BR112018001990B1 - METHOD ON A VEHICLE, CONTROL UNIT ON A VEHICLE AND SYSTEM FOR AVOIDING A POTENTIAL COLLISION BETWEEN THE VEHICLE AND A VULNERABLE ROAD USER - Google Patents
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Abstract
Método (600) e unidade de controle (310), para evitar uma colisão potencial entre o veículo (100) e um Usuário de Estrada Vulnerável, VRU (200). O método (600) compreende: predizer (601) um caminho futuro (t1, t2, t3) do veículo (100); detectar (602) o VRU (200) e a posição do VRU (200); determinar (603) a velocidade do VRU (200) detectado (602); predizer (604) uma posição futura (210) do VRU (200) detectado (602), baseado na posição de VRU na detecção (602) e na velocidade de VRU determinada (603); e executar (607) uma ação para evitar uma colisão, quando a posição futura (210) predita (604) do VRU (200) está sobrepondo (220) o caminho futuro (t1, t2, t3) predito (601) do veículo (100).Method (600) and control unit (310), for avoiding a potential collision between the vehicle (100) and a Vulnerable Road User, VRU (200). The method (600) comprises: predicting (601) a future path (t1, t2, t3) of the vehicle (100); detecting (602) the VRU (200) and the position of the VRU (200); determining (603) the speed of the detected VRU (200) (602); predicting (604) a future position (210) of the detected VRU (200) (602), based on the VRU position at detection (602) and the determined VRU speed (603); and performing (607) an action to avoid a collision, when the predicted future (210) position (604) of the VRU (200) is overlapping (220) the predicted future (t1, t2, t3) path (601) of the vehicle ( 100).
Description
[0001] Este documento relaciona-se a um método, uma unidade de controle e um sistema em um veículo. Mais particularmente, um método, uma unidade de controle e um sistema são descritos, para evitar uma colisão potencial entre o veículo e um Usuário de Estrada Vulnerável (VRU).[0001] This document relates to a method, a control unit and a system in a vehicle. More particularly, a method, a control unit and a system are described, for avoiding a potential collision between the vehicle and a Vulnerable Road User (VRU).
[0002] Usuários de estrada não motorizados, tais como por exemplo pedestres e ciclistas como também motociclistas e pessoas com inaptidões e/ou mobilidade e orientação reduzidas são às vezes chamados Usuários de Estrada Vulneráveis (VRU). Este grupo heterogêneo é representado desproporcionalmente em estatísticas sobre danos e vítimas de tráfego de estrada.[0002] Non-motorized road users, such as for example pedestrians and cyclists as well as motorcyclists and people with disabilities and/or reduced mobility and orientation are sometimes called Vulnerable Road Users (VRU). This heterogeneous group is disproportionately represented in statistics on road traffic injuries and casualties.
[0003] Um cenário particularmente perigoso é quando VRUs estão situados no ponto cego do motorista de veículo quando o veículo está virando a baixas velocidades.[0003] A particularly dangerous scenario is when VRUs are situated in the vehicle driver's blind spot when the vehicle is turning at low speeds.
[0004] Além disso, pedestres às vezes tentam cruzar a rua em uma sequência de estrada sem estar ciente dos problemas para o motorista ver o pedestre, assumindo que o motorista de veículo deixará o pedestre passar (qual suposição pode se tornar letal no caso que o motorista não vê o pedestre).[0004] Furthermore, pedestrians sometimes attempt to cross the street in a road sequence without being aware of the problems for the driver seeing the pedestrian, assuming that the vehicle driver will let the pedestrian pass (which assumption can become lethal in the event that the driver does not see the pedestrian).
[0005] Outro problema semelhante pode aparecer ao dirigir em tráfego de cidade quando uma bicicleta está chegando a um veículo por detrás no lado de dentro, enquanto o veículo está virando reto. O ciclista pode então não ser capaz de ver os indicadores de curva do veículo, enquanto o motorista de veículo pode não ser capaz de ver o ciclista, que pode resultar em um acidente sério.[0005] Another similar problem may appear when driving in city traffic when a bicycle is approaching a vehicle from behind on the inside while the vehicle is turning straight. The cyclist may then not be able to see the vehicle's turn indicators, while the vehicle driver may not be able to see the cyclist, which could result in a serious accident.
[0006] Os cenários descritos acima podem ser em particular severos quando o veículo é um grande veículo bloqueador de visão tal como por exemplo um ônibus, um caminhão ou semelhante, mas também um carro privado pode bloquear a visão de um pedestre subdimensionado, tal como por exemplo uma criança, um usuário de cadeira de rodas ou um animal de estimação.[0006] The scenarios described above can be particularly severe when the vehicle is a large view-blocking vehicle such as for example a bus, a truck or the like, but also a private car can block the view of an undersized pedestrian, such as for example a child, a wheelchair user or a pet.
[0007] Nenhum sistema de advertência avançado para VRUs na zona cega de um veículo está posto ainda em prática. Sistemas simples existem no mercado hoje, que estão baseados em sensores ultrassônicos que identificam a presença de "qualquer coisa" próximo ao veículo ao virar ou ao usar indicadores de curva. Ademais, US 20110246156 relaciona-se a um método para determinar a probabilidade de uma colisão de um veículo com um ser vivo (VRU). O ser vivo é detectado e a posição atual e pelo menos uma trajetória disto é determinada. Ademais, a probabilidade de uma colisão é determinada.[0007] No advanced warning system for VRUs in the blind zone of a vehicle is yet in place. Simple systems exist on the market today that are based on ultrasonic sensors that identify the presence of "anything" near the vehicle when turning or using cornering indicators. Furthermore, US 20110246156 relates to a method for determining the probability of a collision between a vehicle and a living being (VRU). The living being is detected and the current position and at least one trajectory of it is determined. Furthermore, the probability of a collision is determined.
[0008] Sensores de ambiente de acordo com sistemas de advertência de VRU conhecidos previamente detectarão um grande número de objetos em um ambiente de cidade, ambos objetos inofensivos tais como postes de luz, sinais de tráfego, bicicletas estacionadas, etc., e VRUs. Porém, eles não são capazes de distinguir entre objetos imóveis inofensivos e VRUs que estão imóveis só temporariamente. A fim de criar um sistema de advertência de VRU confiável e robusto, é importante que o sistema advirta só para situações perigosas envolvendo VRUs, sem gerar falsas advertências para situações irrelevantes.[0008] Environmental sensors according to previously known VRU warning systems will detect a large number of objects in a city environment, both harmless objects such as lamp posts, traffic signs, parked bicycles, etc., and VRUs. However, they are not able to distinguish between harmless immobile objects and VRUs that are only temporarily immobile. In order to create a reliable and robust VRU warning system, it is important that the system only warns for dangerous situations involving VRUs, without generating false warnings for irrelevant situations.
[0009] Além disso é importante predizer quando um motorista/veículo está a ponto de tomar uma curva fechada antes que aconteça a fim de construir uma função de advertência de VRU segura em um veículo. Uma predição de caminho que é restritiva demais ignorará mais provavelmente ou atrasará advertências em algumas situações perigosas, enquanto uma predição de caminho generosa demais é mais provável dar muitos "falsos" avisos assim que alguém esteja caminhando perto do veículo, tal como por exemplo na calçada separada da estrada.[0009] Furthermore, it is important to predict when a driver/vehicle is about to take a sharp turn before it happens in order to build a safe VRU warning function into a vehicle. A path prediction that is too restrictive will more likely ignore or delay warnings in some dangerous situations, while a path prediction that is too generous is more likely to give many "false" warnings as soon as someone is walking close to the vehicle, such as on the sidewalk. separated from the road.
[0010] Assim seria desejado desenvolver um sistema de advertência de VRU melhorado.[0010] It would therefore be desired to develop an improved VRU warning system.
[0011] É, portanto, um objetivo desta invenção resolver pelo menos alguns dos problemas anteriores e melhorar a segurança de tráfego.[0011] It is therefore an objective of this invention to solve at least some of the above problems and improve traffic safety.
[0012] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, este objetivo é alcançado por um método em um veículo para evitar uma colisão potencial entre o veículo e um Usuário de Estrada Vulnerável (VRU). O método compreende, predizer um caminho futuro do veículo; detectar o VRU e a posição do VRU; determinar a velocidade do VRU detectado. O método ademais compreende predizer uma posição futura do VRU detectado, baseado na posição de VRU na detecção e na velocidade de VRU determinada. O método também compreende determinar uma posição geográfica do veículo; extrair informação estatística relacionada a uma probabilidade de uma colisão na posição geográfica determinada; e em que a probabilidade de uma colisão é aumentada a posições geográficas onde vários acidentes de tráfego estão excedendo um limite de limiar; e executar uma ação para evitar uma colisão, quando a posição futura predita do VRU está sobrepondo o caminho futuro predito do veículo, ou baseado na probabilidade de uma colisão.[0012] According to a first aspect of the invention, this objective is achieved by a method in a vehicle for avoiding a potential collision between the vehicle and a Vulnerable Road User (VRU). The method comprises,predicting a future path of the vehicle; detect the VRU and the position of the VRU; determine the speed of the detected VRU. The method further comprises predicting a future position of the detected VRU, based on the VRU position at detection and the determined VRU speed. The method also comprises determining a geographic position of the vehicle; extract statistical information relating to a probability of a collision in the given geographic position; and wherein the probability of a collision is increased at geographic positions where multiple traffic accidents are exceeding a threshold limit; and taking an action to avoid a collision, when the predicted future position of the VRU is overlapping the predicted future path of the vehicle, or based on the probability of a collision.
[0013] De acordo com um segundo aspecto da invenção, este objetivo é alcançado por uma unidade de controle em um veículo. A unidade de controle está configurada para evitar uma colisão potencial entre o veículo e um VRU conforme o anterior.[0013] According to a second aspect of the invention, this objective is achieved by a control unit in a vehicle. The control unit is configured to avoid a potential collision between the vehicle and a VRU as above.
[0014] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, este objetivo é alcançado por um programa de computação compreendendo código de programa para executar um método de acordo com o primeiro aspecto quando o programa de computação é executado em uma unidade de controle de acordo com o segundo aspecto.[0014] According to a third aspect of the invention, this object is achieved by a computing program comprising program code for executing a method according to the first aspect when the computing program is executed in a control unit according to the second aspect.
[0015] De acordo com um quarto aspecto, este objetivo é alcançado por um sistema para evitar uma colisão potencial entre o veículo e um VRU. O sistema compreende uma unidade de controle de acordo com o segundo aspecto. Ademais, o sistema também compreende um sensor no veículo, configurado para detectar o VRU e a posição do VRU. O sistema além disso também compreende uma dispositivo emissor de advertência no veículo, configurado para emitir uma advertência para evitar uma colisão.[0015] According to a fourth aspect, this objective is achieved by a system for avoiding a potential collision between the vehicle and a VRU. The system comprises a control unit in accordance with the second aspect. Furthermore, the system also comprises a sensor in the vehicle configured to detect the VRU and the position of the VRU. The system furthermore comprises a warning emitting device in the vehicle, configured to issue a warning to avoid a collision.
[0016] Graças aos aspectos descritos, um sistema de evitação de advertência e colisão de VRU seguro é alcançado, baseado em uma predição precisa de caminho do veículo, e uma detecção de VRU segura e predição de caminho futuro de VRU. Por esse meio, um sistema de advertência é alcançado que adverte/intervém só quando uma colisão com um VRU é realmente provável, isto é, quando o caminho predito do veículo e um caminho predito para o VRU estão sobrepondo. Tal sistema ganhará alta aceitação e confiança como advertências supérfluas são eliminadas ou pelo menos reduzidas, que em troca é esperado reduzir fatalidades de acidentes de curva. Assim, segurança de tráfego aumentada é alcançada.[0016] Thanks to the described aspects, a safe VRU warning and collision avoidance system is achieved, based on an accurate vehicle path prediction, and a safe VRU detection and future VRU path prediction. By this means, a warning system is achieved that warns/intervenes only when a collision with a VRU is actually likely, that is, when the predicted path of the vehicle and a predicted path for the VRU are overlapping. Such a system will gain high acceptance and confidence as superfluous warnings are eliminated or at least reduced, which in turn is expected to reduce fatalities from cornering accidents. Thus, increased traffic safety is achieved.
