0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система распознавания дорожных знаков

Система распознавания дорожных знаков

Одной из основных причин дорожно-транспортных происшествий с тяжелыми последствиями является превышение скорости. Система распознавания дорожных знаков призвана предупреждать водителей о необходимости соблюдения скоростного режима. Данная система определяет дорожные знаки ограничения скорости при их проезде и напоминает водителю текущую максимальную разрешенную скорость, если он движется быстрее.

Систему распознавания дорожных знаков (Traffic Sign Recognition, TSR) имеют в своем активе многие известные автопроизводители — Audi, BMW, Ford, Mercedes-Benz, Opel, Volkswagen. Система распознавания дорожных знаков на автомобилях Opel входит в состав системы Opel Eye (вместе с системой Lane Departure Warning). Система Opel Eye отмечена в числе лучших разработок в области автомобильной безопасности 2010 года. Mercedes-Benz назвал свою систему Speed Limit Assist (система контроля ограничения скорости), Volvo — Road Sigh Information, RSI (система информирования о дорожных знаках).

Применяемые на автомобилях системы распознавания дорожных знаков имеют типовую конструкцию, которая включает видеокамеру, блок управления и средство вывода информации.

Видеокамера располагается на ветровом стекле за зеркалом заднего вида. Камера снимает пространство перед автомобилем в зоне расположения дорожных знаков (справа и сверху по ходу движения) и передает изображение в электронный блок управления. Видеокамера также используется другими системами активной безопасности — системой обнаружения пешеходов, системой помощи движению по полосе.

Электронный блок управления реализует следующий алгоритм работы:

  • распознавание формы дорожного знака (круглая форма);
  • распознавание цвета знака (красный цвет на белом);
  • распознавание надписи (величина скорости);
  • распознавание информационной таблички (вид транспорта, время действия, зона действия );
  • анализ фактической скорости автомобиля;
  • сравнение скорости автомобиля с максимально допустимой скоростью;
  • визуальное и звуковое предупреждение водителя при отклонении.

Изображение в виде знака ограничения скорости выводится на дисплей комбинации приборов или дисплей информационной системы и остается видимым, пока ограничение не закончится или будет изменено. На автомобилях, оборудованных информационным дисплеем, изображение выводится на лобовое стекло.

В ряде конструкций система распознавания дорожных знаков взаимодействует с навигационной системой и использует сведения о знаках ограничения скорости из навигационных карт. Даже если знак не будет определен видеокамерой, информация о нем будет выведена на панель приборов.

Система способна распознавать ограничения скорости, действующие для определенного вида транспорта (по знакам дополнительной информации — табличкам), а также знаки отмены ограничения скорости. Система Opel Eye пошла дальше — она распознает наряду со знаками ограничения скорости, знаки, запрещающие обгон.

Система распознавания дорожных знаков второго поколения информирует водителя о различных дорожных знаках. Помимо знаков ограничения скорости, запрета обгона, отдельных знаков дополнительной информации, система распознает следующие знаки:

  • движение без остановки запрещено;
  • въезд запрещен;
  • главная дорога (конец главной дороги);
  • преимущество встречного движения (преимущество перед встречным движением);
  • уступите доргу;
  • конец зоны всех ограничений;
  • начало (конец) населенного пункта;
  • начало (конец) автомагистрали;
  • жилая зона.

Перечисленные знаки на дисплее не отображаются. Информация о распознанных знаках согласуется с данными навигационной системы, текущими параметрами движения автомобиля. В результате система информирует водителя о текущей дорожной ситуации и способствует безопасному движению.

BMW 3 series «A ///Mi Estilo» › Бортжурнал › KAFAS 2. Распознавание дорожных знаков и многое другое

Комплексное оснащение автомобиля различными продвинутыми электронными системами, такими, как проекционный дисплей, система управления дальним светом фар, распознавание дорожных знаков, среди прочих, направленными на облегчение жизни водителя и увеличение количества удовольствия за рулем, наконец-то завершено.

Для того, чтобы всё задуманное осуществить необходимо было пройти несколько трудоемких этапов: установить Проекционный дисплей (HUD) с заменой торпедо, заменить лобовое стекло на новое, рассчитанное под проекцию и видеокамеру KAFAS, и приступить к финальной операции по внедрению непосредственно самой видеокамеры и блока, управляющим ею. Закупив гору деталей по длинному списку, пазл длиною в полгода сложился в единое целое.

