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.

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

В зависимости от марки и модели автомобиля, система может состоять из разных компонентов. Так же не исключено использование компонентов другой системы, к примеру, датчики, сканеры и камеры. Но как правило система распознавания дорожных знаков состоит из компонентов:

• видеокамера на ветровом стекле;
• блок управления;
• место (зачастую дисплей) для вывода обработанной информации.

Именно такое расположение камеры, на уровне головы водителя, позволяет максимально точно и быстро распознать дорожный знак и его наличие на дороге. Сама ж камера выполнена по последнему слову техники, качественная оптика и хорошее полученное изображение, дают больше шансов качественно распознать знак.

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:

У видеокамеры переднего обзора достаточно работы. Тем не менее список объектов, которые она фиксирует, продолжает расти. Образы автомобилей и пешеходов, дорожная разметка, а теперь еще и знаки. Разумеется, не все. Чтобы система не распылялась по пустякам, разработчики вложили в электронную память минимум символов: ограничение максимальной скорости, запрет обгона и сопряженные с ними таблички с временем и зоной действия, знаки отмены. Их и распознает система, передавая изображение на панель приборов. Машин с такой опцией пока немного, среди поставляемых к нам еще меньше. На тест попали БМВ 3‑й серии и «Опель-Инсигния». И хотя задачи у этих систем одинаковые, различий в работе набралось предостаточно.

ПРЕДМЕТ И МЕТОД

Типичные ситуации для проверки устройств в избытке предоставляют дороги общего пользования. Подмосковные трассы богаты различными ограничениями скорости, более узкие шоссе - запрещающими обгон «леденцами», магистраль и скоростное кольцо в черте города - нестандартными знаками, которые видеоглазок должен считать на довольно быстром ходу. Маршрут мы прошли дважды: в светлое время и в темноте. Причем днем ветровое стекло периодически смачивал дождь, а большегрузные фуры щедро обдавали грязью. В общем, от дорожных реалий не отступили.

В отличие от большинства электронных ассистентов, ответственный за распознавание знаков устроен сравнительно просто. Камера выхватывает и сверяет со своей картотекой таблички, схожие по форме, набору и расположению символов. На похожие ограничения максимальной массы или высоты автомобиля (тоже крупные цифры в красной окантовке) сканеры не реагируют. Правда, доходит до курьезов. При обгоне очередного грузовика «Опель» неожиданно высветил на дисплее «30». Оказалось, сканер считал миниатюрный знак ограничения скорости на цистерне поливальной машины.

БМВ известны знаки запрета обгона и ограничения скорости, а также их отмены. В инструкции упоминаются еще дополнительные информационные таблички «Влажная дорога» и «Зона действия». Забегая вперед, скажем, что первые нам за время прохождения маршрута не попались, а на другие машина попросту не отреагировала. «Опель», даром что попроще брендом, несет более весомый багаж знаний. Например, выучил знаки «Автомагистраль», «Дорога для автомобилей», «Пешеходная зона», да и таблички, сопутствующие основным знакам, камера «Опель ай» (Opel Eye) не игнорирует.

ПРОВЕРКА НА ДОРОГАХ

БМВ разочаровывает в первые минуты: знаки «80» на правой обочине широких московских магистралей он замечает редко. «Опель» чуть внимательнее. Но чувствуется, что для систем эти условия нештатные: на столь широкой дороге нужно дублировать информацию на растяжках, верхней рампе или разделительном барьере.

За городом помощники заработали увереннее: отвлекающей информации меньше, а знаки гораздо ближе. Однако и в этом горшочке меда не обошлось без дегтя. «Опель» чувствителен к ориентации знака. Если тот чуть наклонен или развернут, камера пропускает его. У БМВ свои причуды. В штатной навигации «баварца» зашиты ограничения скорости для всех дорог. Если сканер не видит придорожных знаков, компьютер опирается на данные дорожных карт. Но лучше бы он этого не делал! Электронный Сусанин не всегда четко отслеживает границы населенных пунктов, переключая лимиты «60» и «90». А иной раз высвечивает совершенно необъяснимые ограничения в 50 или 70 км/ч, причем смена происходит в лесу или чистом поле. Система «Опель ай» лишена привязки к навигации, отслеживает только реальную придорожную информацию, а потому и дезинформирует водителя реже.

