эксплуатации с прицепом. Если блок управления мультифункциональной камерой (MFK), например, получает статус "Включен стеклоочиститель" и распознан знак ограничения скорости с дополнительным ограничением "В условиях мокрой дороги", то распознанное ограничение скорости показывается в блоке управления комбинацией приборов (KI). 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 таких дорожных знаков составляет ок. 10 % от всех знаков дорожного движения. После обработки данных распознанные дорожные знаки отображаются на мультифункциональном дисплее блока управления комбинацией приборов (KI) и дополнительно на блоке управления дисплеем аудиосистемы/COMAND. Так водитель получает информацию о допустимой скорости или актуальных запретах.

 Блок управления мультифункциональной камерой (MFK) соотносит указания с ограничением скорости и с результатом, если эти указания противоречат.

Если блок управления мультифункциональной камерой (MFK) 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 блоке управления комбинацией приборов (KI) и в блоке управления дисплеем аудиосистемы/COMAND. Дополнительно на мультифункциональном дисплее отображается предупредительное сообщение "Проверить направление движения!" и выдается звуковое предупреждение по динамику комбинации приборов, который напрямую активируется блоком управления комбинацией приборов (KI).

Блок управления мультифункциональной камерой (MFK) передает соответствующие запросы для индикации последнего распознанного дорожного знака и вывода предупредительного сообщения по шине данных CAN фронтальной части кузова, через блок управления электронным замком зажигания (EZS), шину данных CAN ходовой части, межсетевой интерфейс для шины данных CAN пользовательского интерфейса и шину данных CAN пользовательского интерфейса в блок управления комбинацией приборов (KI) и аудиомодуль (аудиосистема/COMAND).

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

В случае ошибки на мультифункциональном дисплее отображаются следующие сообщения:

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

 "Система не функционирует" (например, сбой блока управления мультифункциональной камерой (MFK) или навигационной системы)

S54.32-4519-82

S54.32-4518-72

Отображение знаков отмены ограничений и запретов

Следующие ситуации ведут к отображению знаков отмены ограничений и запретов:

 Проезд мимо знака отмены ограничений

 Проезд без остановки мимо знака отмены ограничений и запретов с указанием скорости (например, 60 км/ч), если до этого не был распознан дорожный знак с указанием скорости

Следующее событие приводит к выводу индикации знака отмены ограничений и запретов с указанием скорости (например, 80 км/ч):

 Проезд без остановки мимо знака отмены ограничений и запретов с указанием скорости (например, 60 км/ч), значение на котором отличается от значения скорости, указанного на ранее задокументированном дорожном знаке (например, 80 км/ч)

Следующая ситуация ведет к отображению знака отмены запрета на обгон:

 Проезд без остановки мимо знака отмены запрета на обгон, если до этого был распознан знак запрета на обгон

 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 в блоке управления дисплеем аудиосистемы/COMAND отображается действующее правило дорожного движения.

Дополнительно блок управления мультифункциональной камерой (MFK) обрабатывает информацию о внешнем окружении автомобиля и о движении самого автомобиля.

К ним относятся:

 Блок управления мультифункциональной камерой (MFK) регистрирует степень отдаленности и угол нахождения автомобиля относительно других участников дорожного движения и объектов

 Движение самого а/м и характеристика рыскания

 Картографические данные аудиомодуля (аудиосистема/COMAND)

Дополнительно обрабатываются подтвержденные в цифровой карте навигационной системы атрибуты.

Картографические данные служат для проверки достоверности обнаруженного блоком управления мультифункциональной камерой (MFK) объекта, а также для удаления показываемых ограничений скорости при въезде в населенные пункты.

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

При наличии неанализируемых картографических данных (например, отсутствие сигналов GPS) система распознавания дорожных знаков после прохождения отрезка пути s = 30 км отключается.

Если блок управления мультифункциональной камерой (MFK) 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., блок управления мультифункциональной камерой (MFK) переключается в режим "Блокады" и функция отображения дорожных знаков отключается. 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 аудиомодулем (аудисистема/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 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.

S54.33-0012-75

Функциональные указания и системные пределы

Ниже приведены примеры ситуаций, в которых записанные блоком управления мультифункциональной камерой (MFK) изображения не могут быть использованы и которые не используются для индикации на мультифункциональном дисплее и в блоке управления дисплеем 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 блок управления мультифункциональной камерой (MFK) встроены специальные детекторы. Этот вид отображения знаков применяется преимущественно в Великобритании, Нидерландах и Бельгии.

P54.32-8194-71

Горизонтальный угол обзора блока управления мультифункциональной камерой (MFK) ограничен. Дорожные знаки, установленные непосредственно после ответвления дороги, на которую нужно свернуть, могут быть не распознаны блоком управления мультифункциональной камерой (MFK).
Горизонтальный угол охвата блока управления мультифункциональной камерой (MFK) составляет  α = 46°.

S54.30-4559-82

Вертикальный угол обзора блока управления мультифункциональной камерой (MFK) 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 блока управления мультифункциональной камерой (MFK) с увеличением скорости уменьшается. Ограничение окна вывода результата блока управления мультифункциональной камерой (MFK) приводит к тому, что низко установленные дорожные знаки, например, те, которые используются на строительных площадках, будут "не замечены", если автомобиль проедет мимо них на высокой скорости.

P54.30-9917-71

Разрешение блока управления мультифункциональной камерой (MFK) 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 блока управления мультифункциональной камерой (MFK).

P54.30-9846-71

Чувствительность и динамика блока управления мультифункциональной камерой (MFK) 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 блока управления мультифункциональной камерой (MFK) зафиксированы. Поэтому зарегистрированные объекты фиксируются с зависящей от выдержки нерезкостью.

Эта нерезкость изображения и чувствительность блока управления мультифункциональной камерой (MFK) 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).
 В ходе процесса обновления или перезагрузки аудиомодуля (аудиосистема/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