[0017] Também o motorista pode ser alertado ao dirigir a posições geográficas que são em particular expostas a acidentes de tráfego frequentes. Por esse meio, o motorista fica ciente do perigo aumentado e pode adaptar a velocidade de veículo a isso. por esse meio, acidentes podem ser evitados, também quando os sensores do veículo não podem detectar um VRU se aproximando por exemplo devido à visão bloqueada, sensores sujos, sensores defeituosos, condições de tempo desfavoráveis, etc. Em adição é alcançado que a ação que é feita para evitar uma colisão é executada baseada na probabilidade de uma colisão, isto é, um nível crescente de impacto é apresentado, quando a probabilidade de uma colisão é aumentada. Por esse meio, é evitado que o motorista se canse de muitas falsas advertências e começa a negligencia-las.[0017] Also the driver can be alerted when driving to geographical positions that are in particular exposed to frequent traffic accidents. This way, the driver is aware of the increased danger and can adapt the vehicle speed accordingly. By this means, accidents can be avoided, also when the vehicle's sensors cannot detect an approaching VRU for example due to blocked vision, dirty sensors, faulty sensors, unfavorable weather conditions, etc. In addition it is achieved that the action that is taken to avoid a collision is performed based on the probability of a collision, that is, an increasing level of impact is presented when the probability of a collision is increased. This prevents the driver from getting tired of many false warnings and starting to neglect them.
[0018] Outras vantagens e características modernas adicionais se tornarão aparentes da descrição detalhada subsequente.[0018] Other additional modern advantages and features will become apparent from the subsequent detailed description.
[0019] Concretizações da invenção serão descritas agora em detalhe adicional com referência às figuras acompanhantes, em que:[0019] Embodiments of the invention will now be described in additional detail with reference to the accompanying figures, in which:
[0020] Figura 1 ilustra um veículo de acordo com uma concretização da invenção;[0020] Figure 1 illustrates a vehicle according to an embodiment of the invention;
[0021] Figura 2 ilustra um exemplo de um cenário de tráfego e uma concretização da invenção;[0021] Figure 2 illustrates an example of a traffic scenario and an embodiment of the invention;
[0022] Figura 3 ilustra um exemplo de um interior de veículo de acordo com uma concretização;[0022] Figure 3 illustrates an example of a vehicle interior according to one embodiment;
[0023] Figura 4A ilustra um exemplo de um cenário de tráfego e uma concretização da invenção;[0023] Figure 4A illustrates an example of a traffic scenario and an embodiment of the invention;
[0024] Figura 4B ilustra um exemplo de um cenário de tráfego e uma concretização da invenção;[0024] Figure 4B illustrates an example of a traffic scenario and an embodiment of the invention;
[0025] Figura 5 ilustra um exemplo de um interior de veículo de acordo com uma concretização;[0025] Figure 5 illustrates an example of a vehicle interior according to one embodiment;
[0026] Figura 6 é um fluxograma ilustrando uma concretização do método; e[0026] Figure 6 is a flowchart illustrating an embodiment of the method; It is
[0027] Figura 7 é uma ilustração descrevendo um sistema de acordo com uma concretização.[0027] Figure 7 is an illustration describing a system according to an embodiment.
[0028] Concretizações da invenção descritas aqui estão definidas como um método, uma unidade de controle e um sistema, que podem ser postos em prática nas concretizações descritas abaixo. Estas concretizações podem, porém, serem exemplificadas e realizadas em muitas formas diferentes e não estão limitadas aos exemplos publicados aqui; ao invés, estes exemplos ilustrativos de concretizações são providos de forma que esta exposição será minuciosa e completa.[0028] Embodiments of the invention described here are defined as a method, a control unit and a system, which can be put into practice in the embodiments described below. These embodiments can, however, be exemplified and realized in many different ways and are not limited to the examples published here; rather, these illustrative examples of embodiments are provided so that this exposition will be thorough and complete.
[0029] Ainda outros objetivos e características podem se tornar aparentes da descrição detalhada seguinte, considerada junto com os desenhos acompanhantes. É para ser entendido, porém, que os desenhos estão projetados somente para propósitos de ilustração e não como uma definição dos limites das concretizações expostas aqui, para quais referência é para ser feita às reivindicações anexas. Ademais, os desenhos não estão desenhados necessariamente em escala e, a menos que caso contrário indicado, eles são somente pretendidos para ilustrar conceitualmente as estruturas e procedimentos descritos aqui.[0029] Still other objectives and features may become apparent from the following detailed description, considered together with the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the drawings are intended for illustration purposes only and not as a definition of the limits of the embodiments set forth herein, to which reference is to be made to the appended claims. Furthermore, the drawings are not necessarily drawn to scale and, unless otherwise noted, they are only intended to conceptually illustrate the structures and procedures described herein.
[0030] Figura 1 ilustra um cenário com um veículo 100. O veículo 100 está dirigindo em uma estrada em uma direção de condução 105.[0030] Figure 1 illustrates a scenario with a vehicle 100. The vehicle 100 is driving on a road in a driving direction 105.
[0031] O veículo 100 pode compreender por exemplo um caminhão, um ônibus ou um carro, ou qualquer veículo semelhante ou outros meios de transporte.[0031] Vehicle 100 may comprise, for example, a truck, a bus or a car, or any similar vehicle or other means of transport.
[0032] Ademais, o veículo 100 descrito aqui pode ser controlado por motorista ou sem motorista, veículos controlados autonomamente 100 em algumas concretizações. Porém, para clareza aumentada, eles são descritos subsequentemente como tendo um motorista.[0032] Furthermore, the vehicle 100 described here may be driver-controlled or driverless, autonomously controlled vehicles 100 in some embodiments. However, for increased clarity, they are subsequently described as having a driver.
[0033] O veículo 100 compreende uma câmera 110 e um sensor 120. Na concretização ilustrada, que é somente um exemplo arbitrário, a câmera 110 pode estar situada por exemplo à frente do veículo 100, atrás do para-brisa do veículo 100. Uma vantagem colocando a câmera 110 atrás do para-brisa é que a câmera 110 é protegida de sujeira, neve, chuva e até certo ponto também de dano, vandalismo e/ou roubo.[0033] The vehicle 100 comprises a camera 110 and a sensor 120. In the illustrated embodiment, which is only an arbitrary example, the camera 110 may be located, for example, in front of the vehicle 100, behind the windshield of the vehicle 100. A The advantage of placing the camera 110 behind the windshield is that the camera 110 is protected from dirt, snow, rain and to some extent also damage, vandalism and/or theft.
[0034] A câmera 110 pode ser dirigida para a frente do veículo 100, na direção de condução 105. Por esse meio, a câmera 110 pode detectar um VRU na direção de condução 105 à frente do veículo 100. A câmera pode compreender por exemplo uma câmera, uma câmera estéreo, uma câmera de infravermelho, uma câmera de vídeo, um sensor de imagem, uma câmera térmica e/ou uma câmera de tempo de vôo em concretizações diferentes.[0034] The camera 110 may be directed in front of the vehicle 100, in the driving direction 105. Hereby, the camera 110 may detect a VRU in the driving direction 105 in front of the vehicle 100. The camera may comprise e.g. a camera, a stereo camera, an infrared camera, a video camera, an image sensor, a thermal camera and/or a time-of-flight camera in different embodiments.
[0035] Montar a câmera 110 atrás do para-brisa (olhando adiante) tem algumas vantagens comparadas a sistemas de câmera montados externamente. Estas vantagens incluem a possibilidade para usar limpadores de para-brisas para limpar e usar a luz de faróis para iluminar objetos no campo de visão da câmera. Tal câmera de multi-função 110 também pode ser usada para uma variedade de outras tarefas, tais como detectar objetos em frente ao veículo 100, ajudar em estimar a distância a um objeto em frente ao veículo 100, etc.[0035] Mounting the camera 110 behind the windshield (looking forward) has some advantages compared to externally mounted camera systems. These advantages include the ability to use windshield wipers to clean and use headlight light to illuminate objects in the camera's field of view. Such multi-function camera 110 may also be used for a variety of other tasks, such as detecting objects in front of the vehicle 100, assisting in estimating the distance to an object in front of the vehicle 100, etc.
[0036] O sensor 120 pode estar situado ao lado do veículo 100, arranjado para detectar objetos ao lado do veículo 100. O sensor 120 pode compreender por exemplo um radar, um lidar, um dispositivo de ultrassom, uma câmera de tempo de vôo, e/ou semelhante em concretizações diferentes.[0036] The sensor 120 may be situated next to the vehicle 100, arranged to detect objects next to the vehicle 100. The sensor 120 may comprise, for example, a radar, a lidar, an ultrasound device, a time-of-flight camera, and/or similar in different embodiments.
[0037] Em algumas concretizações, o sensor 120 pode compreender por exemplo um detector de movimento e/ou está baseado em um sensor de Infravermelho Passivo (PIR) sensível à temperatura de pele de uma pessoa por radiação de corpo negro emitida a comprimentos de onda de meio infravermelho, em contraste com objetos de fundo à temperatura ambiente; ou emitindo uma onda contínua de radiação de microondas e detectar movimento pelo princípio de radar de Doppler; ou emitindo uma onda ultrassônica e detectando e analisando as reflexões; ou por um sistema de detecção de movimento tomográfico baseado em detecção de perturbações de onda de rádio, para mencionar algumas possíveis implementações.[0037] In some embodiments, the sensor 120 may comprise, for example, a motion detector and/or is based on a Passive Infrared (PIR) sensor sensitive to a person's skin temperature by blackbody radiation emitted at wavelengths mid-infrared, in contrast to background objects at room temperature; or emitting a continuous wave of microwave radiation and detecting movement by the principle of Doppler radar; or emitting an ultrasonic wave and detecting and analyzing the reflections; or by a tomographic motion detection system based on radio wave disturbance detection, to mention a few possible implementations.
[0038] Usando pelo menos uma câmera 110 e pelo menos um sensor 120, as vantagens do tipo respectivo de dispositivo podem ser combinadas. A vantagem da câmera 110 é que é habilitado distinguir entre por exemplo um VRU e outro objeto, também quando o VRU está estacionário. As vantagens do sensor 120 são o alcance de detecção, preço, robustez e habilidade para operar em todas as condições de clima. Por esse meio, detecções e classificações de alta confiança podem ser alcançadas. Graças à combinação da câmera 110, que pode detectar o VRU também quando está estacionário, e o sensor 120, que pode rastrear qualquer VRU detectado pela câmera 110, uma função de alto desempenho de um sistema de advertência/intervenção de VRU é alcançada, possivelmente sem adicionar qualquer câmera de visão lateral ao veículo 100. Por esse meio, a necessidade por sensores de detecção de VRU de visão lateral dedicada pode ser eliminada.[0038] Using at least one camera 110 and at least one sensor 120, the advantages of the respective type of device can be combined. The advantage of the camera 110 is that it is enabled to distinguish between for example a VRU and another object, also when the VRU is stationary. The advantages of the 120 sensor are detection range, price, robustness and ability to operate in all weather conditions. By this means, high-confidence detections and classifications can be achieved. Thanks to the combination of the camera 110, which can detect the VRU also when it is stationary, and the sensor 120, which can track any VRU detected by the camera 110, a high-performance function of a VRU warning/intervention system is achieved, possibly without adding any side view camera to the vehicle 100. By this means, the need for dedicated side view VRU detection sensors can be eliminated.
[0039] Tendo campos de visão sobrepostos com um sensor de visão lateral 120 e a câmera 110, VRUs estacionários podem ser detectados primeiro com a câmera 110 ao passa-los e então "rastreados" com o sensor 120 fora do campo de visão da câmera 110. Isto permite advertência/intervenção de VRU em objetos estacionários até mesmo fora do campo de visão da câmera 110 que é requerido para advertência de VRU no ponto cego do motorista.[0039] By having overlapping fields of view with a side view sensor 120 and the camera 110, stationary VRUs can first be detected with the camera 110 as they pass by and then "tracked" with the sensor 120 outside the camera's field of view 110. This allows VRU warning/intervention on stationary objects even outside the field of view of the camera 110 which is required for VRU warning in the driver's blind spot.
