Что делать, если замерзли замки в машине

Как и чем разморозить замок автомобиля — 6 способов

Наличие центрального замка, управляемого с брелока автосигнализации, практически на всех современных автомобилях вызывает отвыкание водителей от пользования традиционным ключом для механических личинок дверных запоров. Но иногда приходится вспоминать былые времена, когда в салон можно было попасть только этим способом. Да и все прочие замки, например, на воротах гаража, могут внезапно отказать по аналогичной причине – обледенения после внезапно наступивших морозов.

По каким причинам могут замерзнуть замки дверей в машине

Попадание влаги в механизм замка возможно двумя путями – непосредственно в жидком виде через неплотности и щель личинки или конденсацией из воздуха при перепадах температуры.

Наличие в замке смазки слабо помогает от образования льда, а кодирующие штифты и прочие тонкие детали механизма требуют полного отсутствия посторонних твёрдых веществ.

Чего не следует делать

Зачастую в спешке можно совершить необдуманные действия, нанеся самому себе немалый ущерб. Это относится, в основном, к двум главным ошибкам.

  1. Замок начинают отогревать зажигалкой или даже ручной пропановой горелкой. Конечно, открытое пламя образует массу тепла, но при этом развивается такая температура, что многое можно необратимо испортить. Например, лакокрасочное покрытие. Оно превратится в обгоревшие лохмотья неожиданно быстро, после чего подкрашивание кузова обойдётся дороже даже неоднократных поездок на такси. Не говоря уже об опасности пожара.
  2. Личинку пытаются проливать кипятком из чайника. Этот не менее сомнительный способ способен повлиять на холодную краску или лак не лучше, чем пламя зажигалки. А довеском станет появление ещё большего количества воды в замке, после чего он замёрзнет уже куда основательней.

Для эффективного и безопасного удаления льда существуют гораздо более мягкие и безвредные методики, одной из которых и следует воспользоваться.

Как отогреть замерзшие замки в автомобиле — 6 способов

Вдумчивый автовладелец легко догадается, как проникнуть в машину с минимальными потерями и в кратчайшие сроки. Но перечислить некоторые ходовые методики всё же стоит, поскольку все ошибки совершаются именно в условиях цейтнота и внезапности возникновения проблем.

Способ 1

Самое простое, о чём каждый подумает в первую очередь. Замков в машине несколько, и особой разницы нет, через какую дверь попадать в салон. Необязательно, чтобы все они замёрзли одновременно.

Даже задняя дверь хэтчбека или джипа может помочь, если она снабжена личинкой. Определённые неудобства присутствуют, но это небольшая плата за сохранность деталей автомобиля, а после запуска двигателя и долгой работы отопителя замки отогреются, останется лишь их просушить.

Способ 2

Если ключ вставляется, но отказывается проворачиваться, то можно попытаться лёгкими вращательными движениями его расшевелить. Лёд очень хрупок и легко разрушается. Если его там немного, то это может помочь.

Только ни в коем случае нельзя прикладывать силу, как бы этого ни хотелось. Велик риск остаться с куском ключа рассматривать застрявший в личинке обломок.

Способ 3

Главный враг льда – температура. Надо только донести тепло непосредственно до твёрдой помехи. Проще всего это сделать с помощью ключа. Только он по форме идеально подходит к отверстию, что даст возможность действовать тепловой энергией непосредственно в проблемную зону.

Нагреть ключ можно разными способами, особенно если он цельнометаллический и лишён пластиковых деталей. Тут справится даже зажигалка.

При наличии пластика открытый огонь не годится, по крайней мере при неосторожном применении. Лучше повторить процедуру несколько раз, чем расплавить ещё и ключ. С каждым нагревом часть тепла будет доставлена по назначению, температура будет возрастать, и лёд расплавится.

Способ 4

Нагревать личинку снаружи тоже можно, но это потребует больших затрат времени. Зато в качестве теплоносителя получится использовать более массивные и теплоёмкие предметы, чем тонкое жало ключа.