После внедрения оборудования в автомобиль, в моем распоряжении оказались такие полезные функции, как Система управления дальним светом фар (5AC) и Распознавание дорожных знаков (8TH). Теперь видеокамера считывает дорожные знаки (ограничение максимальной скорости, обгон запрещен, конец зоны запрещения обгона, конец зоны всех ограничений, а так же временные знаки) и выводит их на приборную панель и HUD. Часть информации берется из данных Навигационной системы. Подробнее как это работает читайте в конце этого поста.

В ближайших записях Бортжурнала вас ждет отдельный рассказ об ассистентах для вождения, которые можно активировать в автомобиле при наличии KAFAS, таких, как Сигнализация ухода с полосы движения, включающая в себя Предупреждение о наезде, которое в свою очередь делится на Опасность столкновения и Предупреждение о наличии пешеходов днём.

Большое спасибо CEBEP-SPB за безупречно проделанную работу. Спасибо Sanchez88 за оригинальные комплектующие по адекватным ценам; а также Lofl , nikbyte и Rimma89 за информационную поддержку.

Кстати, в наличии есть 100% рабочий Блок управления KAFAS 2, кому нужно пишите.

Камера KaFAS — 66 51 9 278 359
Блок управления KaFAS — 66 51 9 399 247
Комплект накладок ножки зеркала — 51 16 9 275 008
Рем. модуль KAFAS — 61 11 9 322 256
Кронштейн ЭБУ — 66 53 9 232 796
Самонарезающий винт — 07 14 9 158 177

Читать еще:  Как сделать шумоизоляцию автомобиля правильно

Как в точности работают некоторые из опций на базе KAFAS дает представление информация из брошюры Технического тренинга:

Система управления дальним светом фар
Система управления дальним светом фар (FLA) (SA 5AC) помогает водителю при пользовании дальним светом. В зависимости от условий, в частности от дорожной ситуации, времени суток и освещения, она автоматически включает или выключает дальний свет фар, оказывая тем самым помощь водителю или освобождая его от необходимости делать это вручную.

Возможность ручного управления дальним светом в любом случае сохраняется. То есть водитель может и даже обязан вмешаться в управление, если этого требует ситуация.

Система управления дальним светом на F30 может быть активизирована только в том случае, если переключатель света находится в положении «A».

Распознавание другого участника дорожного движения для автоматического переключения дальнего света на ближний производится при помощи видеокамеры KAFAS.

В комбинации с сигнализацией ухода с полосы движения или распознаванием дорожных знаков функция системы FLA реализуется при помощи видеокамеры KAFAS и блока управления KAFAS

Распознавание дорожных знаков
Функция распознавания дорожных знаков (SA 8TH) выводит на комбинацию приборов и на виртуальный дисплей текущие ограничения скорости и запреты обгона и, тем самым, страхует водителя от превышения скорости.

Функция распознавания дорожных знаков выполняется только в комбинации с навигационной системой Professional (SA 609) или навигационной системой Business (SA 606).

Управляет функцией распознавания дорожных знаков блок управления KAFAS.

Индикация ограничения скорости и запрета обгона основывается на анализе данных системы навигации и видеоданных, записанных видеокамерой KAFAS.

Максимально допустимая скорость на преодолеваемом участке дороги отображается в комбинации приборов и на виртуальном дисплее.

Видеокамера KAFAS контролирует дорожные знаки на обочине и учитывает информацию навигационной системы Professional (SA 609) или навигационной системы Business (SA 606). Так, например, в населенных пунктах показывается действующее ограничение скорости, даже если она не регламентируется дорожными знаками. Также принимаются во внимание такие знаки дополнительной информации, как например «в сырую погоду» или «22.00–6.00», для чего может быть привлечена информация датчика дождя или бортовых часов.

Функция распознавания дорожных знаков (SA 8TH) может распознавать также запреты обгона и их отмену. Распознавание и индикация производятся аналогично распознаванию ограничения скорости.
.

Как работает система распознавания дорожных знаков

Наиболее распространенной причиной дорожно-транспортных происшествий является превышение скоростного режима. Это приводит не только к повреждению автомобилей, но и к серьезным последствиям для здоровья водителей и пассажиров. Одной из систем, разработанных для профилактики ДТП, является система распознавания дорожных знаков, которая помогает следить за допустимой скоростью и регулировать движение транспортного средства.

Что такое система распознавания дорожных знаков

Разработка предназначена для увеличения безопасности на дорогах, а также облегчение процесса вождения. Инженеры создают решения, которые будут автоматически распознавать дорожные знаки, фиксировать информацию о допустимых скоростях и ограничениях, включая направление движения, наличие перекрестков, поездных перегонов и других данных.