[0040] Porém, o sensor de visão lateral 120 e a câmera 110 não requerem necessariamente ter campos de visão sobrepostos; eles podem igualmente ter campos de visão adjacentes um ao outro, ou com uma abertura entre eles. Um cálculo pode no caso anterior ser feito para mapear um objeto detectado pela câmera 110 com o mesmo objeto detectado pelo sensor de visão lateral 120, em algumas concretizações.[0040] However, the side view sensor 120 and the camera 110 do not necessarily require overlapping fields of view; they may also have fields of vision adjacent to each other, or with an opening between them. A calculation may in the foregoing case be made to map an object detected by camera 110 with the same object detected by side view sensor 120, in some embodiments.
[0041] Figura 2 ilustra esquematicamente um cenário, semelhante ao cenário discutido previamente ilustrado na Figura 1, mas visto de uma perspectiva anterior e em que um caminho futuro predito do veículo 100 é descrito.[0041] Figure 2 schematically illustrates a scenario, similar to the previously discussed scenario illustrated in Figure 1, but viewed from an anterior perspective and in which a predicted future path of vehicle 100 is described.
[0042] Um possível caminho do veículo 100 é predito usando informação disponível. A predição de caminho compreende determinar o ângulo de volante e taxa de volante, e possivelmente também determinar se os indicadores de direção estão ativados. Ademais, em algumas concretizações, a predição de caminho também pode usar um sistema de câmera que pode detectar a superfície de estrada ou bordas naturais da estrada tais como calçadas elevadas, etc., para melhorar a predição de caminho. Se dados de mapa de alta resolução estiverem disponíveis, efeitos semelhantes podem ser ganhos aumentando a probabilidade de uma curva perto de uma interseção.[0042] A possible path of vehicle 100 is predicted using available information. Path prediction comprises determining the steering angle and steering rate, and possibly also determining whether the turn signals are activated. Furthermore, in some embodiments, the path prediction may also use a camera system that can detect the road surface or natural edges of the road such as raised sidewalks, etc., to improve the path prediction. If high-resolution map data is available, similar effects can be gained by increasing the probability of a turn near an intersection.
[0043] A predição está baseada na fórmula [1] para calcular a relação de estado estável entre o ângulo de volante e taxa de guinada do veículo 100: αsw * v = n * (L + Kus * v2) * w [1][0043] The prediction is based on the formula [1] to calculate the steady-state relationship between the steering angle and yaw rate of vehicle 100: αsw * v = n * (L + Kus * v2) * w [1]
[0044] onde w = taxa de guinada (rad/s); αsw = ângulo de volante (rad); v = velocidade de veículo; L = base de roda efetiva (distância de eixo dianteiro ao centro de rotação efetivo); e Kus = gradiente subjacente (s2/m).[0044] where w = yaw rate (rad/s); αsw = steering wheel angle (rad); v = vehicle speed; L = effective wheel base (distance from front axle to effective center of rotation); and Kus = underlying gradient (s2/m).
[0045] A baixas velocidades (que são normalmente pertinentes para sistemas de advertência de VRU), o termo Kus * v2 pode ser negligenciado para simplificação, conduzindo a: αsw * v = n * L * w [2][0045] At low speeds (which are typically pertinent for VRU warning systems), the Kus * v2 term can be neglected for simplification, leading to: αsw * v = n * L * w [2]
[0046] Assumindo que αsw, (taxa de ângulo de direção) e sinais de indicador de direção podem ser medidos, o caminho possível pode ser calculado como: [0046] Assuming that αsw, (steering angle rate) and direction indicator signals can be measured, the possible path can be calculated as:
[0047] onde a aceleração de volante é assumida ser constante durante a curva. O valor específico de pode ser fixado dependendo de auto-velocidade de veículo e/ou se o indicador de curva (para este lado) está ativo de acordo com algumas concretizações.[0047] where the steering wheel acceleration is assumed to be constant during the curve. The specific value of may be set depending on vehicle self-speed and/or whether the curve indicator (to this side) is active according to some embodiments.
[0048] Usando as equações (2) e (3), a taxa de guinada w para cada período de tempo pertinente é calculada. Certos limites em ângulo de volante e/ou taxa de volante também podem ser aplicados para limitar a predição de caminho quando o motorista guia depressa para um lado. Por exemplo, para alguns tipos de veículo poderia ser razoável assumir que uma curva nunca é mais que 90 graus dentro de um dado prazo. Para outros veículos, tal como um caminhão com reboque, poderia ser necessário guiar mais para lidar com certas curvas. Além disso, ônibus com grandes saliências tomam curvas largas lidar com curvas, que também podem ser levado em conta nas predições em algumas concretizações.[0048] Using equations (2) and (3), the yaw rate w for each pertinent time period is calculated. Certain limits on steering angle and/or steering rate can also be applied to limit path prediction when the driver steers quickly to one side. For example, for some vehicle types it might be reasonable to assume that a turn is never more than 90 degrees within a given time frame. For other vehicles, such as a truck with a trailer, more steering may be necessary to handle certain curves. Furthermore, buses with large overhangs take wide curves to handle curves, which can also be taken into account in the predictions in some embodiments.
[0049] Em algumas concretizações, o veículo 100 compreende um sistema de câmera. O sistema de câmera pode ser capaz de detectar a superfície de estrada ou bordas naturais da estrada, tais como calçadas elevadas, etc. Por esse meio, a predição de caminho pode ser melhorada, por exemplo limitando o caminho assumindo que o próprio veículo 100 permanece na estrada, ou abaixando ou limitando o valor para quando o veículo 100 está perto da borda de estrada. Por esse meio, o número de falsas advertências para VRUs, tais como pedestres/ciclistas que residem perto do próprio veículo 100, mas em uma calçada elevada, pode ser evitado ou pelo menos reduzido.[0049] In some embodiments, vehicle 100 comprises a camera system. The camera system may be capable of detecting the road surface or natural edges of the road, such as raised sidewalks, etc. By this means, the path prediction can be improved, for example by limiting the path assuming that the vehicle 100 itself remains on the road, or by lowering or limiting the value for when the vehicle 100 is close to the road edge. By this means, the number of false warnings for VRUs, such as pedestrians/cyclists residing close to the vehicle itself 100 but on an elevated sidewalk, can be avoided or at least reduced.
[0050] No exemplo arbitrário ilustrado, o veículo 100 está conduzindo adiante reto na estrada em um primeiro prazo t0, isto é, a taxa de guinada w é zero. Medindo a velocidade v do veículo 100, o ângulo de volante αsw e a taxa de ângulo de direção α& sw, e usando as equações (2) e (3), a taxa de guinada w1 para cada prazo t1 é calculada. Iterando os cálculos das equações (2) e (3), baseado na posição predita a prazo t1, as taxas de guinada w2, w3 e posições de veículo em prazos t2 e t3 podem ser preditas. Pode por esse meio ser predito que o veículo 100 está virando à direita, neste exemplo.[0050] In the arbitrary example illustrated, vehicle 100 is driving straight ahead on the road in a first term t0, that is, the yaw rate w is zero. By measuring the speed v of vehicle 100, the steering angle αsw and the steering angle ratio α& sw, and using equations (2) and (3), the yaw rate w1 for each term t1 is calculated. By iterating the calculations of equations (2) and (3), based on the predicted position at time t1, the yaw rates w2, w3 and vehicle positions at time frames t2 and t3 can be predicted. It can thereby be predicted that vehicle 100 is turning right in this example.
[0051] Uma predição de caminho precisa é a coluna vertebral para criar um sistema de advertência de VRU seguro que só adverte/intervém quando uma colisão com um VRU é realmente provável e iminente. Tal sistema ganhará aceitação mais alta e confiança, que em troca é esperado reduzir fatalidades de acidentes de curva.[0051] An accurate path prediction is the backbone for creating a safe VRU warning system that only warns/intervenes when a collision with a VRU is actually likely and imminent. Such a system will gain higher acceptance and confidence, which in turn is expected to reduce fatalities from cornering accidents.
[0052] Porém, o método exposto para predição de caminho do veículo 100 não está limitado a sistemas de advertência de VRU, mas pode ser usado para vários outros propósitos.[0052] However, the foregoing method for vehicle path prediction 100 is not limited to VRU warning systems, but can be used for various other purposes.
[0053] Além disso, um VRU 200 é detectado pela câmera 110 e/ou pelo sensor 120 no veículo 100. O VRU 200 está se movendo para uma direção de caminhada 205. A posição 210 do VRU 200 em alguns prazos futuros é predita, baseado em uma estimação de velocidade do VRU 200.[0053] Furthermore, a VRU 200 is detected by the camera 110 and/or the sensor 120 on the vehicle 100. The VRU 200 is moving in a walking direction 205. The position 210 of the VRU 200 at some future timeframes is predicted, based on a speed estimate from the VRU 200.
[0054] Dependendo do tipo de sensor 120, uma classificação de objetos pertinentes pode ser feita. Quando o sensor 120 compreende um radar ou lidar, objetos que foram vistos se movendo podem ser classificados como pertinentes. Para a câmera 110, objetos que são reconhecidos como um VRU 200 podem ser classificados como pertinentes. Também, objetos que estão estacionários, mas foram reconhecidos como um VRU 200 pela câmera 110 podem ser rastreados fora do campo de visão da câmera e podem consequentemente ser classificados como pertinentes, como ademais discutido e explicado na Figura 4A e Figura 4B.[0054] Depending on the type of sensor 120, a classification of pertinent objects can be made. When the sensor 120 comprises a radar or lidar, objects that have been seen to move can be classified as pertinent. For camera 110, objects that are recognized as a VRU 200 can be classified as pertinent. Also, objects that are stationary but have been recognized as a VRU 200 by the camera 110 can be tracked outside the camera's field of view and can consequently be classified as pertinent, as further discussed and explained in Figure 4A and Figure 4B.
[0055] Dependendo da probabilidade da posição de VRU no possível caminho 210, fases diferentes de advertência/intervenção podem ser feitas ao motorista do veículo 100 e/ou ao veículo 100. Advertência/intervenção só pode ser feita quando um conjunto de condições gerais está cumprido, que pode compreender um limite de auto velocidade de veículo, tal como por exemplo, 0 < v < 30 km/h; e/ou um certo ângulo do volante ou a ativação do indicador de curva para o lado pertinente.[0055] Depending on the probability of the VRU position on the possible path 210, different phases of warning/intervention can be made to the driver of vehicle 100 and/or to vehicle 100. Warning/intervention can only be made when a set of general conditions are met. met, which may comprise a vehicle speed limit, such as, for example, 0 < v < 30 km/h; and/or a certain angle of the steering wheel or activation of the turn indicator for the relevant side.
[0056] Por exemplo, as ações seguintes 1-4 podem ser iniciadas a probabilidades diferentes em algumas concretizações. (1) P > p1 (colisão possível). Uma advertência silenciosa pode ser mostrada por exemplo com um diodo/luz no veículo 100, ou vibrando o volante/a cadeira de motorista, etc. (2) P > p2 (colisão com o VRU 200 provável). Um som de advertência audível pode ser emitido, só ou em cima da ação (1) em concretizações diferentes. (3) P > p3 (colisão com o VRU 200 muito iminente) um empurrão de freio curto pode ser iniciado e/ou um torque de volante é induzido para contrariar a ação de curva do motorista. (4) P > p4 (se colisão não for possível evitar ou já aconteceu) freio automático para paralisação para evitar atropelar o VRU 200 com qualquer roda, etc.[0056] For example, the following actions 1-4 may be initiated at different probabilities in some embodiments. (1) P > p1 (possible collision). A silent warning can be shown for example with a diode/light in the vehicle 100, or by vibrating the steering wheel/driver's seat, etc. (2) P > p2 (collision with VRU 200 probable). An audible warning sound can be emitted, alone or upon action (1) in different embodiments. (3) P > p3 (collision with VRU 200 very imminent) a short brake push may be initiated and/or a steering torque is induced to counter the driver's cornering action. (4) P > p4 (if collision cannot be avoided or has already occurred) automatic braking to stop to avoid running over the VRU 200 with any wheel, etc.
[0057] Baseado no "possível caminho" do veículo, uma trajetória do veículo 100 pode ser calculada. Simulação da posição futura do veículo pode ser feita através de vários passos de tempo a um tempo máximo de simulação tmax. Medindo a posição e velocidade (isto é, velocidade e direção) de objetos detectados/VRUs 200, a distribuição de probabilidade das possíveis posições futuras do VRUs pode ser calculada usando um modelo de movimento.[0057] Based on the "possible path" of the vehicle, a trajectory of the vehicle 100 can be calculated. Simulation of the future vehicle position can be done over several time steps at a maximum simulation time tmax. By measuring the position and velocity (i.e., speed and direction) of detected objects/VRUs 200, the probability distribution of the possible future positions of the VRUs can be calculated using a motion model.