Например, мягкую бутылку с горячей водой, мешочек с сыпучим материалом, даже прикуриватель с соседнего автомобиля. В последнем случае тоже надо проявить осторожность из-за слишком высокой температуры.

Способ 5

Очень хорошо, если поблизости есть бытовая электрическая сеть. Тогда лучшим выходом станет применение фена.

Не на максимальном режиме, многие изделия, особенно промышленные, выдают температуру воздуха, которую используют для удаления краски в автосервисах. Ничуть не лучше, чем открытое пламя. Но при умеренном подходе способ хорош тем, что одновременно замок будет высушен.

Способ 6

Современная химия давно учла потребность в спасении при подобных ситуациях. Продаются специальные размораживающие средства для замков. Если приобрести его заранее, то останется лишь впрыснуть состав в личинку и дождаться результата в соответствии с инструкцией.

Что еще может примерзнуть в автомобиле

Кроме замка, легко примерзают уплотнители дверей. Достаточно обрадоваться моменту открывания, потянуть дверь на себя и непоправимо испортить уплотнитель.

Это надо учитывать и применять соответствующие меры. Там тоже существует целый ряд методик, как спасительных, так и профилактических.

Что делать в качестве профилактики

Профилактика – это самое главное в решении проблемы замерзания автомобилей вообще и замков в частности. Действовать надо по двум направлениям – поддерживать механизмы в сухости, а поскольку и это иногда не спасает, то позаботиться о наличии баллончика с размораживателем. По понятным причинам держать его надо при себе, а не в бардачке автомобиля.

Тщательная предсезонная продувка личинки сухим тёплым воздухом с последующей смазкой специальным силиконовым маслом почти всегда помогает. Особенно если о проблеме помнить в процессе мойки машины, которая остаётся самой частой причиной появления там льда.

Замки дверей – один из пунктов регулярного предсезонного обслуживания автомобиля. Не стоит надеяться на безотказную работу электроприводов. Когда они откажут, то механика останется единственным способом вскрыть машину без потерь.

Читайте также:  Запрещена ли эксплуатация шипованной резины летом?

Поэтому замки надо регулярно проверять и поддерживать в сухом смазанном состоянии. Кроме льда, они могут пострадать и от коррозии при длительном бездействии.

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

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.

  1. Что такое система распознавания дорожных знаков
  2. Назначения и главные функции
  3. Конструктивные элементы системы
  4. Логика и принцип работы
  5. Похожие разработки у разных автопроизводителей
  6. Преимущества и недостатки

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

Читайте также:  Закон о такси с 1 января 2022 года - квоты и цвет машины

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.

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.

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. 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.

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

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:

Читайте также:  Антидождь как панацея от дождя, грязи и мокрого снега

    видеокамера на ветровом стекле;

  • 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:

    запрет на обгон;

  • некоторые знаки дополнительной информации.
  • Второе поколение способно распознать кроме выше перечисленных знаков еще:

      движение без остановки запрещено;

    начало/конец населенного пункта;

    конец зоны всех ограничений;

  • 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:



    Системы распознавания дорожных знаков — повышение безопасности и комфорта

    Многие модели современных автотранспортных средств оснащаются комплексом систем, предназначенных для поднятия уровня активной и пассивной безопасности. Одни удерживают машину в рамках полосы, другие препятствуют блокировке колес, третьи облегчают вхождение в повороты и т. д. Особняком стоит система по распознаванию знаков дорожного движения. На английском она часто обозначается аббревиатурой TSR.

    Как работает система распознавания дорожных знаков.

