奔驰交通标志辅助功能介绍

◆文/福建 邱跃龙

一、概述

交通标志辅助系统通过平面或立体探测多功能摄像头识别交通标志(图1)，并将这些标志显示在仪表盘及驾驶室管理及数据系统(COMAND)显示屏的导航系统地图中。除通过多功能摄像头进行图像检测外，该系统还会通过导航系统的地图资料对其进行验证。交通标志辅助系统在160km/h的车速范围内启用。现多个车型已为标准配置，如新款E-class(213)、S-class(222）等，对于部分车型如GLC-class(253)、GLE-class(166)等，也可选配513(交通标志识别)代码。本章以奔驰新款S级(222车型)为例，对交通标志辅助功能进行介绍。

图1 交通标志

二、部件介绍

交通标志辅助功能主要涉及以下部件：

1.平面探测多功能摄像头(A40/11)或立体探测多功能摄像头(A40/13)：均位于风挡玻璃顶部中央的镶板下方。如图2所示，A40/11包括一个高分辨率的平面探测摄像头和控制单元，而立体摄像头则包含两个高分辨率平面探测摄像头，如图3所示。多功能摄像头为该系统的主控单元，持续记录相应的交通标志，记录的数据由内部集成的模块评估，从而根据有效道路交通规则分配交通标志，并将信息传送至CAN网络。

2.驾驶室管理及数据系统(COMAND)控制单元(A40/3)：如图4所示，A40/3 COMAND控制单元位于中央控制台中，控制单元中的导航数据用于对多功能摄像头记录的物体进行合理性检查，也用于在车辆驶入多建筑物区域时淡出显示的限速。此外，还将摄像头处理好的交通标志信息、警告和系统信息通过低压差频线传输至显示屏，如图5所示为A40/8 COMAND显示屏。

图2 A40/11平面摄像头

图3 立体摄像头

图4 A40/3 COMAND控制单元

图5 A40/8 COMAND显示屏

3.N10/6前部SAM控制单元：位于驾驶员脚部位置的A柱处，如图6所示。SAM控制单元根据雨刮器工作状态来判断天气情况，当识别到雨天且检测到限速和附加限制“雨天路滑”时，就会显示在仪表盘中；如果识别为非雨天，便会忽略此类限速标志。

图6 N10/6前部SAM控制单元

4.仪表(A1)：如图7，通过CAN网络通信，将其他控制单元传来的信息通过多功能显示屏显示相应的指示灯和提示或警告信息，必要时还会通过扬声器提醒驾驶员。

图7 仪表中的显示

三、功能介绍

为更好的理解交通标志辅助功能，可通过以下几个方面来了解该系统∶

1.交 通标志识别

交通标志辅助系统集成在多功能摄像头中，如图8所示为摄像头识别到的交通标志。例如，道路两旁或施工工地处的标志，这些数据会与导航系统的信息进行比较, 并显示在仪表盘和COMAND显示屏上。此外，还会记录和显示“禁止通行”区域和相关的取消限制标志，如图9所示为显示取消限制标志、图10所示为显示屏信息。如果驶过带有相应标志的限制通行区域，仪表盘中还会发出视觉和声讯警告。

图8 多功能摄像头识别到的交通标志

图9 显示取消限制标志

图10 显示屏信息(系统语言为德语,检测到的交通标志取决于具体的国家)

2.系 统限制

作为辅助系统，具有局限性，一方面存在多功能摄像头无法记录评估画面的问题；另一方面画面无法显示在仪表盘和COMAND显示屏中。

(1)不记录城镇/乡村入口和出口标志或高速公路开始和结束标志提示的限速，然而会通过道路定义的特性(例如高速公路)将这些标记存储到导航电子地图中，如图11所示为高速公路入口/出口标志。

(2)电子促动式可变交通标志可能会被 “忽略” 或错误诠释，对于由脉冲或闪烁促动的可变交通标志,如图12。 画面记录的永久循环时间会不一样,具体取决于促动频率，只能识别到可变交通标志的片段。如果无法将画面确定为交通标志,那么会显示导航地图中保存的车速值。

图11 高速公路入口/出口标志

(3)为了使发生变化的交通标志(外侧圆环已缺失)能够被检测到，多功能摄像头中安装了专用探测器，如图13所示为不带圆环的可变交通标志。这种类型的显示主要用于英国, 荷兰和比利时。

图12 可变交通标志

图13 不带圆环的可变交通标志

(4)多功能摄像头图像的水平角度受到限制，摄像头图像的水平角度探测范围为46°，如图14。因此，紧挨车辆所驶入交叉口的直立交通标志会被摄像头所“忽略”。

(5)多功能摄像头图像的垂直角度受到限制，只有车速小于等于160km/h时,标志架上的交通标志才会被准确地加以诠释，如图15所示为摄像头图像的垂直角度。为确保整个车速范围内一致的识别准确性，摄像头的评估窗口应随车速的增加而减小。限制多功能摄像机评估窗口尺寸的结果是以过高的车速驶过安装位置较低的交通标志(如建筑工地使用的标志)时,这些标志会被“忽略”。

图14 摄像头图像的水平角度

图15 摄像头图像的垂直角度

图16 摄像头的分辨率

(6)在宽车道或多车道路面上的交通标志，由于没有达到在摄像头的评估窗口中要求的尺寸，标志会被 “忽略”,多功能摄像头的分辨率受到限制，如图16所示为摄像头的分辨率。

四、系统原理

整个系统可通过网络框图来加深理解，如图17所示：CAN总线具有双向性,即能传输又能接收信息。N73作为中央网关构成了Flex ray与CAN B的数据接口，不同CAN网络之间的通信需要借助N73来完成,即N73确定信号优先权和转换为CAN信号类型。箭头指向代表信号的传输方向或控制方向，如：多功能摄像头评估各方信号确定要给予驾驶员提示时，此提示图像形成后便由A40/13发出经过Flex ray后通过N73走CAN-HMI到A40/3，最后通过LVDS视频线传送至A40/8显示。另外，导航数据用于对多功能摄像头记录的物体进行合理性检查，也用于在车辆驶入多建筑物区域时淡出显示的限速。此过程在框图中的通信路：A40/3通过CAN-HMI、N73、底盘Flex Ray将导航数据传送至A40/13读取。

图17 网络框图