Система распознавания дорожных знаков

Чем больше предупреждений получает система от внешней среды, тем надежнее становится автомобиль и процесс вождения. Водителю физически тяжело следить за всеми параметрами дороги, особенно в длительных поездках. Программное решение способно решить проблему с невнимательностью и уменьшить влияние человеческого фактора во время движения.

Распознавание дорожных знаков является одной из составляющих, необходимых для беспилотных автомобилей. Машина должна самостоятельно определять разметку, ограничения, знаки и условия движения.

Назначения и главные функции

Поскольку причиной большинства аварий считается нарушение скоростного режима, инженеры автомобильных компаний задались целью искоренить данную проблему. Для этого в машину устанавливается система распознавания знаков. Основные функции которой:

  1. Определение и подтверждение информации о дорожных знаках.
  2. Поиск информации в базе данных и уведомление водителя.
  3. Предупреждение с помощью светового или звукового сигнала, если скорость движения не изменяется.

Возможности систем зависят от поколений разработки. Первоначальные решения могли распознавать только ограничители скорости, запреты на обгон и некоторые дополнительные знаки. Современные системы могут расшифровывать информацию о жилых зонах, начале и конце населенного пункта, конце зоны ограничений, въезд запрещен и многое другое.

Системы находятся на начальном этапе развития, что сказывается на точности обнаружения знаков и их расшифровке. Также существует понятие слепых зон, когда датчики не могут считать информацию.

Конструктивные элементы системы

Система работает на основе сложного аппаратно-программного комплекса. Стандартные элементы конструкции:

  • Видеокамера — расположена, как правило, на ветровом стекле и предназначена для обнаружения дорожных знаков.
  • Блок управления — принимает информацию с камеры, обрабатывает образы и ищет совпадения с базой данных. Если обнаружено ограничение, информация передается на дисплей.
  • Дисплей для вывода информации — предназначен для отображения конечной информации касательно скоростного ограничения, особенностей движения на участке пути. Если водитель не реагирует на уведомления системы, появляются звуковые или световые сигналы.

Отображение информации на приборной панели

Особые требования предъявляются к качеству съемки камеры. Автомобиль движется на высокой скорости, поэтому для распознавания объектов требуется хорошая оптика с высоким разрешением картинки.

Логика и принцип работы

Пошаговое описание логики обнаружения объектов:

  1. Камера анализирует окружающую среду и считывает данные о дорожных знаках.
  2. Система обнаруживает форму, похожую на знак.
  3. Распознавание цвета и наличия дополнительных символов.
  4. Поиск соответствий в базе данных.
  5. Информирование водителя через дисплей.
Читать еще:  Активная подвеска современного автомобиля

Последовательность распознавания типа знака:

  1. Определение формы: круг, прямоугольник, квадрат.
  2. Анализ цветовой гаммы.
  3. Считывание символов или надписей на знаке.
  4. Сравнение фактической скорости с допустимой.

Если скорость движения превышает ограничение на участке дороги, система уведомляет водителя. В остальных случаях на дисплее просто появляется информация о скоростном режиме.

Похожие разработки у разных автопроизводителей

Разработкой систем распознавания знаков занимается большинство современных компаний. Названия решений от разных производителей:

  • Speed Limit Assist от Mercedes-Benz.
  • Road Sign Information от Volvo.
  • Traffic Sign Recognition (TSR) встречается в таких авто, как Audi, Ford, BMW, Volkswagen.
  • Opel Eye от одноименного производителя.

Отличие систем заключается в качестве используемого оборудования и логики работы алгоритмов распознавания объектов на дороге.

Преимущества и недостатки

Использование систем распознавания знаков характеризуется рядом преимуществ:

  • Слежение за допустимой скоростью движения.
  • Увеличение безопасности автомобиля, снижение вероятности аварий.
  • Повышение комфорта использования транспортного средства.

Из ключевых недостатков необходимо выделить проблемы распознавания знаков в слепых зонах, особенно когда они установлены с нарушениями. С развитием программных решений водитель будет получать рекомендации не только касательно скорости, но и правил безопасного движения.

Cистема распознавания дорожных знаков автомобиля

Одной из основных причин ДТП с тяжелыми последствиями является превышение скорости. Система распознавания дорожных знаков (Traffic Sign Recognition, TSR) призвана предупреждать водителей о необходимости соблюдения скоростного режима. В большинстве случаев эти системы распознают лишь знаки ограничения скорости, но существуют и такие, которые подают сигнал о запрете обгона и одностороннем движении. Устройство распознавания дорожных знаков постоянно совершенствуется и обновляется, и постепенно встроенная база данных становится более обширной. Для правильной работы в сложных погодных условиях камера оснащается инфракрасным прожектором.