    Как функционирует TSR

    На сегодняшний день ведущие производители автомобилей (такие, как Ford, BMW, Audi, Volkswagen, Opel, Mercedes-Benz) устанавливают ее на свою продукцию. Основным предназначением этой новинки является предупреждение тех, кто в данный момент за рулем, о необходимости соблюдения максимальной скорости движения. В тот момент, когда машина минует очередной знак, установка фиксирует текущую скорость движения и то, насколько водитель ее придерживается. Если же нет, то оборудование напоминает водителю о недопустимости превышения. Интересно, что у разных производителей такие установки могут называться по-разному, хотя выполняют схожие функции. Так, у Mercedes Benz она именуется Speed Limit Assist (буквально, система по контролю за ограничением скорости), у Opel — Opel Eye (признана лучшей инновацией в сфере автобезопасности за 2010-й год). Производитель Вольво назвал свое детище Road Sign Information, что в переводе звучит, как комплекс информирования о дорожных знаках.

    Ключевые компоненты и принцип действия

    Итак, каждая из подобных систем для распознавания (идентификации) дорожных знаков имеет примерно идентичную техническую конструкцию. Главными составляющими ее выступают: блок управления, стандартная видеокамера, а еще средство для передачи и вывода результатов. Что касается самой камеры, то ее крепят за зеркалом заднего вида на лобовом стекле. Ее задача — отслеживать пространство впереди и по бокам транспортного средства, там, где могут устанавливаться знаки в районе дорожного полотна. Снятое изображение транслируется на блок управления. Видеокамеры в настоящее время активно применяется при разработке различных современных систем безопасности. Теперь стоит рассмотреть, как работает и для чего предназначен электронный блок управления. Основные его задачи таковы:

    • распознавание по внешней форме дорожного знака;
    • идентификация его цветового исполнения;
    • считывание надписи (в данном случае, цифр, обозначающих скоростной режим);
    • контроль текущей скорости передвижения;
    • распознавание прочей информации, которую передает знак (к примеру, зона или период действия);
    • извещение при помощи звука либо цветового индикатора в случае отклонения фактической скорости от рекомендуемого значения.
    Читайте также:  Как сделать антидождь своими руками

    Как функционируют более современные системы идентификации

    Такой индикатор выводится на дисплей приборной панели или информ-системы и сигнализирует до тех пор, пока водитель не убавит скорость или не закончится действие знака, ограничивающего скорость передвижения. На некоторых из современных авто система распознавания работает в тандеме с комплексом навигации, который черпает сведения из навигационных карт. Для того, чтобы система могла работать эффективно и ночью, и в плохую погоду, она может оснащаться инфракрасным прожектором. Существуют ситуации, когда видеокамера по каким-либо причинам не может идентифицировать табличку с ограничением скорости. В таких случаях информация будет взята с навигационных карт, а сигнализатор отреагирует на нее, как ему и положено. Самые прогрессивные системы, к примеру, такие, как устанавливает на свои машины Опель, распознают не только знаки по ограничению скоростного режима, но и те, которые запрещают обгон на конкретном участке дороги. Однако с развитием технологий были разработаны более хитроумные конструкции. Они могут идентифицировать следующие типы дорожных знаков:

    • главная дорога или окончание ее действия;
    • запрещен въезд;
    • запрещен обгон;
    • начало или конец населенного пункта;
    • преимущество в движении или требование уступить движение;
    • начало или окончание автомагистрали;
    • территория «жилая зона»;
    • конец действия всех ограничений.

    Понятный алгоритм работы — повышение уровня безопасности

    Однако это не означает, что каждый из этих знаков будет отображаться на информационном табло дисплея (приборной панели). Эти сведения учитываются в текущих параметрах движения автомобиля, сверяются с данными, которые берутся с навигационных карт. Однако весь комплекс по распознаванию знаков дорожного движения функционирует как единое целое и направлен на то, чтобы повысить безопасность для водителя и его пассажиров, а также других участников. Принцип работы таких систем рассчитан на то, чтобы визуально распознавать дорожные объекты, считывать с них информацию и логически обрабатывать ее. Происходит это примерно по следующему алгоритму:

    • видеокамера находится в постоянном наблюдении и считывает данные о наличии дорожных знаков;
    • как только обнаруживается объект по форме напоминающий знак, сведения о нем передаются на ЭБУ;
    • начинается процесс распознавания цвета и дополнительной информации;
    • в базе данных проводится поиск соответствия;
    • на основании проведенного анализа система информирует водителя, при необходимости.