[0058] A probabilidade da posição do objeto no caminho do veículo pode então ser calculada, isto é, uma medição de quão provável é que o VRU 200 estará no caminho de veículo.[0058] The probability of the position of the object in the vehicle path can then be calculated, that is, a measurement of how likely it is that the VRU 200 will be in the vehicle path.
[0059] Por esse meio, um sistema de advertência de VRU é alcançado que só adverte/intervém quando uma colisão com o VRU 200 é realmente provável. Tal sistema de advertência de VRU ganhará alta aceitação e confiança, que em troca é esperado reduzir fatalidades de acidentes de curva.[0059] By this means, a VRU warning system is achieved that only warns/intervenes when a collision with the VRU 200 is actually likely. Such a VRU warning system will gain high acceptance and trust, which in return is expected to reduce cornering accident fatalities.
[0060] Figura 3 ilustra um exemplo de um interior de veículo do veículo 100 e descreve como o cenário prévio na Figura 1 e/ou Figura 2 pode ser percebido pelo motorista do veículo 100.[0060] Figure 3 illustrates an example of a vehicle interior of vehicle 100 and describes how the previous scenario in Figure 1 and/or Figure 2 can be perceived by the driver of vehicle 100.
[0061] O veículo 100 compreende uma unidade de controle 310. A unidade de controle 310 pode obter medições exigidas para executar os cálculos de acordo com as equações [2] e [3]. Ademais, o veículo 100 também compreende o sensor 320 para medir o ângulo de volante αsw e a taxa de ângulo de volante α'sw do volante do veículo 100. Em algumas concretizações, dois ou mais sensores 320 podem ser utilizados, tal como por exemplo um sensor 320 para medir o ângulo de volante αsw e um sensor separado 320 para medir a taxa de ângulo de volante α'sw.[0061] Vehicle 100 comprises a control unit 310. The control unit 310 can obtain measurements required to perform calculations in accordance with equations [2] and [3]. Furthermore, the vehicle 100 also comprises the sensor 320 for measuring the steering angle αsw and the steering angle ratio α'sw of the steering wheel of the vehicle 100. In some embodiments, two or more sensors 320 may be used, such as e.g. a sensor 320 for measuring the steering wheel angle αsw and a separate sensor 320 for measuring the steering wheel angle rate α'sw.
[0062] A velocidade do veículo 100 pode ser medida ou estimada pelo velocímetro no veículo, ou pelo dispositivo de posicionamento 330.[0062] The speed of the vehicle 100 can be measured or estimated by the speedometer in the vehicle, or by the positioning device 330.
[0063] A posição geográfica do veículo 100 pode ser determinada por um dispositivo de posicionamento 330, ou navegador, no veículo 100, que pode estar baseado em um sistema de navegação de satélite tal como a Temporização e Determinação de Alcance de Sinal de Navegação (Navstar) Sistema de Posicionamento Global (GPS), GPS Diferencial (DGPS), Galileo, GLONASS, ou similar.[0063] The geographic position of vehicle 100 may be determined by a positioning device 330, or navigator, in vehicle 100, which may be based on a satellite navigation system such as Navigation Signal Timing and Range Determination ( Navstar) Global Positioning System (GPS), Differential GPS (DGPS), Galileo, GLONASS, or similar.
[0064] A posição geográfica do dispositivo de posicionamento 330, (e por esse meio também do veículo 100) pode ser feita continuamente com um certo intervalo de tempo predeterminado ou configurável de acordo com várias concretizações.[0064] The geographic position of the positioning device 330, (and thereby also of the vehicle 100) can be made continuously with a certain predetermined or configurable time interval according to various embodiments.
[0065] Posicionamento através de navegação de satélite está baseado em medição de distância usando triangulação de vários satélites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4. Neste exemplo, quatro satélites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4, são descritos, mas este é somente um exemplo. Mais de quatro satélites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 podem ser usados para aumentar a precisão, ou para criar redundância. Os satélites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 transmitem continuamente informação sobre hora e data (por exemplo, em forma codificada), identidade (qual satélite 340-1, 340-2, 25 340-3, 340-4 que radiodifunde), estado, e onde o satélite 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 está situado em qualquer dado momento. Os satélites de GPS 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 enviam informação codificada com códigos diferentes, por exemplo, mas não necessariamente baseado em Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA). Isto permite informação de um satélite individual 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 distinta da informação dos outros, baseado em um código único para cada satélite respectivo 340-1, 340-2, 340-3, 340-4. Esta informação pode então ser transmitida para ser recebida pelo dispositivo de posicionamento adaptado adequadamente compreendido nos veículos 100.[0065] Positioning via satellite navigation is based on distance measurement using triangulation of multiple satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4. In this example, four satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4, are described, but this is just an example. More than four satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 can be used to increase accuracy, or to create redundancy. Satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 continuously transmit information about time and date (for example, in coded form), identity (which satellite 340-1, 340-2, 25 340-3, 340-4 broadcasting), state, and where the satellite 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 is located at any given time. The GPS satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 send information encoded with different codes, for example, but not necessarily based on Code Division Multiple Access (CDMA). This allows information from an individual satellite 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 to be distinguished from information from others, based on a unique code for each respective satellite 340-1, 340-2, 340-3, 340 -4. This information may then be transmitted to be received by the suitably adapted positioning device comprised in the vehicles 100.
[0066] Medição de distância de acordo com algumas concretizações compreende medir a diferença no tempo que leva para cada sinal de satélite respectivo transmitido pelos satélites respectivos 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 alcançar o dispositivo de posicionamento 330. Como os sinais de rádio viajam à velocidade da luz, a distância ao satélite respectivo 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 pode ser computada medindo o tempo de propagação de sinal.[0066] Distance measurement according to some embodiments comprises measuring the difference in the time it takes for each respective satellite signal transmitted by the respective satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 to reach the positioning device 330 Since radio signals travel at the speed of light, the distance to the respective satellite 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 can be computed by measuring the signal propagation time.
[0067] As posições dos satélites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 são conhecidas, como eles são monitorados continuamente por aproximadamente 15-30 estações de terra localizadas principalmente ao longo e próximas ao equador da Terra. Por esse meio, a posição geográfica, isto é, latitude e longitude, do veículo 100, pode ser calculada determinando a distância a pelo menos três satélites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 por triangulação. Para determinação de altitude, sinais de quatro satélites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 podem ser usados de acordo com algumas concretizações.[0067] The positions of satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 are known, as they are monitored continuously by approximately 15-30 ground stations located primarily along and near the Earth's equator. By this means, the geographic position, i.e., latitude and longitude, of the vehicle 100 can be calculated by determining the distance to at least three satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 by triangulation. For altitude determination, signals from four satellites 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 can be used according to some embodiments.
[0068] Tendo determinado a posição geográfica do veículo 100 pelo dispositivo de posicionamento 330 (ou de outro modo), pode ser apresentado em um mapa, uma tela ou um dispositivo de exibição, onde a posição do veículo 100 pode ser marcada em algumas concretizações alternativas opcionais.[0068] Having determined the geographic position of the vehicle 100 by the positioning device 330 (or otherwise), it may be presented on a map, a screen or a display device, where the position of the vehicle 100 may be marked in some embodiments. optional alternatives.
[0069] Em algumas concretizações, a posição geográfica atual do veículo 100 e o caminho predito computado do veículo 100 podem em algumas concretizações serem exibidos em uma unidade de interface. A unidade de interface pode compreender um telefone móvel, um computador, um tablete ou qualquer dispositivo semelhante.[0069] In some embodiments, the current geographic position of vehicle 100 and the computed predicted path of vehicle 100 may in some embodiments be displayed on an interface unit. The interface unit may comprise a mobile phone, a computer, a tablet or any similar device.
[0070] Além disso, o veículo 100 pode compreender uma câmera 110 em algumas concretizações. A câmera 110 pode estar situada por exemplo à frente do veículo 100, atrás do para-brisa do veículo 100. Uma vantagem colocando a câmera 350 atrás do para-brisa é que a câmera 110 é protegida de sujeira, chuva e até certo ponto também de dano, vandalismo e/ou roubo.[0070] Additionally, vehicle 100 may comprise a camera 110 in some embodiments. The camera 110 may be situated for example in front of the vehicle 100, behind the windshield of the vehicle 100. An advantage of placing the camera 350 behind the windshield is that the camera 110 is protected from dirt, rain and to some extent also of damage, vandalism and/or theft.
[0071] A câmera 110 pode ser dirigida para a frente do veículo 100, na direção de condução 105. Por esse meio, a câmera 110 pode detectar limitações de estrada à frente do veículo 100, tais como uma calçada elevada, e/ou uma encruzilhada ou junção de estrada.[0071] The camera 110 may be directed toward the front of the vehicle 100, in the driving direction 105. By this means, the camera 110 may detect road limitations in front of the vehicle 100, such as a raised sidewalk, and/or a crossroads or road junction.
[0072] Figura 4A ilustra esquematicamente um cenário, semelhante ao cenário discutido previamente ilustrado na Figura 2, com o veículo 100 visto de uma perspectiva de cima.[0072] Figure 4A schematically illustrates a scenario, similar to the previously discussed scenario illustrated in Figure 2, with the vehicle 100 viewed from a top-down perspective.
[0073] Quando o veículo 100 está dirigindo em uma direção de condução 105, uma câmera 110 detecta um VRU 200. Um programa de reconhecimento de imagem pode reconhecer o VRU 200 como um VRU e possivelmente também categorizá-lo como por exemplo um pedestre, criança, ciclista, animal, etc.[0073] When the vehicle 100 is driving in a driving direction 105, a camera 110 detects a VRU 200. An image recognition program may recognize the VRU 200 as a VRU and possibly also categorize it as, for example, a pedestrian, child, cyclist, animal, etc.
[0074] Como o veículo 100 está dirigindo adiante na direção de condução 105 e está chegando ao VRU 200, o VRU 200 por um momento fica situado em uma área onde é detectado ambos pela câmera 110 e um sensor 120. O VRU 200 pode então ser mapeado com o objeto 200 detectado pelo sensor 120. Por esse meio, fica possível para o sensor 120 reconhecer o VRU 200 como um VRU, também quando o VRU 200 está estacionário.[0074] As the vehicle 100 is driving forward in the driving direction 105 and is approaching the VRU 200, the VRU 200 for a moment is located in an area where it is detected by both the camera 110 and a sensor 120. The VRU 200 can then be mapped with the object 200 detected by the sensor 120. By this means, it becomes possible for the sensor 120 to recognize the VRU 200 as a VRU, also when the VRU 200 is stationary.
[0075] Porém, em outras concretizações, pode não haver nenhuma sobreposição no campo de visão entre a câmera 110 e o sensor 120, respectivamente. O mapeamento pode de qualquer maneira ser feito, baseado em por exemplo uma estimação da distância, direção e/ou velocidade do objeto 200; e/ou o tamanho ou forma do objeto 200.[0075] However, in other embodiments, there may be no overlap in the field of view between the camera 110 and the sensor 120, respectively. The mapping can be done in any way, based on, for example, an estimation of the distance, direction and/or speed of the object 200; and/or the size or shape of object 200.
[0076] Como o veículo 100 está avançando na direção de condução 105, o VRU 200 se torna longe da vista para a câmera 110 enquanto ainda estando situado dentro de alcance do sensor 120, como ilustrado na Figura 4B. O VRU 200 pode então ser rastreado pelo sensor 120 enquanto ele está situado dentro de alcance de detecção do sensor 120.[0076] As the vehicle 100 is advancing in the driving direction 105, the VRU 200 becomes out of sight of the camera 110 while still being located within range of the sensor 120, as illustrated in Figure 4B. The VRU 200 may then be tracked by the sensor 120 while it is situated within detection range of the sensor 120.
[0077] Uma detecção e rastreamento precisos de qualquer VRU 200 na proximidade do veículo 100 são a coluna vertebral para criar um sistema de advertência de VRU seguro que só adverte/intervém quando uma colisão com um VRU é realmente provável e iminente. Tal sistema ganhará aceitação e confiança mais altas, que em troca é esperado reduzir fatalidades de acidentes de curva.[0077] Accurate detection and tracking of any VRU 200 in the vicinity of vehicle 100 is the backbone for creating a safe VRU warning system that only warns/intervenes when a collision with a VRU is actually likely and imminent. Such a system will gain higher acceptance and confidence, which in turn is expected to reduce fatalities from cornering accidents.