Систему распознавания дорожных знаков имеют в своем активе многие известные автопроизводители — Audi, BMW, Ford, MercedesBenz, Opel, Volkswagen. Система распознавания дорожных знаков на автомобилях Opel входит в состав системы Opel Eye (вместе с системой Lane Departure Warning). Система Opel Eye отмечена в числе лучших разработок в области автомобильной безопасности 2010 г. Компания Mercedes-Benz назвала свою систему Speed Limit Assist — система контроля ограничения скорости.

Применяемые на автомобилях системы распознавания дорожных знаков имеют типовую конструкцию, которая включает видеокамеру, блок управления и экран.

Видеокамера располагается на лобовом стекле за зеркалом заднего вида. Камера снимает пространство перед автомобилем в зоне расположения дорожных знаков (справа и сверху по ходу движения) и передает изображение в электронный блок управления. Видеокамера используется и другими системами активной безопасности — системой обнаружения пешеходов, системой помощи движению по полосе.

Электронный блок управления реализует следующий алгоритм работы:

  • распознавание формы дорожного знака (круглая форма);
  • распознавание цвета знака (красный цвет на белом);
  • распознавание надписи (величина скорости);
  • распознавание информационной таблички (вид транспорта, время действия, зона действия);
  • анализ фактической скорости автомобиля;
  • сравнение скорости автомобиля с максимально допустимой скоростью;
  • визуальное и звуковое предупреждение водителя при отклонении.

Изображение в виде знака, например ограничения скорости, выводится на экран панели приборов, расположенный внутри спидометра (на некоторых моделях — на лобовом стекле) (рис. 1), и остается видимым, пока ограничение не закончится или будет изменено.

Рис. 1. Изображение в виде знака на приборной панели

В ряде конструкций системы TSR электронный блок взаимодействует с навигационной системой, используя в своей работе данные о знаках ограничения скорости из навигационных карт. Даже если знак не будет определен видеокамерой, информация о нем будет выведена на панель приборов или отмечена звуковым сигналом.

Точность распознавания системы TSR зависит от скорости передвижения ТС, погодных условий, больших автомобилей, находящихся на обочине, и деревьев. Взвесив все перечисленные факторы, водитель не должен полностью доверять этой системе, так как она является лишь дополнительной опцией, которая может стать надежным помощником в некоторых ситуациях на дороге.

Наиболее продвинутые системы, установленные в премиумавтомобилях, отображают максимальную скорость конкретного типа дороги. Если водитель едет на автомобиле со скоростью 100 км/ч за пределами населенных пунктов, то после обнаружения знака «конец ограничения скорости» система указывает на стандартное ограничение скорости.

Система легко адаптируется к погодным условиям. Во время дождя происходит отображение соответствующего ограничения скорости на небольшом дисплее автомобиля, расположенном между двумя основными циферблатами. Это действительно может помочь водителю избежать некоторых штрафов за превышение скорости, ездить в безопасной обстановке и быть более осведомленным в пути.

Система TSR для транспортных средств в незнакомой местности, в местах, где автомобили передвигаются на высокой скорости, в плотном городском потоке является незаменимым помощником для водителя.

Современная установка в автомобилях может также признавать индикатор временных дорожных знаков. Камера работает очень надежно и способна распознавать признаки в трудных условиях. В случае плохой видимости, например с замороженным лобовым стеклом или в очень сильный дождь, водитель получает сигнал и предпринимает соответствующие действия. Для этой цели разработано специальное программное обеспечение для оптической диагностики. Фотокамера распознает более 90 % из поддерживаемых дорожных знаков. Благодаря сочетанию функций камеры в автомобиле с навигационной системой преимущества системы TSR значительно возросли. Навигационная система не может сама по себе отображать любую значимую информацию.

Читать еще:  Обзор BMW X2 2018

Кроме того, информация, хранящаяся на карте в навигационной системе, устаревает с течением времени. Например, знаки ограничения скорости необходимо заново отрегулировать. Система обеспечивает более точную и своевременную информацию именно там, где автомобиль проходит под знаком.

Благодаря высокому уровню надежности система распознавания дорожных знаков значительно снижает нагрузку на водителя и повышает уровень безопасности для всех участников дорожного движения.

Система распознавания дорожных знаков

Вспомогательные системы автомобиля всегда будут полезными, как пример частые ДТП из-за невнимательности или незнаний знаков дорожного движения. Расскажем как устроена и работает эта система.