    Установка будет уведомлять водителя в том случае, если он превысил допустимый порог скорости. В остальных ситуациях на табло будет просто выводиться информация о текущей скорости транспортного средства. Системы для идентификации знаков на дороге обладают рядом достоинств, однако высокие требования предъявляются к качеству записи видеокамеры — все-таки автомобили передвигаются с высокой скоростью.

    Преимущества систем распознавания и рекомендации по их использованию

    К числу положительных сторон такого автоматизированного оборудования относятся:

    • контроль за соблюдением допустимого скоростного режима;
    • повышение общего уровня безопасности для участников движение, что автоматически приводит к уменьшению вероятности аварий и травматизма;
    • увеличение комфорта от пользования транспортным средством.

    Однако, если знаки размещены в «слепых» зонах, погнуты или не восстанавливались, то они могут не быть распознаны оборудованием. Поэтому этот момент стоит учитывать обязательно, не забывая самостоятельно контролировать дорожную обстановку.

    Несмотря на то, что главной задачей любого такого оборудования является подстраховка водителя от усталости или недостаточного опыта, все-таки электроника не может тягаться по своей эффективности с человеческим глазом. Все потому, что для неё необходимы практически идеальные условия работы. Правильнее будет относиться к ней не столько, как к незаменимому помощнику, сколько как к вспомогательному оборудованию, которое может подстраховать в сложной ситуации.

    Система распознавания дорожных знаков

    Водитель любого транспортного средства принимает за минуту огромное количество решений. И следить за обстановкой приходится тоже очень внимательно. Машины вокруг, дорожная разметка и знаки, правильное использование органов управления — все это делать одновременно не то что сложно, а очень сложно. Пока автомобилист наберется опыта и сможет контролировать обстановку вокруг себя более уверенно пройдет масса времени и есть всегда есть вероятность того, что может произойти ДТП.

    Система распознавания дорожных знаков призвана помочь водителям в повседневной езде и немного ослабить давление на мозг человека, особенно когда он уставший за рулем.

    1. Основное назначение
    2. Конструкция системы
    3. Алгоритм распознавания

    Основное назначение

    Стоит понимать, что большинство ДТП происходит по вине водителя, который не соблюдает скоростной режим. А делается это зря, так как ограничения вводятся не просто так: скорость автомобиля должна быть такой, чтобы водитель мог успеть выполнить все принимаемые им решения, будь то маневр или экстренное торможение. Поэтому и начались разработки специальных систем, которые могут помочь водителю принимать решение или контролировать свои действия. Сейчас система распознавания дорожных знаков встречается на разных автомобилях, в том числе и таких дорогих, как BMW, Mercedes-Benz, Audi, Ford, Opel, Volkswagen и еще многие другие. Эта технология является одной из основных в системе безопасности автомобиля, которой сейчас комплектуется большинство автомобилей. Примером можно назвать Opel Eye от, соответственно, Опель. Эта система признана одной из лучших на протяжении нескольких последних лет. Mercedes-Benz же назвали свою систему Speed Limit Assist, а специализируется она на предупреждении водителя о превышении им скоростного лимита на данном участке дороге в конкретное время.

    Читайте также:  Грозит ли административная ответственность за побои по статье 6.1.1 КоАП РФ и как привлечь правонарушителя

    Конструкция системы

    Как правило, все эти конструкции от любого производителя имеют типичный набор инструментов и устройств в своем распоряжении.

    Связано это банально с тем, что для работы нужны просто одинаковые приспособления. В их число входят:

    • Специальная чувствительная видеокамера.
    • Экран или некое другое приспособление, на котором система отчитывается перед водителем.
    • Блок управления, который и выполняет основную работу.

    Видеокамера располагается рядом с ветровым стеклом в салоне автомобиля. На некоторых моделях, где эта возможность интегрирована во весь автомобиля камера может быть спрятана где-то под стеклом или, например, в уплотнителе стекла, чтобы камера не заслоняла часть лобового стекла и не закрывала обзор. Камер направлена так, чтобы ей было удобно снимать пространство впереди машины, в местах, где стоят знаки по ходу движения, то есть немного справа от дороги. Далее, отснятое видео передается в блок управления, микропроцессор которого в режиме реального времени анализирует его содержимое. Также эта камера используется и другими системами безопасности, такими как система обнаружения пешеходов, на проезжей части и система помощи движения по ряду или полосе в потоке машин.

    Алгоритм распознавания

    Электронный блок управления системы инициирует специальный механизм, программно заложенный в его систему. В виде последовательности его можно представить так:

    1. Опознавание формы дорожного знака (а они у нас бывают очень разные).
    2. Определение надписи на знаке.
    3. Распознавание цвета знака.
    4. Проверка наличия таблички информации.

    Разберем принцип работы этого алгоритма на примере знака ограничения скорости движения, распознавание которого и ориентировано большинство автомобилей. Сначала технология опознает знак круглой формы, затем его цветовое сочетание: красное с белым. Следующим становится распознавание надписи, которая есть на знаке, то есть цифра максимально допустимой скорости. Теперь блок анализирует скорость автомобиля, с которой он едет в данный момент и, если есть различие, информирует водителя о превышении максимально допустимой скорости на данном участке дороги. Если же превышения нет, то знак просто высвечивается на приборной панели автомобиля, как бы информирую водителя о том, что знак был распознан.

    Очень интересным новшеством является совместная работа системы распознавания дорожных знаков вместе с навигатором автомобиля.

    Если навигатор достаточно продвинут, то распознавание знаков будет ориентироваться по навигатору, там ведь тоже есть перечень всех знаков, что будут на маршруте. Так что даже, если камера не успеет засечь знак по какой-то причине — он все равно будет выведен на приборную панель, а водитель будет проинформирован о своем превышении. Как видим, система распознавания знаков является серьезным подспорьем любому водителю — как опытному, так и новичку. В разных ситуациях эта система может помочь сориентироваться в обстановке и принять правильное решение.

    Назначение и применение системы распознавания дорожных знаков

    Водитель при управлении любым транспортным средством 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 дорожно-транспортных происшествий 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 дорожных знаков, иное название которой Traffic Sign Recognition, оснащают свои модели большинство брендовых автопроизводителей, таких Ауди, 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 безопасности авто, 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.
    Читайте также:  Какой автомобиль лучше: Skoda Kodiaq или Kia Sportage

    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.

    Оказалась ли полезной вам эта статья? Поделитесь в комментариях своим мнением.

    Проверяем системы распознавания знаков в деле

    Подача информации «баварцем» выше всяких похвал: цветные знаки транслируются на проекционный дисплей вместе с текущим значением скорости. Информация о запрете и разрешении обгонов выскакивает отдельными символами — пропустить или перепутать невозможно.

    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.

    2Оба сканера распознают знаки, нарисованные на прямоугольниках временных щитов, — ведь важна форма рисунка, а не подложка. Кроме того, системы четко выхватывают ограничения скорости, горящие на свето-диодных табло (хотя цвета не совпадают с таковыми на обычных дорожных знаках), на растяжках и металлических фермах.

    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.

    Читайте также:  Нужно ли продавцу автомобиля присутствовать в ГИБДД при постановке на учёт?

    Всякий раз, бросая взгляд на монитор «Опеля», изрядно отвлекаешься от дороги. Периферическим зрением предупреждения тоже не увидишь: монохромные подсказки не блещут четкостью изображения.

    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.

    Второе поколение камеры «Опель ай» стало компактнее, однако упитанную «тушку» салонное зеркало все равно не скрывает. Из-за этого страдает и без того не лучшая обзорность.

    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.

    Кирилл Милешкин:

    Кирилл Милешкин

    «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».

    Максим Сачков:

    Максим Сачков

    «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».

    + 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.

    Система требует перезапуска после каждого старта двигателя. Она нужна далеко не в каждой поездке, так что это простительно. Чего не скажешь о том, как автор меню владеет русским.