[0078] Porém, o método exposto para detecção de VRU não está limitado a sistemas de advertência de VRU, mas pode ser usado para vários outros propósitos.[0078] However, the above method for VRU detection is not limited to VRU warning systems, but can be used for various other purposes.
[0079] Figura 5 ilustra um exemplo de um interior de veículo do veículo 100 e descreve como o cenário prévio na Figura 1, Figura 2 e/ou Figura 4A pode ser percebido pelo motorista do veículo 100.[0079] Figure 5 illustrates an example of a vehicle interior of vehicle 100 and describes how the previous scenario in Figure 1, Figure 2 and/or Figure 4A can be perceived by the driver of vehicle 100.
[0080] O veículo 100 compreende uma unidade de controle 310. A unidade de controle 310 é capaz de reconhecer o VRU 200 como um VRU, baseado em uma ou mais imagens providas pela câmera 110. Ademais, a unidade de controle 310 está configurada para receber sinais de detecção do sensor 120 e mapear o VRU detectado com os sinais de detecção recebidos do sensor 120. Também, a unidade de controle 310 está ademais configurada para rastrear o VRU 200 pelo sensor 120, contanto que o VRU 200 esteja dentro de alcance do sensor 120.[0080] The vehicle 100 comprises a control unit 310. The control unit 310 is capable of recognizing the VRU 200 as a VRU, based on one or more images provided by the camera 110. Furthermore, the control unit 310 is configured to receive detection signals from sensor 120 and map the detected VRU with the detection signals received from sensor 120. Also, control unit 310 is further configured to track VRU 200 by sensor 120, as long as VRU 200 is within range. of sensor 120.
[0081] Como ilustrado, o veículo 100 pode compreender um sensor 120-1 no lado direito do veículo 100 e um sensor 120-2 no lado esquerdo em algumas concretizações. Porém, em outras concretizações, o veículo 100 pode compreender só um sensor 120 no lado direito do veículo 100, por esse meio reduzindo o número de sensores 120 no veículo 100. Porém, em outras concretizações, o veículo 100 pode compreender uma pluralidade de sensores 120 em cada lado do veículo 100. Os sensores 120 podem ser dos mesmos, ou diferentes tipos, tais como por exemplo radar, lidar, ultrassom, câmera térmica, câmera de tempo de vôo, etc.[0081] As illustrated, the vehicle 100 may comprise a sensor 120-1 on the right side of the vehicle 100 and a sensor 120-2 on the left side in some embodiments. However, in other embodiments, the vehicle 100 may comprise only one sensor 120 on the right side of the vehicle 100, thereby reducing the number of sensors 120 in the vehicle 100. However, in other embodiments, the vehicle 100 may comprise a plurality of sensors. 120 on each side of the vehicle 100. The sensors 120 may be the same, or different types, such as radar, lidar, ultrasound, thermal camera, time-of-flight camera, etc.
[0082] No exemplo ilustrado, o veículo 100 compreende uma câmera 110 situada em frente ao veículo 100 atrás do para-brisa. Porém em outras concretizações, o veículo 100 pode compreender uma câmera 110 situada na parte traseira do veículo 100, dirigida em uma direção oposta à direção de condução normal 105. Assim, a detecção de VRUs 200 pode ser feita enquanto apoiando o veículo 100. A câmera 110 pode em tal caso estar situada dentro do vidro traseiro, a fim de ser protegida de sujeira, neve, etc.[0082] In the illustrated example, the vehicle 100 comprises a camera 110 located in front of the vehicle 100 behind the windshield. However, in other embodiments, the vehicle 100 may comprise a camera 110 located at the rear of the vehicle 100, directed in a direction opposite to the normal driving direction 105. Thus, detection of VRUs 200 may be done while supporting the vehicle 100. camera 110 may in such case be located inside the rear window in order to be protected from dirt, snow, etc.
[0083] A unidade de controle 310 pode se comunicar com a câmera 110 e o sensor 120, por exemplo por um barramento de comunicação do veículo 100, ou por uma conexão por fios ou sem fios.[0083] The control unit 310 may communicate with the camera 110 and the sensor 120, for example via a vehicle communication bus 100, or via a wired or wireless connection.
[0084] A unidade de controle 310 está calculando e predizendo um caminho futuro t1, t2, t3 do veículo 100 em vários prazos t1, t2, t3. A unidade de controle 310 também está detectando o VRU 200 pela câmera 110 e pelo sensor 120-1. Baseado na direção de movimento 205 e velocidade do VRU 200, se qualquer, uma posição futura 210 do VRU 200 nos prazos futuros t1, t2, t3 é predita.[0084] Control unit 310 is calculating and predicting a future path t1, t2, t3 of vehicle 100 at various time frames t1, t2, t3. The control unit 310 is also detecting the VRU 200 by camera 110 and sensor 120-1. Based on the direction of movement 205 and speed of the VRU 200, if any, a future position 210 of the VRU 200 in the future timeframes t1, t2, t3 is predicted.
[0085] No caso que o caminho futuro predito t1, t2, t3 do veículo 100 intervém com a posição futura 210 do VRU 200 em uma sobreposição 220, uma ação pode ser executada.[0085] In the case that the predicted future path t1, t2, t3 of the vehicle 100 intervenes with the future position 210 of the VRU 200 in an overlap 220, an action may be performed.
[0086] Tal ação pode compreender emitir uma advertência ao motorista, emitir uma advertência ao VRU 200 e/ou iniciar uma ação automática para evitar uma colisão com o VRU 200 por uma frenagem automática e/ou ação evasiva automática.[0086] Such action may comprise issuing a warning to the driver, issuing a warning to the VRU 200 and/or initiating an automatic action to avoid a collision with the VRU 200 by automatic braking and/or automatic evasive action.
[0087] O tipo de ação pode ser dependente do tamanho da probabilidade para uma colisão. Tal probabilidade pode ser proporcional ao tamanho da sobreposição 220 em algumas concretizações.[0087] The type of action may be dependent on the size of the probability for a collision. Such probability may be proportional to the size of the overlap 220 in some embodiments.
[0088] A probabilidade de uma colisão também pode ser dependente de uma categorização do VRU 200. Para mencionar alguns exemplos, uma criança ou um animal, em particular uma caça pode aumentar a probabilidade de uma colisão, como crianças e animais selvagens tipicamente podem se comportar de uma maneira não predita e estocástica. Alguns VRUs 200 podem por outro lado ser esperados se comportarem de um modo bastante previsível em uma situação de tráfego, por exemplo motociclistas, que poderia ser esperado serem adultos e estarem cientes dos riscos com comportamento irregular ou não previsível em tráfego de estrada. Um motociclista porta tipicamente uma carteira de motorista e está assim ciente de regras de tráfego, pode ler sinais de tráfego, etc.[0088] The probability of a collision can also be dependent on a categorization of the VRU 200. To mention a few examples, a child or an animal, in particular hunting can increase the probability of a collision, as children and wild animals typically can behave in an unpredicted and stochastic way. Some VRUs 200 may on the other hand be expected to behave in a fairly predictable manner in a traffic situation, for example motorcyclists, who could be expected to be adults and to be aware of the risks with irregular or unpredictable behavior in road traffic. A motorcyclist typically holds a driver's license and is therefore aware of traffic rules, can read traffic signs, etc.
[0089] No exemplo ilustrado, um alerta é emitido para advertir o motorista e faze- lo ciente do VRU 200. Neste caso, uma advertência auditiva é apresentada ao motorista de um dispositivo emissor de advertência 510. Porém, em outras concretizações, tal advertência pode compreender uma advertência visual em um visor, no painel do veículo 100, em um visor frontal, projetando uma advertência visual no para-brisa, ou a estrada em frente ao veículo 100, ou por um dispositivo adaptado para Realidade Aumentada (AR). Tal dispositivo de AR pode compreender o para- brisa do veículo 100, óculos do motorista, lentes do motorista, etc.[0089] In the illustrated example, an alert is issued to warn the driver and make him aware of the VRU 200. In this case, an auditory warning is presented to the driver from a warning emitting device 510. However, in other embodiments, such a warning may comprise a visual warning on a display, on the dashboard of the vehicle 100, on a head-up display, projecting a visual warning on the windshield, or the road in front of the vehicle 100, or by a device adapted for Augmented Reality (AR). Such an AR device may comprise the vehicle's windshield 100, driver's glasses, driver's lenses, etc.
[0090] Ademais, um sinal tátil ou realimentação tátil pode ser provida no volante, assento de motorista ou semelhante, para prover um alerta silencioso ao motorista.[0090] Furthermore, a haptic signal or haptic feedback may be provided on the steering wheel, driver's seat or the like, to provide a silent alert to the driver.
[0091] Em algumas concretizações, uma advertência pode ser provida ao VRU 200, por exemplo piscando com os faróis de veículo, que pode ser em particular efetivo ao dirigir em escuridão ou condições de luz obscuras, tal como à noite, em crepúsculo, em névoa, ou quando o sol está escondido pelas nuvens. Como mencionado previamente, uma pluralidade de dispositivos emissores de advertência 510 do veículo 100 podem ser ativados simultaneamente para advertir o motorista e/ou o VRU 200, e possivelmente também outros veículos ou usuários de estrada na redondeza.[0091] In some embodiments, a warning may be provided to the VRU 200, for example by flashing vehicle headlights, which may be particularly effective when driving in darkness or unclear light conditions, such as at night, at twilight, in fog, or when the sun is hidden by clouds. As previously mentioned, a plurality of warning emitting devices 510 of the vehicle 100 may be activated simultaneously to warn the driver and/or the VRU 200, and possibly also other vehicles or road users in the vicinity.
[0092] Em algumas concretizações, uma advertência pode ser emitida piscando faróis de veículo à noite, e ativando a buzina do veículo 100 de dia. Por esse meio, o VRU 200 como também o motorista do veículo 100 pode ser notificado do perigo de um modo efetivo, enquanto a perturbação da advertência para outros usuários de estrada ou pessoas vivendo perto está reduzida.[0092] In some embodiments, a warning may be issued by flashing vehicle headlights at night, and activating the vehicle horn 100 during the day. By this means, the VRU 200 as well as the driver of the vehicle 100 can be notified of the danger in an effective way, while the disturbance of the warning to other road users or people living nearby is reduced.
[0093] Figura 6 é um fluxograma ilustrando uma concretização de um método 600 em um veículo 100. O método 600 aponta em evitar uma colisão potencial entre o veículo 100 e um VRU 200.[0093] Figure 6 is a flowchart illustrating an embodiment of a method 600 on a vehicle 100. The method 600 aims to avoid a potential collision between the vehicle 100 and a VRU 200.
[0094] O veículo 100 pode ser por exemplo um caminhão, um ônibus, um carro, uma motocicleta ou semelhante.[0094] Vehicle 100 can be, for example, a truck, a bus, a car, a motorcycle or the like.
[0095] A fim de ser capaz corretamente de evitar a colisão potencial entre o veículo 100 e o VRU 200, o método 600 pode compreender várias etapas 601 - 608. Porém, algumas destas etapas 601 - 608 podem ser executadas somente em algumas concretizações alternativas, como por exemplo a etapa 605, etapa 606 e/ou etapa 607. Ademais, as etapas descritas 601 - 608 podem ser executadas em uma ordem cronológica um pouco diferente do que a numeração sugere. O método 600 pode compreender as etapas subsequentes:[0095] In order to be able to correctly avoid the potential collision between the vehicle 100 and the VRU 200, the method 600 may comprise several steps 601 - 608. However, some of these steps 601 - 608 may be performed only in some alternative embodiments , such as step 605, step 606 and/or step 607. Furthermore, the steps described 601 - 608 may be performed in a chronological order slightly different from what the numbering suggests. Method 600 may comprise the following steps:
[0096] Etapa 601 compreende predizer um caminho futuro t1, t2, t3 do veículo 100.[0096] Step 601 comprises predicting a future path t1, t2, t3 of vehicle 100.
[0097] Em algumas concretizações, o caminho futuro predito t1, t2, t3 do veículo 100 pode corresponder a uma primeira área t1, t2, t3 ocupada pelo veículo 100 durante um conjunto de prazos futuros.[0097] In some embodiments, the predicted future path t1, t2, t3 of vehicle 100 may correspond to a first area t1, t2, t3 occupied by vehicle 100 during a set of future time frames.
[0098] Ademais, o caminho futuro t1, t2, t3 do veículo 100 pode ser predito medindo a velocidade do veículo 100. Ademais, a predição pode compreender medir o ângulo de volante αsw e medir a taxa de ângulo de volante α'sw. Também, além disso a predição pode compreender calcular um ângulo de volante futuro αsw, baseado no ângulo de volante medido αsw e na taxa de ângulo de volante medida α'sw. Ademais, a predição pode compreender calcular uma taxa de guinada futura w do veículo 100 baseada na velocidade medida do veículo 100 e no ângulo de volante futuro calculado αsw. A predição pode além disso também compreender extrapolar uma posição de veículo do veículo 100 em um conjunto de prazos futuros, baseado na taxa de guinada futura calculada w e na velocidade de veículo. Também, a predição do caminho futuro t1, t2, t3 do veículo 100 pode estar baseada nas posições de veículo extrapoladas no conjunto de prazos futuros.[0098] Furthermore, the future path t1, t2, t3 of vehicle 100 can be predicted by measuring the speed of vehicle 100. Furthermore, the prediction can comprise measuring the steering wheel angle αsw and measuring the steering wheel angle ratio α'sw. Also, in addition the prediction may comprise calculating a future steering wheel angle αsw, based on the measured steering wheel angle αsw and the measured steering wheel angle rate α'sw. Furthermore, the prediction may comprise calculating a future yaw rate w of the vehicle 100 based on the measured speed of the vehicle 100 and the calculated future steering angle αsw. The prediction may furthermore also comprise extrapolating a vehicle position of the vehicle 100 into a set of future time frames, based on the calculated future yaw rate w and the vehicle speed. Also, the prediction of the future path t1, t2, t3 of vehicle 100 may be based on the extrapolated vehicle positions in the set of future deadlines.
[0099] A posição de veículo extrapolada do veículo 100 pode compreender a iteração das etapas de calcular o ângulo de volante futuro αsw e calcular uma taxa de guinada futura w do veículo 100.[0099] The extrapolated vehicle position of vehicle 100 may comprise the iteration of the steps of calculating a future steering angle αsw and calculating a future yaw rate w of vehicle 100.
[0100] Além disso, a aceleração de volante α''sw pode ser assumida ser constante durante o conjunto de prazos futuros e fixada baseada em velocidade medida do veículo, e estado de indicador de curva, em algumas concretizações.[0100] Furthermore, the steering wheel acceleration α''sw may be assumed to be constant over the set of future time frames and fixed based on measured vehicle speed, and curve indicator status, in some embodiments.
[0101] A predição do caminho de veículo pode estar ademais baseada em detecção de borda de estrada feita por uma câmera 110 no veículo 100.[0101] Vehicle path prediction may further be based on road edge detection made by a camera 110 on vehicle 100.
[0102] A predição do caminho de veículo futuro pode ser ademais baseada em um destino do veículo 100, extraído de um navegador 330 do veículo 100 em algumas concretizações.[0102] Future vehicle path prediction may further be based on a destination of vehicle 100, extracted from a navigator 330 of vehicle 100 in some embodiments.
[0103] Em algumas concretizações, o cálculo do ângulo de volante futuro αsw a um tempo t pode ser feito por: [0103] In some embodiments, the calculation of the future flywheel angle αsw at time t can be done by:
[0104] Etapa 602 compreende detectar o VRU 200 e a posição do VRU 200.[0104] Step 602 comprises detecting the VRU 200 and the position of the VRU 200.
[0105] A detecção do VRU 200 e da posição do VRU 200 pode em algumas concretizações compreender detectar um objeto 200 por uma câmera 110 do veículo 100 e classificar o objeto detectado 200 como um VRU 200. Além disso, a detecção do VRU 200 pode compreender detectar o objeto 200 por um sensor 120 do veículo 100. Além disso, a detecção também pode compreender mapear o VRU classificado 200 com o objeto 200 detectado pelo sensor 120. Também, a detecção do VRU 200 e da posição do VRU 200 pode além disso compreender rastrear o VRU 200 pelo sensor 120.[0105] Detection of the VRU 200 and the position of the VRU 200 may in some embodiments comprise detecting an object 200 by a camera 110 of the vehicle 100 and classifying the detected object 200 as a VRU 200. Furthermore, detection of the VRU 200 may comprising detecting the object 200 by a sensor 120 of the vehicle 100. Furthermore, the detection may also comprise mapping the classified VRU 200 with the object 200 detected by the sensor 120. Also, detecting the VRU 200 and the position of the VRU 200 may further This includes tracking the VRU 200 by the sensor 120.
[0106] A câmera 110 pode compreender por exemplo uma câmera, uma câmera estérea, uma câmera de infravermelho, uma câmera de vídeo, ou uma câmera de tempo de vôo. O sensor 120 pode compreender por exemplo um radar, um lidar, um dispositivo de ultrassom, uma câmera de tempo de vôo, e/ou semelhante em concretizações diferentes.[0106] Camera 110 may comprise, for example, a camera, a stereo camera, an infrared camera, a video camera, or a time-of-flight camera. The sensor 120 may comprise, for example, a radar, a lidar, an ultrasound device, a time-of-flight camera, and/or the like in different embodiments.
[0107] A classificação do objeto detectado 200 pode ser feita baseada em reconhecimento de imagem em algumas concretizações, por um programa de reconhecimento de imagem.[0107] Classification of the detected object 200 can be done based on image recognition in some embodiments, by an image recognition program.
[0108] Ademais, a classificação pode compreender uma estimação de confiabilidade de predição de movimento do VRU 200, em que animais desacompanhados e pessoas mais baixas que uma altura de limiar configurável são classificadas como tendo confiabilidade de predição de movimento reduzida.[0108] Furthermore, the classification may comprise an estimation of motion prediction reliability of the VRU 200, wherein unattended animals and people shorter than a configurable threshold height are classified as having reduced motion prediction reliability.
[0109] Tal classificação pode ademais compreender uma estimação de confiabilidade de predição de movimento do VRU 200, em que motoristas de motocicleta podem ser classificados como tendo confiabilidade de predição de movimento aumentada em algumas concretizações.[0109] Such classification may further comprise an estimation of motion prediction reliability of the VRU 200, wherein motorcycle drivers may be classified as having increased motion prediction reliability in some embodiments.
[0110] Etapa 603 compreende determinar a velocidade do VRU 200 detectado 602.[0110] Step 603 comprises determining the speed of the detected VRU 200 602.
[0111] Determinar a velocidade do VRU 200 detectado 602 pode compreender determinar a velocidade e direção de movimento 205 do VRU 200. A velocidade pode ser determinada analisando uma sequência de imagens do VRU 200 durante vários prazos.[0111] Determining the speed of the detected VRU 200 602 may comprise determining the speed and direction of movement 205 of the VRU 200. The speed may be determined by analyzing a sequence of images of the VRU 200 over various time frames.
[0112] Etapa 604 compreende predizer uma posição futura 210 do VRU 200 detectado 602, baseado na posição de VRU na detecção 602 e na velocidade de VRU determinada 603.[0112] Step 604 comprises predicting a future position 210 of the detected VRU 200 602, based on the VRU position at detection 602 and the determined VRU speed 603.
[0113] A posição futura predita 210 do VRU 200 pode compreender uma segunda área 210 em que o VRU 200 é esperado estar situado ao conjunto de prazos futuros em algumas concretizações.[0113] The predicted future position 210 of the VRU 200 may comprise a second area 210 in which the VRU 200 is expected to be located within the set of future timeframes in some embodiments.
[0114] Além disso, em algumas concretizações, uma probabilidade de uma colisão ocorrer pode ser estimada, proporcional a uma sobreposição 220 entre a primeira área t1, t2, t3 e a segunda área 210.[0114] Furthermore, in some embodiments, a probability of a collision occurring can be estimated, proportional to an overlap 220 between the first area t1, t2, t3 and the second area 210.
[0115] A probabilidade de uma colisão pode além disso ser aumentada quando o VRU 200 é detectado 602 como um animal desacompanhado, tal como uma caça, ou uma pessoa mais baixa que uma altura de limiar configurável, tal como por exemplo, uma criança.[0115] The probability of a collision may further be increased when the VRU 200 is detected 602 as an unattended animal, such as game, or a person shorter than a configurable threshold height, such as, for example, a child.
[0116] Etapa 605, que pode ser executada só em algumas concretizações particulares, compreende determinar a posição geográfica do veículo 100.[0116] Step 605, which can be performed only in some particular embodiments, comprises determining the geographic position of vehicle 100.
[0117] A posição de veículo atual pode ser determinada por um dispositivo de posicionamento geográfico 330, tal como por exemplo um GPS. Porém, a posição atual do veículo 100 pode ser detectada alternativamente e registrada pela câmera 110 em algumas concretizações, detectando por exemplo um cruzamento de pedestres ou semelhante.[0117] The current vehicle position can be determined by a geographic positioning device 330, such as a GPS. However, the current position of vehicle 100 may alternatively be detected and recorded by camera 110 in some embodiments, for example detecting a pedestrian crossing or the like.
[0118] Etapa 606, que pode ser executada só em algumas concretizações particulares, em que a posição geográfica do veículo 100 foi determinada 605, compreende extrair informação estatística relacionada a uma probabilidade de uma colisão à posição geográfica determinada 605. A probabilidade de uma colisão pode ser aumentada a posições geográficas onde vários acidentes de tráfego estão excedendo um limite de limiar ou onde a posição geográfica determinada 605 é identificada como um cruzamento de pedestres.[0118] Step 606, which can be performed only in some particular embodiments, in which the geographic position of the vehicle 100 has been determined 605, comprises extracting statistical information related to a probability of a collision at the determined geographic position 605. The probability of a collision may be increased to geographic positions where multiple traffic accidents are exceeding a threshold limit or where the determined geographic position 605 is identified as a pedestrian crossing.
[0119] Tal informação estatística pode estar baseada em acidentes históricos a certas posições geográficas, armazenadas em um banco de dados, que pode ser mantido no veículo 100, ou externo ao veículo 100, mas acessível do veículo 100 por uma interface de comunicação sem fios. Tal informação pode ser provida por exemplo por um provedor de terceiros.[0119] Such statistical information may be based on historical accidents at certain geographic positions, stored in a database, which may be maintained in the vehicle 100, or external to the vehicle 100, but accessible from the vehicle 100 via a wireless communication interface. . Such information may be provided, for example, by a third party provider.
[0120] Porém, em algumas concretizações, a informação estatística pode compreender informação através de certos cenários de tráfego, que podem apresentar uma probabilidade aumentada de um acidente, tais como por exemplo cruzamentos desacompanhados, fim de cerca de caça, etc.[0120] However, in some embodiments, the statistical information may comprise information across certain traffic scenarios, which may present an increased probability of an accident, such as for example unattended intersections, end of hunting fence, etc.
[0121] Etapa 607, que pode ser executada só em algumas concretizações particulares, compreende detectar uma estrutura de tráfego relacionada à probabilidade aumentada de uma colisão. Tal estrutura de tráfego pode compreender por exemplo um cruzamento de pedestres, vizinhança de uma escola ou pátio de recreio, cruzamento de estrada, zonas de caça selvagem, etc. Tal estrutura de tráfego pode ser detectada pela câmera 110 dirigida para a frente do veículo 100 em algumas concretizações. Porém, em algumas outras concretizações alternativas, a estrutura de tráfego tendo uma probabilidade aumentada de uma colisão pode ser detectada por um sensor baseado em radiação eletromagnética tal como sinais de rádio, sinais de luz, etc.[0121] Step 607, which can be performed only in some particular embodiments, comprises detecting a traffic structure related to the increased probability of a collision. Such a traffic structure may comprise, for example, a pedestrian crossing, the neighborhood of a school or playground, a road crossing, wild hunting areas, etc. Such a traffic structure may be detected by camera 110 directed toward the front of vehicle 100 in some embodiments. However, in some other alternative embodiments, the traffic structure having an increased probability of a collision can be detected by a sensor based on electromagnetic radiation such as radio signals, light signals, etc.