От системы БМВ, которой помогает навигация, мы ожидали более интеллектуального подхода. А именно - что она будет точнее отслеживать зоны запретов обгона или ограничения скорости. Ведь часто эти знаки действуют до ближайшего перекрестка, которые как раз отлично распознает навигатор. Но почему-то в этом случае от его помощи отказались. В итоге знак горит, пока не появится его отмена, метка в электронной карте с иным ограничением скорости или окончание заданного временного интервала. Последний нам точно определить не удалось: знаки горели на панели разное время, выявить какую-либо зависимость мы не смогли. Кстати, так же поступает и «Инсигния». А вот знак, запрещающий обгон, машина гасит четко спустя 15 секунд. К чему такая спешка? Жирный минус за подачу информации.

ДЕФЕКТЫ ЗРЕНИЯ

Кратковременный, но сильный дождь подпортил «Опелю» оценку за точность. Капли на стекле, которые не успевают смахивать щетки, снижают бдительность ассистента вдвое. Аналогично влияет на остроту его зрения и включенный в ночное время дальний свет: электроника стабильно игнорировала знаки, попадающие в свет фар. БМВ таких капризов себе не позволяет.

Но не надейтесь, что система предупредит вас о знаке заранее. При заявленной стометровой дальнобойности, камеры и «Опеля», и БМВ передают информацию на дисплеи не раньше, чем знак поравняется с передним бампером. А «баварец» и вовсе выдерживает театральную паузу и выдает сообщение, лишь когда столбик замаячит в зеркале заднего вида. Причем это не зависит от погодных условий или времени суток.

Кроме того, если знак хотя бы немного перекрыт стоящим на обочине грузовиком (человеческий глаз отлавливает его и в этом случае), сканеры бессильны. Даже если дорожный «леденец» расположен чуть поодаль, гарантированно система засечет его только на невысокой скорости. Вообще чем выше забирается стрелка спидометра, тем хуже становится реакция ассистентов. Например, при разрешенных на магистрали 110 км/ч сбои в работе случались даже в идеальных условиях.

А если оценивать точность срабатывания по итогам всего теста, БМВ справился примерно с 90% встретившихся знаков, «Опель» - с 75%.

Посовещавшись, вынесли общий вердикт. Вреда опробованные системы не приносят, а в некоторых случаях их подсказки полезны. Ведь при всей внимательности и опыте все мы люди, которым, известное дело, свойственно ошибаться. Да что далеко ходить - за время 600-километрового теста мы пару-тройку раз пропускали важную информацию. Тут-то лишние электронные глаза совсем не мешали. А что иногда сбиваются - простительно. Ведь они - как начинающие водители, только набираются опыта. И, к счастью, те оплошности, которые они допускают, - это не грубые ошибки, а свойственные новичкам помарки.

«Появляющиеся на проекционном дисплее цветные символы запрета обгона и его отмены просмотреть невозможно, а вот реальные знаки на обочине дорог - запросто. Темнота, капли или грязь на ветровом стекле камере не помеха. Мне бы такие зоркие глаза! В итоге БМВ превосходит „Опель“ по двум ключевым параметрам - качеству сканирования и подаче информации. Что касается неправильных подсказок навигации об ограничении скорости, то она ни разу их не завысила относительно реального лимита».

«Я предпочел бы „Опель ай“. Электронный ассистент „баварца“ напоминает чересчур заботливую бабушку, тщательно оберегающую от всякого рода напастей своего любимого внука, а его земляк из Рюссельсхайма - молодого папашу, который предоставляет ребенку достаточно свободы и подстраховывает лишь в опасных ситуациях. Мне больше по душе, когда человек полагается на себя и не ждет постоянно помощи от других. Хотя и таким людям в трудную минуту дельный совет пригодится».

БМВ

Проекция на ветровое стекло. Почти не реагирует на ухудшение видимости. Высокий процент распознавания, видит светодиодные, временные и висящие над дорогой знаки.

Нечетко реагирует на знаки на широкой дороге. Подсказки навигации о разрешенной скорости не всегда верны, полезен был бы контроль зоны действия знаков при помощи навигационной системы.

«Опель»

Распознает дополнительные таблички и знаки «Автомагистраль». Выдает информацию только о реальных дорожных знаках, не путая водителя. Видит светодиодные, временные и висящие над дорогой знаки.

Знаки, отменяющие и разрешающие обгон, удерживаются на дисплее всего 15 с. Систему необходимо активировать после каждого пуска двигателя. Эффективность снижается ночью и при дожде. Не распознает криво стоящие знаки.

Современные мегаполисы кишат большим количеством автомобилей. Из-за этого у любого приезжего возникает масса трудностей и неприятностей, вплоть до дорожно-транспортного происшествия. Дело в том, что не каждый знает особенности города, где располагаются дорожные знаки и что они означают. Для подобных ситуаций инженеры и придумали систему для распознавания дорожных знаков. Теперь водителю не придется особо смотреть по сторонам, следить за всеми дорожными знаками.

Что это за система?

Чтобы облегчить жизнь водителей, инженеры придумали довольно интересную систему для распознавания дорожных з наков. Ее главная задача состоит в предупреждении водителя о приближающемся дорожном знаке, перекрестке и так далее. Теперь у вас не будет возникать проблем и трудностей по поводу пропущенного знака.

Стоит отметить, что название системы может немного отличаться, все зависит от производителя и особенностей видения. Но, в общем, встречается аббревиатура TSR , которая расшифровывается как Traffic Sin Reconition . Применяется у таких производителей как , , и многих других.

К небольшой особенности следует отнести компанию Opel . Дело в том, что система распознавания знаков сразу же внедряется в комплекс Opel Eye , что довольно удобно и практично. В 2010-м году подобная система получила большое количество положительных отзывов не только от экспертов, но и простых водителей. За все время существования системы уменьшилось количество дорожно-транспортных происшествий. В систему входит не только распознавание знаков и пешеходов, но и автоматическая парковка.

Что касается компании Mercedes - Benz , то здесь система имеет особенность в ограничении скоростного режима. Теперь водитель не сможет превышать положенную скорость, даже на несколько километров. Специалисты отмечают, что система может быть как самостоятельной, так и входить в целый комплекс по защите и предупреждению.

Из чего состоит система

Отдельного внимания заслуживают компоненты системы, из чего она состоит. Практически каждый производитель использует следующий список:

· Видеокамера, которая устанавливается на ветровое стекло;

· Центральный блок для управления;

· Дисплей, чтобы выводить информацию.

Конечно, список может дополняться, все зависит от производителя и его желания. Специалисты отмечают, что подобное расположение камеры, на уровне головы водителя, является оптимальным. Ведь за счет такого подхода система без особого труда считывает информацию и передает ее на дисплей транспортного средства. Камера выполнена с применением качественной оптики, материалов и технологий.

Всего существует два поколения системы:

· Первое только информирует водителя о приближающемся знаке. Оно способно распознать знак ограничения скорости, запрета на обгон;

· Второе помимо считывания информации показывает, что нарушил водитель и где именно. Может распознавать знак движения без остановки запрещено, жилой зоны, начала и конца населенных пунктови преимущества движения.

Что касается второго поколения, то здесь применяется умный блок управления с операционной системой. При необходимости система обновляется, чтобы пополнять количество знаков.

Как работает система?

Что касается самого принципа работы, то здесь нет ничего сложного. Основным является камера, которая устанавливается на лобовое стекло. Она снимает весь путь водителя, в любое время года и суток. Камера крепится на стороне пассажира и сверху от водителя. Расположение может варьироваться в зависимости от особенностей дорожного движения. Камера способна распознавать пассажиров, что довольно удобно.

Полученная информация передается на центральный блок транспортного средства. Далее действия варьируются в зависимости от поколения. Если у водителя имеется только первое поколение, то происходит сравнение с базой и выдача знака на дисплей. Если второе поколение, то помимо выдачи знака и сравнения с базой данной водитель получает полную информацию о возможном нарушении. При таком подходе можно сразу понять, придется ли тратить деньги на штраф или нет.

Специалисты отмечают, что современная система распознавания знаков запоминает сразу несколько действий. Дело в том, что в настоящее время существует большое количество знаков с продолжительным действием. Если подобное не учитывать, то возникнет масса неприятностей.

Многие говорят, что следующее поколение системы получит возможность не только считывать знаки, но и использовать правило дорожного движения, давать рекомендации в некоторых ситуациях. Подобное понадобится новичкам, кто только сел за руль транспортного средства.

Вывод

Система распознавания знаков пользуется большой популярностью. Она облегчает жизнь водителей, позволяет предотвращать неприятные ситуации.

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.

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.

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.

Сталкивается с необходимостью принятия множества решений в течение минуты. Кроме того, с особой внимательностью нужно наблюдать за обстановкой на дороге. Отслеживать перемещение автомобилей вокруг, следить за разметкой трассы и знаками, соответствующим использованием их органами управления, чрезвычайно трудно. До тех пор, когда водитель приобретёт необходимый опыт и будет способен осуществлять уверенный контроль обстановки во время движения, пройдёт большое количество времени и постоянно присутствует риск аварийной ситуации.

Главное предназначение системы

Следует отметить, что большая часть возникает ввиду неправильного поведения водителя, не соблюдающего требуемый скоростной режим. И это напрасно, поскольку введение ограничений придумано не просто так: автомобиль должен следовать с такой скоростью, чтобы у водителя было время правильно среагировать на изменения обстановки дорожного движения, независимо совершая манёвр либо экстренно тормозя. Именно это и спровоцировало разработку систем специального назначения, оказывающих помощь шофёру в принятии решений либо регулировании его действий. Системой распознавания , иное название которой Traffic Sign Recognition, оснащают свои модели большинство брендовых автопроизводителей, БМВ, Вольво и пр. Подобное устройство на автомобилях марки Opel является составляющей комплекса Opel Eye. Такого рода разработку считают одним из наилучших открытий в сфере автомобильной безопасности две тысячи десятого года. Производители Mercedes-Benz дали название своей установке по определению знаков дорожного движения - Speed Limit Assist (что означает контроль за скоростью), а Volvo - RSI (система информирования).

Представленный вид технологии является самым главным в комплексе , что входит в комплектацию большей части современных машин.

Системные компоненты

Зачастую любая вариация Traffic Sign Recognition от любой компании изготовителя состоит из типичного инструментария и оборудования. Это обуславливается необходимостью для функционирования любой системы такого рода наличия приборов одинакового характера, представленных:

• специально предназначенной видеокамерой повышенной чувствительности;
• дисплеем либо иного рода устройством, выводящим сведения системы для автовладельца;
• блоком управления, выполняющим главную часть работы.

Видеокамеру размещают возле ветрового стекла внутри автомобильного салона. В ряде моделей, где такая система является встроенной в авто, камера может скрываться где-то под оконным стеклом либо, к примеру, в области уплотнителя. Направление камеры необходимо задавать такое, чтобы ей хорошо было видно обзор пространства перед машиной, на участках, где располагают дорожные знаки, вдоль дороги немного правее от трассы. В последующем снятое видео поступает для обработки на управляющий блок, микропроцессором которого осуществляется одновременный анализ содержимого. К тому же такую камеру применяют и иные разработки безопасности: в виде установки выявления пешехода на дороге и системы помощи передвижения в ряду либо по полосе при большом автомобильном потоке.

Специфика функционирования

Посредством электронного управляющего блока системы TSR осуществляется инициирование специального механизма, который заложен в программу системы. Поэтапность процедур заключается:

• в распознавании особенностей формы дорожного знака;
• определении надписей на табличке знака;
• опознавании цветового оттенка знака;
• проверке присутствия информирующей таблички.

Рассмотрим особенности функционирования настоящей последовательности на примере знаков об ограничении скоростного режима движения, на определение которого и направлены системы распознавания дорожных знаков большей части авто. Первостепенно установкой опознаются знаки, имеющие круглую форму, после этого сочетание его оттенков - красного с белым. Затем распознаётся надпись, присутствующая на табличке, а именно показатель предельно допустимого значения скорости. Далее, блоком выполняется анализ скорости непосредственно движения конкретного авто и, в случае наличия различий, водителю подаётся сигнал о превышении предельно разрешённого скоростного режима на конкретном участке трассы. В случае же отсутствия нарушений образ знака просто появляется на дисплее панели приборов машины, таким образом сообщая водителю о распознавании дорожного знака.

Новшеством в системе распознавания дорожных знаков выступает совместное функционирование с автомобильным навигатором.

Traffic Sign Recognition усовершенствованного типа сообщает водителю не только об ограничителях скорости, но и прочих знаках, регулирующих дорожное движение. Наряду с указателями, запрещающими обгон, отдельными знаками об информации дополнительного характера, системой распознаются знаки, указывающие:

• на запрещение движения без остановки;
• запрещение въезда;
• о главной дороге (окончании её);
• о преимуществе машин, движущихся по встречной полосе либо напротив;
• на необходимость уступить путь;
• о конце зоны со всеми ограничениями;
• о начале (конце) населённого пункта;
• о начале (конце) автомагистрали;
• на въезд в жилую зону.

Ряд знаков, представленных в перечне выше, не выводятся на дисплей. Согласование информации о знаках, что распознаны, происходит с системой навигации и текущими показателями движения машины. В конечном счёте системой передаются сведения водителю об обстановке на дороге и обеспечивается безопасное движение.

Таким образом, такого рода система безопасности выступает существенной помощью для любого водителя - как опытного, так и новичка. Она способствует правильности реакции автовладельца и принятию соответствующего решения.