    «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.

    Распознавание дорожных знаков

    Компьютерное зрение — это область компьютерных наук, которая фокусируется на воспроизведении частей сложной системы зрения человека и позволяет компьютерам идентифицировать и обрабатывать объекты на изображениях и видео, а также людей. Ранние эксперименты в области компьютерного зрения начались в 1950-х годах и впервые были коммерчески использованы для различения печатного и рукописного текста в 1970-х годах. Сегодня приложения компьютерного зрения выросли в геометрической прогрессии. В этой статье показан пример как можно распознавать дорожные знаки с помощью компьютерного зрения.

    Читайте также:  Установка газового оборудования на автомобиль - отзывы, видео

    Набор данных дорожных знаков

    В рамках этой статьи используется общедоступный набор данных, доступный в Kaggle: GTSRB — это мультиклассовая задача классификации одного изображения, которая проводилась на Международной совместной конференции по нейронным сетям (IJCNN) 2011. Набор данных содержит более 50 000 изображений различных дорожных знаков и классифицируется на 43 различных класса. Он весьма разнообразен: некоторые классы содержат много изображений, а некоторые классы – несколько изображений.

    Изучение набора данных

    В начале импортируем все необходимые библиотеки.

    Для тренировки нейронной сети будем использовать изображения из папки «train», которая содержит 43 папки отдельных классов. Инициализируем два списка: data и labels. Эти списки будут нести ответственность за хранение наших изображений, которые мы загружаем, вместе с соответствующими метками классов.

    Далее, с помощью модуля os мы перебираем все классы и добавляем изображения и их соответствующие метки в список data и labels. Для открытия содержимого изображения используется библиотека PIL.

    Этот цикл просто загружает и изменяет размер каждого изображения до фиксированных 30×30 пикселей и сохраняет все изображения и их метки в списках data и labels.

    Затем нужно преобразовать список в массивы numpy для подачи в модель.

    Форма данных – (39209, 30, 30, 3), означает, что имеется 39 209 изображений размером 30×30 пикселей, а последние 3 означают, что данные содержат цветные изображения (значение RGB).

    Из пакета sklearn мы используем метод train_test_split() для разделения данных обучения и тестирования, используя 80% изображений для обучения и 20% для тестирования. Это типичное разделение для такого объема данных.

    Давайте проверим, сколько классов у нас есть и сколько изображений в обучающем наборе для каждого класса и построим диаграмму распределения классов.

    Диаграмма распределения

    Из графика видно, что обучающий набор данных не сбалансирован, но мы можем справиться с этим фактом, используя метод увеличения данных.

    После увеличения наш обучающий набор данных имеет следующую форму.

    Давайте еще раз проверим распределение данных.

    Диаграмма распределения после аугментации

    На графика видно, что наш набор стал более сбалансирован. Далее из пакета keras.utils мы используем метод to_categorical для преобразования меток, присутствующих в y_train и t_test , в one-hot encoding.

    Построение нейронной сети

    Для создания нейронной сети будет использоваться библиотека Keras]. Чтобы классифицировать изображения по соответствующим категориям, мы построим модель CNN (сверточная нейронная сеть). CNN лучше всего подходит для целей классификации изображений.

    Архитектура нашей модели:

    2 Conv2D слоя (filter=32, kernel_size=(5,5), activation=”relu”)

    MaxPool2D слой ( pool_size=(2,2))

    Dropout слой (rate=0.25)

    2 Conv2D слоя (filter=64, kernel_size=(3,3), activation=”relu”)

    MaxPool2D слой ( pool_size=(2,2))

    Dropout слой (rate=0.25)

    Flatten слой, чтобы сжать слои в 1 измерение

    Dense слой (500, activation=”relu”)

    Dropout слой (rate=0.5)

    Dense слой (43, activation=”softmax”)

    Обучение и проверка модели

    Мы строим нашу модель вместе с оптимизатором Adam , а функция потерь — это categorical_crossentropy , потому что у нас есть несколько классов для категоризации. Затем обучаем модель с помощью функции model.fit() .

    Как вы можете видеть, наша модель обучалась в течении 25 эпох и достигла 93% точности на тренировочном наборе данных. С помощью matplotlib мы строим график для точности и потерь.

    Training Loss and Accuracy

    Назначение и применение системы распознавания дорожных знаков

    Многие модели современных автотранспортных средств оснащаются комплексом систем, предназначенных для поднятия уровня активной и пассивной безопасности. Одни удерживают машину в рамках полосы, другие препятствуют блокировке колес, третьи облегчают вхождение в повороты и т. д. Особняком стоит система по распознаванию знаков дорожного движения. На английском она часто обозначается аббревиатурой TSR.


    Как работает система распознавания дорожных знаков.

    Как функционирует TSR

    На сегодняшний день ведущие производители автомобилей (такие, как Ford, BMW, Audi, Volkswagen, Opel, Mercedes-Benz) устанавливают ее на свою продукцию. Основным предназначением этой новинки является предупреждение тех, кто в данный момент за рулем, о необходимости соблюдения максимальной скорости движения. В тот момент, когда машина минует очередной знак, установка фиксирует текущую скорость движения и то, насколько водитель ее придерживается. Если же нет, то оборудование напоминает водителю о недопустимости превышения. Интересно, что у разных производителей такие установки могут называться по-разному, хотя выполняют схожие функции. Так, у Mercedes Benz она именуется Speed Limit Assist (буквально, система по контролю за ограничением скорости), у Opel — Opel Eye (признана лучшей инновацией в сфере автобезопасности за 2010-й год). Производитель Вольво назвал свое детище Road Sign Information, что в переводе звучит, как комплекс информирования о дорожных знаках.

    Ключевые компоненты и принцип действия

    Итак, каждая из подобных систем для распознавания (идентификации) дорожных знаков имеет примерно идентичную техническую конструкцию. Главными составляющими ее выступают: блок управления, стандартная видеокамера, а еще средство для передачи и вывода результатов. Что касается самой камеры, то ее крепят за зеркалом заднего вида на лобовом стекле. Ее задача — отслеживать пространство впереди и по бокам транспортного средства, там, где могут устанавливаться знаки в районе дорожного полотна. Снятое изображение транслируется на блок управления. Видеокамеры в настоящее время активно применяется при разработке различных современных систем безопасности. Теперь стоит рассмотреть, как работает и для чего предназначен электронный блок управления. Основные его задачи таковы:

    • распознавание по внешней форме дорожного знака;
    • идентификация его цветового исполнения;
    • считывание надписи (в данном случае, цифр, обозначающих скоростной режим);
    • контроль текущей скорости передвижения;
    • распознавание прочей информации, которую передает знак (к примеру, зона или период действия);
    • извещение при помощи звука либо цветового индикатора в случае отклонения фактической скорости от рекомендуемого значения.
    Читайте также:  Запрещена ли эксплуатация шипованной резины летом?

    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.

    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.

    Как функционируют более современные системы идентификации

    Такой индикатор выводится на дисплей приборной панели или информ-системы и сигнализирует до тех пор, пока водитель не убавит скорость или не закончится действие знака, ограничивающего скорость передвижения. На некоторых из современных авто система распознавания работает в тандеме с комплексом навигации, который черпает сведения из навигационных карт. Для того, чтобы система могла работать эффективно и ночью, и в плохую погоду, она может оснащаться инфракрасным прожектором. Существуют ситуации, когда видеокамера по каким-либо причинам не может идентифицировать табличку с ограничением скорости. В таких случаях информация будет взята с навигационных карт, а сигнализатор отреагирует на нее, как ему и положено. Самые прогрессивные системы, к примеру, такие, как устанавливает на свои машины Опель, распознают не только знаки по ограничению скоростного режима, но и те, которые запрещают обгон на конкретном участке дороги. Однако с развитием технологий были разработаны более хитроумные конструкции. Они могут идентифицировать следующие типы дорожных знаков:

    • главная дорога или окончание ее действия;
    • запрещен въезд;
    • запрещен обгон;
    • начало или конец населенного пункта;
    • преимущество в движении или требование уступить движение;
    • начало или окончание автомагистрали;
    • территория «жилая зона»;
    • конец действия всех ограничений.
    Читайте также:  Закон о такси с 1 января 2022 года - квоты и цвет машины

    Этап 2. Распознавание локализованных знаков

    Локализованные на изображение окружности, которые должны соответствовать запрещающим знакам, вырезаются и нормализуются до размера 28х28 пикселя. Вырезанные изображения дополнительно обрабатываются оператором Собеля и передаются на вход сверточной нейронной сети, предварительно обученной на базе изображений запрещающих знаков.

    О принципе работы нейросетей мы писали в одном из наших недавних проектов по распознаванию номеров банковских карт. Наша задача требовала работу с многослойными — сверточными — нейросетями. Когда сегментация знака завершена, мы получаем изображение, которое и передаем сверточной нейронной сети, построенной на основе работ Йэн ЛеКана, Леона Вотту, Йошуа Бенджио и Патрика Хаффнера. Для обучения нейросети была подготовлена небольшая база обучающих изображений.

    После распознавания каждой окружности мы получаем массив вероятностей того или иного знака. Не всегда получается определить знак с хорошей вероятностью на одном кадре, нераспознанные знаки будут уточнены после обработки следующего кадра; точно распознанной считается знак, максимальное значение вероятности для которого в массиве вероятностей выше определенного порога.

    Понятный алгоритм работы — повышение уровня безопасности

    Однако это не означает, что каждый из этих знаков будет отображаться на информационном табло дисплея (приборной панели). Эти сведения учитываются в текущих параметрах движения автомобиля, сверяются с данными, которые берутся с навигационных карт. Однако весь комплекс по распознаванию знаков дорожного движения функционирует как единое целое и направлен на то, чтобы повысить безопасность для водителя и его пассажиров, а также других участников. Принцип работы таких систем рассчитан на то, чтобы визуально распознавать дорожные объекты, считывать с них информацию и логически обрабатывать ее. Происходит это примерно по следующему алгоритму:

    • видеокамера находится в постоянном наблюдении и считывает данные о наличии дорожных знаков;
    • как только обнаруживается объект по форме напоминающий знак, сведения о нем передаются на ЭБУ;
    • начинается процесс распознавания цвета и дополнительной информации;
    • в базе данных проводится поиск соответствия;
    • на основании проведенного анализа система информирует водителя, при необходимости.

    Установка будет уведомлять водителя в том случае, если он превысил допустимый порог скорости. В остальных ситуациях на табло будет просто выводиться информация о текущей скорости транспортного средства. Системы для идентификации знаков на дороге обладают рядом достоинств, однако высокие требования предъявляются к качеству записи видеокамеры — все-таки автомобили передвигаются с высокой скоростью.

    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.

    Преимущества систем распознавания и рекомендации по их использованию

    К числу положительных сторон такого автоматизированного оборудования относятся:

    • контроль за соблюдением допустимого скоростного режима;
    • повышение общего уровня безопасности для участников движение, что автоматически приводит к уменьшению вероятности аварий и травматизма;
    • увеличение комфорта от пользования транспортным средством.

    Однако, если знаки размещены в «слепых» зонах, погнуты или не восстанавливались, то они могут не быть распознаны оборудованием. Поэтому этот момент стоит учитывать обязательно, не забывая самостоятельно контролировать дорожную обстановку.

    Несмотря на то, что главной задачей любого такого оборудования является подстраховка водителя от усталости или недостаточного опыта, все-таки электроника не может тягаться по своей эффективности с человеческим глазом. Все потому, что для неё необходимы практически идеальные условия работы. Правильнее будет относиться к ней не столько, как к незаменимому помощнику, сколько как к вспомогательному оборудованию, которое может подстраховать в сложной ситуации.

    Ссылка на основную публикацию