[0122] Etapa 608 compreende executar uma ação para evitar uma colisão, quando a posição futura 210 predita 604 do VRU 200 está sobrepondo 220 o caminho futuro t1, t2, t3 predito 601 do veículo 100.[0122] Step 608 comprises taking an action to avoid a collision, when the predicted future position 210 604 of the VRU 200 is overlapping 220 the predicted future path t1, t2, t3 601 of the vehicle 100.
[0123] Em algumas concretizações, a ação pode ser executada quando a probabilidade de uma colisão excede um primeiro limite de limiar.[0123] In some embodiments, the action may be performed when the probability of a collision exceeds a first threshold limit.
[0124] Em algumas concretizações, a probabilidade de uma colisão pode ser aumentada a posições geográficas onde vários acidentes de tráfego estão excedendo um limite de limiar e a ação para evitar uma colisão pode ser executada baseada na probabilidade de uma colisão.[0124] In some embodiments, the probability of a collision may be increased at geographic positions where multiple traffic accidents are exceeding a threshold limit and action to avoid a collision may be taken based on the probability of a collision.
[0125] A ação a ser executada pode compreender uma advertência silenciosa exibida visualmente ou tatilmente ao motorista do veículo 100, uma advertência audível, um empurrão de freio curto para alertar o motorista, um freio completo para paralisação ou um alerta para advertir o VRU 200 dos riscos de colisão, em algumas concretizações.[0125] The action to be taken may comprise a silent warning displayed visually or tactilely to the driver of vehicle 100, an audible warning, a short brake push to alert the driver, a full brake to stop, or an alert to warn the VRU 200 of collision risks, in some embodiments.
[0126] Ademais, a advertência silenciosa pode ser exibida visualmente ou tatilmente ao motorista do veículo 100 quando a probabilidade de uma colisão excede um primeiro limite de limiar. A advertência audível pode ser emitida quando a probabilidade de uma colisão excede um segundo limite de limiar. Ademais, o empurrão de freio curto pode ser executado quando a probabilidade de uma colisão excede um terceiro limite de limiar. Além disso, o freio completo para paralisação pode ser executado quando a probabilidade de uma colisão excede um quarto limite de limiar, em algumas concretizações.[0126] Furthermore, the silent warning may be displayed visually or tactilely to the driver of vehicle 100 when the probability of a collision exceeds a first threshold limit. Audible warning may be issued when the probability of a collision exceeds a second threshold limit. Furthermore, short brake push can be performed when the probability of a collision exceeds a third threshold limit. Furthermore, full braking to a standstill may be performed when the probability of a collision exceeds a fourth threshold limit, in some embodiments.
[0127] Figura 7 ilustra uma concretização de um sistema 700 para evitar uma colisão potencial entre o veículo 100 e um VRU 200. O sistema 700 pode executar pelo menos algumas das etapas descritas previamente 601 - 608 de acordo com o método 600 descrito acima e ilustrado na Figura 6.[0127] Figure 7 illustrates an embodiment of a system 700 for avoiding a potential collision between vehicle 100 and a VRU 200. System 700 may perform at least some of the previously described steps 601 - 608 in accordance with method 600 described above and illustrated in Figure 6.
[0128] O sistema 700 compreende uma unidade de controle 310 no veículo 100. A unidade de controle 310 está arranjada para evitar uma colisão potencial entre o veículo 100 e um VRU 200. A unidade de controle 310 está configurada para predizer um caminho futuro t1, t2, t3 do veículo 100. Ademais, a unidade de controle 310 está configurada para detectar o VRU 200 e a posição do VRU 200 por um sensor 120. A unidade de controle 310 também está configurada para determinar a velocidade do VRU detectado 200. Em adição, a unidade de controle 310 está também configurada para predizer uma posição futura do VRU detectado 200, baseado na posição do VRU detectado 200 e na velocidade de VRU determinada. A unidade de controle 310 está configurada para executar uma ação para evitar uma colisão, quando a posição futura predita 210 do VRU 200 está sobrepondo 220 o caminho futuro predito t1, t2, t3 do veículo 100.[0128] System 700 comprises a control unit 310 in vehicle 100. Control unit 310 is arranged to prevent a potential collision between vehicle 100 and a VRU 200. Control unit 310 is configured to predict a future path t1 , t2, t3 of the vehicle 100. Furthermore, the control unit 310 is configured to detect the VRU 200 and the position of the VRU 200 by a sensor 120. The control unit 310 is also configured to determine the speed of the detected VRU 200. In addition, the control unit 310 is also configured to predict a future position of the detected VRU 200, based on the position of the detected VRU 200 and the determined VRU speed. The control unit 310 is configured to perform an action to avoid a collision when the predicted future position 210 of the VRU 200 is overlapping 220 the predicted future path t1, t2, t3 of the vehicle 100.
[0129] A ação para evitar uma colisão pode ser dependente do tamanho da sobreposição 220 entre a posição futura predita 210 do VRU 200 e o caminho futuro predito t1, t2, t3 do veículo 100 em algumas concretizações.[0129] The action to avoid a collision may be dependent on the size of the overlap 220 between the predicted future position 210 of the VRU 200 and the predicted future path t1, t2, t3 of the vehicle 100 in some embodiments.
[0130] Ademais, a unidade de controle 310 pode ser configurada para predizer um caminho futuro t1, t2, t3 do veículo 100 que corresponde a uma primeira área t1, t2, t3 ocupada pelo veículo 100 durante um conjunto de prazos futuros. A posição futura predita 210 do VRU 200 pode compreender uma segunda área 210, em que o VRU 200 pode ser esperado estar situado ao conjunto de prazos futuros. A probabilidade de uma colisão ocorrer pode ser proporcional à sobreposição 220 entre a primeira área t1, t2, t3 e a segunda área 210. Também, a unidade de controle 310 pode ser configurada para executar a ação quando a probabilidade de uma colisão excede um primeiro limite de limiar, em algumas concretizações. Ademais, em algumas concretizações, uma sobreposição 220 entre uma área T1 predita estar ocupada a tempo pelo veículo 100 perto em tempo e a segunda área 210, predita estar ocupada pelo VRU 200 perto em tempo pode ser considerada mais crítica do que uma sobreposição 220 entre uma área T3 predita estar ocupada a tempo pelo veículo 100 mais remoto em tempo e a segunda área 210, predita estar ocupada pelo VRU 200 mais remoto em tempo.[0130] Furthermore, control unit 310 may be configured to predict a future path t1, t2, t3 of vehicle 100 that corresponds to a first area t1, t2, t3 occupied by vehicle 100 during a set of future time frames. The predicted future position 210 of the VRU 200 may comprise a second area 210, in which the VRU 200 may be expected to be located within the set of future timeframes. The probability of a collision occurring may be proportional to the overlap 220 between the first area t1, t2, t3 and the second area 210. Also, the control unit 310 may be configured to take action when the probability of a collision exceeds a first threshold limit, in some embodiments. Furthermore, in some embodiments, an overlap 220 between an area T1 predicted to be occupied in time by vehicle 100 near in time and the second area 210 predicted to be occupied by VRU 200 in time may be considered more critical than an overlap 220 between an area T3 predicted to be occupied in time by the most remote vehicle 100 in time and the second area 210 predicted to be occupied by the most remote in time VRU 200.
[0131] A unidade de controle 310 também pode ser configurada para gerar sinais de controle para executar a ação emitindo uma advertência silenciosa exibida visualmente ou tatilmente ao motorista do veículo 100, uma advertência audível, um empurrão de freio curto para alertar o motorista, um freio completo para paralisação ou um alerta para advertir o VRU 200 do risco de colisão.[0131] Control unit 310 may also be configured to generate control signals to perform the action by issuing a silent warning displayed visually or tactilely to the driver of vehicle 100, an audible warning, a short brake push to alert the driver, a full brake to standstill or an alert to warn the VRU 200 of the risk of collision.
[0132] Ademais, a unidade de controle 310 pode além disso ser configurada para gerar sinais de controle para emitir uma advertência silenciosa, exibida visualmente ou tatilmente ao motorista do veículo 100 quando a probabilidade de uma colisão excede um primeiro limite de limiar. A unidade de controle 310 também pode ser configurada para gerar sinais de controle para emitir uma advertência audível quando a probabilidade de uma colisão excede um segundo limite de limiar. Também, a unidade de controle 310 também pode ser configurada para gerar sinais de controle para executar um empurrão de freio curto quando a probabilidade de uma colisão excede um terceiro limite de limiar. A unidade de controle 310 pode ser configurada para gerar sinais de controle para executar um freio completo para paralisação quando a probabilidade de uma colisão excede um quarto limite de limiar.[0132] Furthermore, control unit 310 may further be configured to generate control signals to issue a silent warning, visually or tactilely displayed to the driver of vehicle 100 when the probability of a collision exceeds a first threshold limit. The control unit 310 may also be configured to generate control signals to issue an audible warning when the probability of a collision exceeds a second threshold limit. Also, the control unit 310 may also be configured to generate control signals to perform a short brake push when the probability of a collision exceeds a third threshold limit. The control unit 310 may be configured to generate control signals to perform a full stop brake when the probability of a collision exceeds a fourth threshold limit.
[0133] A unidade de controle 310 pode além disso ser configurada para aumentar a probabilidade de uma colisão quando o VRU 200 é detectado como um animal desacompanhado ou uma pessoa mais baixa do que uma altura de limiar configurável.[0133] The control unit 310 may further be configured to increase the probability of a collision when the VRU 200 is detected as an unattended animal or person shorter than a configurable threshold height.
[0134] Além disso, a unidade de controle 310 pode ser configurada para determinar a posição geográfica do veículo 100 em algumas concretizações. A unidade de controle 310 também pode ser configurada para extrair informação estatística relacionada a acidentes de tráfego à posição geográfica determinada. Também, a unidade de controle 310 pode ser ademais configurada para aumentar a probabilidade de uma colisão a posições geográficas onde vários acidentes de tráfego estão excedendo um limite de limiar. Ademais, a unidade de controle 310 também pode ser configurada para detectar uma estrutura de tráfego relacionada à probabilidade aumentada de uma colisão em algumas concretizações.[0134] Additionally, control unit 310 may be configured to determine the geographic position of vehicle 100 in some embodiments. The control unit 310 may also be configured to extract statistical information relating to traffic accidents at the given geographic position. Also, the control unit 310 may further be configured to increase the probability of a collision at geographic locations where multiple traffic accidents are exceeding a threshold limit. Furthermore, control unit 310 may also be configured to detect a traffic structure related to the increased probability of a collision in some embodiments.
[0135] A unidade de controle 310 pode ser configurada para predizer o caminho futuro t1, t2, t3 do veículo 100 medindo a velocidade do veículo 100. Ademais, a unidade de controle 310 pode ser configurada para medir o ângulo de volante αsw, em algumas concretizações. A unidade de controle 310 também pode ser configurada para medir a taxa de ângulo de volante α'sw. Também, a unidade de controle 310 pode ser configurada para calcular um ângulo de volante futuro αsw, baseado no ângulo de volante medido αsw e na taxa de ângulo de volante medida α'sw. Ademais, a unidade de controle 310 também pode ser configurada para calcular uma taxa de guinada futura w do veículo 100 baseado na velocidade medida do veículo 100 e no ângulo de volante futuro calculado αsw. Em adição, a unidade de controle 310 também pode ser configurada para extrapolar uma posição de veículo do veículo 100 em um conjunto de prazos futuros, baseado na taxa de guinada futura calculada w e na velocidade de veículo. Ademais, a unidade de controle 310 também pode ser configurada para predizer o caminho do veículo 100 baseado nas posições de veículo extrapoladas no conjunto de prazos futuros, de acordo com algumas concretizações alternativas.[0135] The control unit 310 can be configured to predict the future path t1, t2, t3 of the vehicle 100 by measuring the speed of the vehicle 100. Furthermore, the control unit 310 can be configured to measure the steering wheel angle αsw, in some achievements. The control unit 310 may also be configured to measure the steering wheel angle ratio α'sw. Also, the control unit 310 may be configured to calculate a future steering wheel angle αsw, based on the measured steering wheel angle αsw and the measured steering wheel angle ratio α'sw. Furthermore, the control unit 310 may also be configured to calculate a future yaw rate w of the vehicle 100 based on the measured speed of the vehicle 100 and the calculated future steering angle αsw. In addition, the control unit 310 may also be configured to extrapolate a vehicle position of the vehicle 100 into a set of future time frames, based on the calculated future yaw rate w and the vehicle speed. Furthermore, the control unit 310 may also be configured to predict the path of the vehicle 100 based on the extrapolated vehicle positions in the set of future time frames, according to some alternative embodiments.