Содержание статьи:

  • Что это за система
  • Составные компоненты системы
  • Принцип работы
  • Видео

Попав в любой мегаполис, тяжело его представить без большого количества автомобилей. Как результат большая вероятность разнообразных ДТП. Причин для такого несчастного случая может быть много, но чаще всего это превышение скорости и невнимательность или незнание знаков дорожного движения.

Что такое система распознавания знаков движения

Для облегчения водителям на дороге и для исключения варианта незнания знаков, инженеры разработали систему распознавания дорожных знаков. Главным назначением системы является предупреждение водителя о дорожных знаках ограничения скорость, проезда перекрестков или других.

Многие автомобильные производители имеют в своем арсенале подобные системы, в зависимости от производителя, системы именуются по-разному. Чаще всего система встречается под названием TSR (Traffic Sign Recognition). Такое название можно встретить в автомобилях марки Audi, Ford, BMW, Volkswagen и Opel.

В автомобилях производителя Opel, система распознавания дорожных знаков входит в комплекс систем Opel Eye. Это одна из лучших комплексных систем защиты водителя признанная в 2010 году. В этот набор включены системы распознавания пешеходов, распознавания преград, автоматической парковки и подобные системы.

Компания Mercedes-Benz дала название своей системе Speed Limit Assist. В автомобиле этой марки она известна больше как система контроля ограничения скорости. Компания Volvo в своем вооружении называет эту систему RSI — Road Sigh Information, информирование о дорожных знаках.

С прогрессом меняются и названия, система распознавания знаков может быть как самостоятельной системой, так и входить в комплексный набор систем защиты и предупреждения.

С чего состоит система предупреждения

Можно выделить два поколения систем предупреждения. Первая только информирует водителя, выводя небольшую часть информации о знаке. Второе же поколение уже намного сложней, особенно если в автомобиле есть центральный дисплей, на него будет выводиться сам знак, информация о знаке и что вы нарушили.

Первое поколение способно распознать знаки:

  • ограничение скорости;
  • запрет на обгон;
  • некоторые знаки дополнительной информации.

Второе поколение способно распознать кроме выше перечисленных знаков еще:

  • движение без остановки запрещено;
  • жилая зона;
  • начало/конец населенного пункта;
  • конец зоны всех ограничений;
  • въезд запрещен;
  • преимущество встречного/перед встречным автомобилем.

Это еще не полный список знаков, которые способно распознать второе поколение. Для этой системы используется разумный блок управления на основе операционной системы, и в меру появления новый знаков для распознания, система будет обновляться. Последним новшеством стало использование системы GPS вместо данных автомобиля, к примеру, скорости, пути направления и прочими данными, которые можно заменить с помощью GPS.

Принцип распознавания знаков

Так все же, как устроена система и принцип её работы. Как уже говорилось, камера на ветровом стекле это первое с чего начинается работа системы. Камера снимает путь перед автомобилем, как правило, эта зона по сторону переднего пассажира (зависит от направления движения) и вверху над водителем. Эта же камера может быть использована системой обнаружения пешеходов, или помощи движения по полосе.

После полученного изображения, информация передается на блок управления. В первом поколении блок управления простой и сравнивает полученные данные с уже существующими знаками в базе, если же знак распознан, то информация выводится водителю, в ином случае никакого действия не произойдет.

Второе поколение системы куда сложней. Полученные данные система не только перебирает, но и знак на изображении с камеры корректирует и подбирает разные комбинации возможных вариантов. Это говорит о том, что есть больше шансов распознать поврежденный или плохо просматриваемый знак. Так же во втором поколении операционка блока управления накладывает полученную информацию на карты навигации GPS и прорисовывает знаки, чтоб водитель не только слышал, но и видел возможные препятствия.

Стоит учесть, что система способна помнить действие нескольких знаков. Ведь часто бывает один знак еще не закончил зону действия, а второй также назначил свои правила.

Вывод предупреждения может осуществляться как на дисплей на панели приборов, так и на отдельный центральный дисплей вместе с картами навигации. Для примера система сравнит, какая скорость максимально допустима и насколько км/час вы превысили или же начнет информировать, если поехали на знак въезд запрещен.

Поговаривают, что третье поколение будет использовать правила движения по знакам и в случае грубого нарушения давать водителю советы как избежать нарушения и как правильно сделать. Ведь часто бывает, что новички водители без практики попросту нарушают самые простые правила по знакам.

Видео принципа работы системы распознавания дорожных знаков:



Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector