การจดจำป้ายจราจร
ระบบจดจำป้ายจราจร (Traffic-sign recognitionหรือTSR ) เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้รถยนต์สามารถจดจำป้ายจราจรบนท้องถนนได้ เช่น ป้าย "จำกัดความเร็ว" "เด็ก" หรือ "เลี้ยวข้างหน้า" นี่เป็นส่วนหนึ่งของฟีเจอร์ที่เรียกรวมกันว่าADAS ( Advanced Advertising Assistance Assistance) เทคโนโลยีนี้กำลังได้รับการพัฒนาโดยผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์หลายรายเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในการขับขี่ โดยใช้เทคนิคการประมวลผลภาพในการตรวจจับป้ายจราจร วิธีการตรวจจับโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นวิธีการตรวจจับตามสี ตามรูปร่าง และตามการเรียนรู้
ประวัติศาสตร์
อนุสัญญาเวียนนาว่าด้วยป้ายและสัญญาณจราจรเป็นสนธิสัญญาที่ลงนามในปี 1968 ซึ่งได้กำหนดมาตรฐานป้ายจราจรในประเทศต่างๆ มีประเทศลงนามในสนธิสัญญานี้ประมาณ 52 ประเทศ รวมถึง 31 ประเทศจากทวีปยุโรป อนุสัญญานี้ได้แบ่งป้ายจราจรออกเป็น 7 ประเภทหลักๆ โดยใช้ตัวอักษร A ถึง H การกำหนดมาตรฐานนี้เป็นแรงผลักดันสำคัญในการพัฒนาระบบการจดจำป้ายจราจรที่สามารถใช้งานได้ทั่วโลก

การจดจำป้ายจราจรปรากฏขึ้นครั้งแรกในรูปแบบของการจดจำป้ายจำกัดความเร็วในปี 2008 สำหรับรถยนต์Vauxhall Insigniaรุ่น ปี 2009 [ 1 ]ต่อมาในปี 2009 ระบบดังกล่าวได้ปรากฏในรถยนต์BMW 7 Series รุ่น ใหม่ และในปีถัดมาในรถยนต์Mercedes-Benz S-Classในขณะนั้น ระบบเหล่านี้ตรวจจับได้เฉพาะป้ายจำกัดความเร็วแบบกลมที่พบได้ทั่วทั้งยุโรป (เช่น[ 2 ] )
ระบบรุ่นที่สองยังสามารถตรวจจับข้อจำกัดการแซงได้ด้วย ระบบนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี 2008 ในOpel Insignia [ 3 ]ต่อมาก็มีในOpel AstraและSaab 9-5เทคโนโลยีนี้ยังมีอยู่ในVolkswagen Phaeton ปี 2011 [ 4 ]และตั้งแต่ปี 2012 ในVolvo S80 , V70 , XC70, XC60 , S60 , V60และV40ในชื่อเทคโนโลยีRoad Sign Information [ 5 ] อย่างไรก็ตามระบบเหล่านี้ไม่สามารถจดจำป้ายเขตเมืองได้ ซึ่งในประเทศส่วนใหญ่ในยุโรปมักเกี่ยวข้องกับป้ายจำกัดความเร็ว เนื่องจากป้ายเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับป้ายบอกทิศทางมากเกินไป
คาดว่าระบบดังกล่าวจะเป็นข้อบังคับสำหรับรถยนต์ใหม่ที่จำหน่ายในสหภาพยุโรปตั้งแต่เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2565 [ 6 ] [ 7 ]ซึ่งควรใช้ระเบียบ 2021/1958 ตั้งแต่วันที่ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2564 [ 8 ]
การดำเนินการ
รถยนต์ รถบรรทุก และยานพาหนะสมัยใหม่หลายรุ่นสามารถวิเคราะห์ป้ายจราจรได้โดยใช้กล้องหน้า หนึ่งในกรณีการใช้งานพื้นฐานของระบบจดจำป้ายจราจรคือการจำกัดความเร็ว ข้อมูล GPS ส่วนใหญ่ จะให้ข้อมูลความเร็ว แต่ป้ายจราจรจำกัดความเร็วเพิ่มเติมก็สามารถนำมาใช้เพื่อดึงข้อมูลและแสดงผลบนหน้าจอแดชบอร์ดของรถเพื่อแจ้งเตือนผู้ขับขี่เกี่ยวกับป้ายจราจรได้ นี่เป็น คุณสมบัติ ช่วยเหลือผู้ขับขี่ ขั้นสูง ที่มีอยู่ในรถยนต์ระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะรถยนต์จากยุโรป

ระบบการจดจำป้ายจราจรสมัยใหม่กำลังได้รับการพัฒนาโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชัน โดยส่วนใหญ่เป็นผลมาจากความต้องการของยานยนต์ไร้คนขับและรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติในสถานการณ์เหล่านี้ ระบบตรวจจับจำเป็นต้องระบุป้ายจราจรหลากหลายประเภท ไม่ใช่แค่ป้ายจำกัดความเร็วเท่านั้น นี่คือจุดที่อนุสัญญาวienna ว่าด้วยป้ายและสัญญาณจราจรเข้ามามีบทบาท โครงข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชันสามารถฝึกฝนให้รับป้ายจราจรที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเหล่านี้และ 'เรียนรู้' โดยใช้เทคนิคการเรียนรู้เชิงลึก
โครงข่ายประสาทเทียมจะใช้การประมวลผลภาพและคอมพิวเตอร์วิชั่นเพื่อฝึกฝนโครงข่ายด้วยผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ จากนั้นโครงข่ายประสาทเทียมที่ได้รับการฝึกฝนแล้วสามารถนำไปใช้แบบเรียลไทม์เพื่อตรวจจับป้ายจราจรใหม่แบบเรียลไทม์ได้ บริษัทรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ เช่นWaymoและUberกำลังสร้างและจัดหาชุดข้อมูลป้ายจราจรภายนอกร่วมกับบริษัทแผนที่และระบบนำทาง เช่นTom Tom [ 9 ] เทคนิคคอมพิวเตอร์วิชั่น และโครงข่ายประสาท เทียมขั้นสูงทำให้เป้าหมายนี้มีประสิทธิภาพสูงและสามารถทำได้แบบเรียลไทม์

มีอัลกอริธึมหลากหลายสำหรับการจดจำป้ายจราจร อัลกอริธึมที่ใช้กันทั่วไปคืออัลกอริธึมที่อิงตามรูปทรงของป้าย รูปทรงป้ายทั่วไป เช่น หกเหลี่ยม วงกลม และสี่เหลี่ยมผืนผ้า กำหนดประเภทของป้ายที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการจำแนกประเภทได้ อัลกอริธึมหลักอื่นๆ สำหรับการจดจำตัวอักษร ได้แก่คุณลักษณะแบบ Haar , รหัส Freeman Chain , การตรวจจับ AdaBoost และ วิธีการ โครงข่ายประสาทเทียมแบบเรียนรู้เชิงลึก คุณลักษณะแบบ Haar สามารถใช้สร้างตัวจำแนกแบบเรียงลำดับ ซึ่งจะช่วยตรวจจับตัวอักษรบนป้ายได้
การเรียนรู้เชิงลึกสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการตรวจจับป้ายจราจรได้ การประมาณค่ารูปหลายเหลี่ยมของเส้นโค้งดิจิทัลโดยใช้อัลกอริทึม Ramer–Douglas–Peuckerสามารถใช้ในการตรวจจับรูปร่างของป้ายจราจรได้ และวิธีการต่างๆ เช่นSupport Vector Machinesและ Byte-MCT ที่มี ตัวจำแนก AdaBoostได้ถูกนำมาใช้ในวิธีการหนึ่งในการตรวจจับป้ายจราจร[ 10 ]
การระบุป้ายจำกัดความเร็วจำเป็นต้องคำนึงถึงหน่วยที่ใช้ในพื้นที่นั้นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น ยานพาหนะที่เดินทางจากไอร์แลนด์เหนือไปยังไอร์แลนด์จะต้องสามารถแยกแยะป้ายจำกัดความเร็วเป็นกิโลเมตรต่อชั่วโมงในไอร์แลนด์ออกจากป้ายจำกัดความเร็วเป็นไมล์ต่อชั่วโมงที่ยังคงใช้ในไอร์แลนด์เหนือ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อการจดจำป้ายจราจรเชื่อมโยงกับระบบช่วยเหลือความเร็วอัจฉริยะการ กำหนดขอบเขตทางภูมิศาสตร์ และการอ้างอิงฐานข้อมูล การนำทางออนไลน์ สามารถใช้เป็นคำแนะนำสำหรับอัลกอริทึมเพื่อระบุว่าหน่วยใดน่าจะมีการใช้งาน[ 11 ]
การใช้งาน
ข้อมูลที่รวบรวมจากป้ายจราจรโดยกล้องด้านหน้าจะถูกนำมาใช้ใน ระบบ AutosteerและTraffic-aware Cruise Control ของ Tesla เพื่อหยุดรถหากตรวจพบป้ายหยุด[ 12 ]หลังจากการอัปเดตซอฟต์แวร์ล่าสุด รถยนต์ Tesla หลายคันจะอัปโหลดข้อมูลจำกัดความเร็วที่รวบรวมโดยกล้องไปยังซอฟต์แวร์นำทางของ Tesla เพื่อให้รถยนต์คันอื่นๆ สามารถใช้งานได้
ผู้ผลิตรถยนต์และยานพาหนะ
รถยนต์บางรุ่นที่มีระบบดังกล่าว ได้แก่ รถยนต์จากAudi , BMW , Citroën , Ford , Honda , Infiniti , Jaguar , Jeep , Land Rover , Lexus , Mazda , Mercedes , Nissan , Opel , Peugeot , Porsche , Renault , Toyota , Volkswagen , Teslaและ Volvo
ตัวอย่างเช่น:
- ออดี้: ออดี้ เอ8
- BMW: BMW 7 Series , BMW 5 Series Gran Turismo , BMW 5 Series
- เมอร์เซเดส: เมอร์เซเดส-เบนซ์ อี คลาส , เมอร์เซเดส-เบนซ์ เอส คลาส
- โอเปิล: โอเปิ้ล อินซิกเนีย , โอเปิ้ล คอร์ซ่า
- ซาบ 9-5
- โฟล์คสวาเกน ฟาเอตัน
- เลกซัส: เลกซัส จีเอส , เลกซัส แอลเอส , เลกซัส อาร์เอ็กซ์ปี 2022 ขึ้นไป
- เทสลา : โมเดล เอ็กซ์ , โมเดล เอส , โมเดล วาย , โมเดล 3