[0136] Em adição, a unidade de controle 310 também pode ser configurada para detectar o VRU 200 e a posição do VRU 200: detectando um objeto 200 por uma câmera 110 do veículo 100; classificando o objeto detectado 200 como um VRU 200; detectando o objeto 200 por um sensor 120 do veículo 100; mapeando o VRU classificado 200 com o objeto 200 detectado pelo sensor 120; e rastreando o VRU 200 pelo sensor 120.[0136] In addition, the control unit 310 may also be configured to detect the VRU 200 and the position of the VRU 200: detecting an object 200 by a camera 110 of the vehicle 100; classifying the detected object 200 as a VRU 200; detecting the object 200 by a sensor 120 of the vehicle 100; mapping the classified VRU 200 with the object 200 detected by the sensor 120; and tracking the VRU 200 by sensor 120.
[0137] A unidade de controle 310 compreende um circuito receptor 710 configurado para receber um sinal do sensor 320, do dispositivo de posicionamento 330 e/ou da câmera 110.[0137] The control unit 310 comprises a receiver circuit 710 configured to receive a signal from the sensor 320, the positioning device 330 and/or the camera 110.
[0138] Ademais, a unidade de controle 310 compreende um processador 720 configurado para executar pelo menos algumas etapas do método 600, de acordo com algumas concretizações.[0138] Furthermore, control unit 310 comprises a processor 720 configured to perform at least some steps of method 600, according to some embodiments.
[0139] Tal processador 720 pode compreender um ou mais exemplos de um circuito de processamento, isto é, uma Unidade de Processamento Central (CPU), uma unidade de processamento, um circuito de processamento, um Circuito Integrado Específico de Aplicação (ASIC), um microprocessador, ou outra lógica de processamento que pode interpretar e executar instruções. A expressão utilizada aqui "processador" pode assim representar um circuito de processamento compreendendo uma pluralidade de circuitos de processamento, tais como, por exemplo, qualquer, alguns ou todos os enumerados acima.[0139] Such processor 720 may comprise one or more examples of a processing circuit, i.e., a Central Processing Unit (CPU), a processing unit, a processing circuit, an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a microprocessor, or other processing logic that can interpret and execute instructions. The term "processor" used herein may thus represent a processing circuit comprising a plurality of processing circuits, such as, for example, any, some or all of those enumerated above.
[0140] Além disso, a unidade de controle 310 pode compreender uma memória 725 em algumas concretizações. A memória opcional 725 pode compreender um dispositivo físico utilizado para armazenar dados ou programas, isto é, sequências de instruções, em uma base temporária ou permanente. De acordo com algumas concretizações, a memória 725 pode compreender circuitos integrados compreendendo transistores baseados em silício. A memória 725 pode compreender por exemplo um cartão de memória, uma memória flash, uma memória de USB, um disco rígido, ou outra unidade de armazenamento volátil ou não volátil semelhante para armazenar dados tais como por exemplo ROM (Memória Somente para Leitura), PROM (Memória Somente para Leitura Programável), EPROM (PROM Apagável), EEPROM (PROM Eletricamente Apagável), etc., em concretizações diferentes.[0140] Additionally, the control unit 310 may comprise a memory 725 in some embodiments. Optional memory 725 may comprise a physical device used to store data or programs, that is, sequences of instructions, on a temporary or permanent basis. According to some embodiments, memory 725 may comprise integrated circuits comprising silicon-based transistors. The memory 725 may comprise, for example, a memory card, a flash memory, a USB memory, a hard disk, or other similar volatile or non-volatile storage unit for storing data such as, for example, ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM), etc., in different embodiments.
[0141] Ademais, a unidade de controle 310 pode compreender um transmissor de sinal 730. O transmissor de sinal 730 pode ser configurado para transmitir um sinal de controle para por exemplo um dispositivo de exibição, ou um sistema de advertência de VRU ou dispositivo de advertência 510, por exemplo.[0141] Furthermore, the control unit 310 may comprise a signal transmitter 730. The signal transmitter 730 may be configured to transmit a control signal to, for example, a display device, or a VRU warning system or warning device. warning 510, for example.
[0142] O sistema 700 ademais compreende um sensor 120 no veículo 100 configurado para detectar o VRU 200 e a posição do VRU 200.[0142] System 700 further comprises a sensor 120 in vehicle 100 configured to detect the VRU 200 and the position of the VRU 200.
[0143] Além disso, o sistema 700 também compreende um dispositivo emissor de advertência 510 no veículo 100, configurado para emitir uma advertência para evitar uma colisão.[0143] Furthermore, system 700 also comprises a warning emitting device 510 in vehicle 100, configured to issue a warning to avoid a collision.
[0144] Ademais, em algumas concretizações alternativas, o sistema 700 pode compreender um dispositivo de posicionamento 330 para determinar a posição geográfica do veículo 100 em algumas concretizações.[0144] Furthermore, in some alternative embodiments, the system 700 may comprise a positioning device 330 to determine the geographic position of the vehicle 100 in some embodiments.
[0145] O sistema 700 pode além disso compreender uma câmera 110 no veículo 100, em algumas concretizações.[0145] System 700 may further comprise a camera 110 in vehicle 100, in some embodiments.
[0146] O sistema 700 pode ademais compreender um sensor no veículo 100, configurado para medir o ângulo de volante αsw e a taxa de ângulo de volante α'sw do volante do veículo 100. O sensor pode compreender por exemplo uma câmera, uma câmera estéreo, uma câmera de infravermelho, uma câmera de vídeo ou semelhante.[0146] The system 700 may further comprise a sensor in the vehicle 100, configured to measure the steering angle αsw and the steering angle ratio α'sw of the steering wheel of the vehicle 100. The sensor may comprise, for example, a camera, a camera stereo, an infrared camera, a video camera or similar.
[0147] As etapas descritas acima 601 - 608 a serem executadas no veículo 100 podem ser implementadas pelo um ou mais processadores 720 dentro da unidade de controle 310, junto com o produto de programa de computação para executar pelo menos algumas das funções das etapas 601 - 608. Assim, um produto de programa de computação, compreendendo instruções para executar as etapas 601 - 608 na unidade de controle 310 pode executar o método 600 compreendendo pelo menos algumas das etapas 601 - 608 para predizer um caminho do veículo 100, quando o programa de computação está carregado no um ou mais processadores 720 da unidade de controle 310.[0147] The above-described steps 601 - 608 to be performed in the vehicle 100 may be implemented by the one or more processors 720 within the control unit 310, together with the computing program product to perform at least some of the functions of steps 601 - 608. Thus, a computer program product comprising instructions for performing steps 601 - 608 in control unit 310 may perform method 600 comprising at least some of steps 601 - 608 for predicting a path of vehicle 100, when the computing program is loaded into the one or more processors 720 of the control unit 310.
[0148] Ademais, algumas concretizações podem compreender um veículo 100, compreendendo a unidade de controle 310, configurada para evitar uma colisão potencial entre o veículo 100 e um VRU 200, de acordo com pelo menos algumas das etapas 601 - 608.[0148] Furthermore, some embodiments may comprise a vehicle 100, comprising control unit 310, configured to prevent a potential collision between vehicle 100 and a VRU 200, in accordance with at least some of steps 601 - 608.
[0149] O produto de programa de computação mencionado acima pode ser provido por exemplo na forma de um portador de dados levando código de programa de computação para executar pelo menos algumas das etapas 601 - 608 de acordo com algumas concretizações ao ser carregado no um ou mais processadores 720 da unidade de controle 310. O portador de dados pode ser, por exemplo, um disco rígido, um disco de CD ROM, uma haste de memória, um dispositivo de armazenamento óptico, um dispositivo de armazenamento magnético ou qualquer outro meio apropriado tal como um disco ou fita que pode conter dados legíveis por máquina de uma maneira não transitória. O produto de programa de computação pode além disso ser provido como código de programa de computação em um servidor e carregado à unidade de controle 310 remotamente, por exemplo, através de uma Internet ou uma conexão de intranet.[0149] The aforementioned computing program product may be provided for example in the form of a data carrier carrying computing program code for performing at least some of steps 601 - 608 in accordance with some embodiments upon being loaded into the one or plus processors 720 of the control unit 310. The data carrier may be, for example, a hard disk, a CD ROM disk, a memory stick, an optical storage device, a magnetic storage device, or any other suitable medium such as a disk or tape that can contain machine-readable data in a non-transitory manner. The computing program product may further be provided as computing program code on a server and uploaded to the control unit 310 remotely, for example, via an Internet or an intranet connection.
[0150] A terminologia usada na descrição das concretizações como ilustradas nos desenhos acompanhantes não é pretendida ser limitante do método descrito 600; da unidade de controle 310; do programa de computação; do sistema 700 e/ou do veículo 100. Várias mudanças, substituições e/ou alterações podem ser feitas, sem partir das concretizações de invenção como definidas pelas reivindicações anexas.[0150] The terminology used in describing the embodiments as illustrated in the accompanying drawings is not intended to be limiting of the described method 600; of the control unit 310; the computing program; of the system 700 and/or the vehicle 100. Various changes, substitutions and/or alterations may be made, without departing from the embodiments of the invention as defined by the appended claims.
[0151] Como usado aqui, o termo "e/ou" compreende qualquer e todas as combinações de um ou mais dos itens listados associados. O termo "ou" como usado aqui, é para ser interpretado como um OU matemático, isto é, como uma disjunção inclusiva; não como um OU exclusivo matemático (XOR), a menos que expressamente declarado caso contrário. Além disso, os termos singulares "um", e "o" são para serem interpretados como "pelo menos um", assim também compreendendo possivelmente uma pluralidade de entidades do mesmo tipo, a menos que expressamente declarado caso contrário. Será ademais entendido que os termos "inclui", "compreende", "incluindo" e/ou "compreendendo" especifica a presença de características declaradas, ações, inteiros, etapas, operações, elementos, e/ou componentes, mas não impede a presença ou adição de uma ou mais outras características, ações, inteiros, etapas, operações, elementos, componentes, e/ou grupos disso. Uma única unidade tal como por exemplo um processador pode cumprir as funções de vários itens recitados nas reivindicações. O mero fato que certas medidas são recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medidas não pode ser usada com vantagem. Um programa de computação pode ser armazenado/distribuído em um meio satisfatório, tal como um meio de armazenamento óptico ou um meio de estado sólido provido junto com ou como parte de outro hardware, mas também pode ser distribuído em outras formas tal como por Internet ou outro sistema de comunicação por fios ou sem fios.[0151] As used herein, the term "and/or" comprises any and all combinations of one or more of the associated listed items. The term "or" as used here is to be interpreted as a mathematical OR, that is, as an inclusive disjunction; not as a mathematical exclusive OR (XOR), unless expressly stated otherwise. Furthermore, the singular terms "one", and "the" are to be interpreted as "at least one", thus also possibly comprising a plurality of entities of the same type, unless expressly stated otherwise. It will further be understood that the terms "includes", "comprises", "including" and/or "comprising" specifies the presence of declared characteristics, actions, integers, steps, operations, elements, and/or components, but does not preclude the presence or adding one or more other features, actions, integers, steps, operations, elements, components, and/or groups thereof. A single unit such as a processor can fulfill the functions of several items recited in the claims. The mere fact that certain measures are recited in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these measures cannot be used to advantage. A computing program may be stored/distributed on a suitable medium, such as an optical storage medium or a solid state medium provided together with or as part of other hardware, but may also be distributed in other forms such as via the Internet or other wired or wireless communication system.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1551086A SE539097C2 (en) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | Method, control unit and system for avoiding collision with vulnerable road users |
| SE1551086-0 | 2015-08-20 | ||
| PCT/SE2016/050761 WO2017030493A1 (en) | 2015-08-20 | 2016-08-16 | Method, control unit and system for avoiding collision with vulnerable road users |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112018001990A2 BR112018001990A2 (en) | 2018-09-18 |
| BR112018001990B1 true BR112018001990B1 (en) | 2023-08-15 |
Family
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