IT201600115481A1 - Sistema elettronico di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo e relativo metodo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

Sistema elettronico di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo e relativo metodo A nome: AMBROSETTI, Sergio Aldo

Corso Sempione 36

21013 GALLARATE VA

LIVIERO, Filippo Maria

Via G. Galilei 1

21013 GALLARATE VA

Mandatari: Ing. Ugo ROSSI, Albo iscr. nr.1209B, Ing. Dario ALDE, Albo iscr. nr.1338 B, Ing. Marco BELLASIO, Albo iscr. nr.1088 B, D.ssa Cristina BIGGI, Albo iscr. nr.1239 B, D.ssa Michela ERRICO, Albo iscr. nr.1520 B, Ing. Simona INCHINGALO, Albo iscr. nr.1341 B, Ing. Giancarlo PENZA, Albo iscr. nr.1335 B, D.ssa Elena ROSSETTI, Albo iscr. nr.1124B, Elio Fabrizio TANSINI, Albo iscr. nr.697 BM, Ing. Luigi TARABBIA, Albo iscr. nr.1005 BM, Ing. Lucia VITTORANGELI, Albo iscr. nr.983 BM, Ing. Umberto ZERMANI, Albo iscr. nr.1518 B

* ;CAMPO DI APPLICAZIONE ;La presente invenzione ha per oggetto un sistema elettronico e un metodo di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo. ;In particolare, la presente invenzione ha per oggetto un sistema elettronico e un metodo di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo in grado di identificare l’eventuale utilizzo di un dispositivo elettronico portatile. ;TECNICA NOTA ;Come è noto, negli ultimi anni sono stati sviluppati molteplici sistemi per il miglioramento della sicurezza, sia attiva che passiva dei veicoli, particolarmente a motore, che siano in grado di prevenire e/o diminuire il numero di incidenti stradali. ;E’ altresì noto che le statistiche sugli incidenti stradali indicano che negli ultimi anni una delle primarie cause di incidenti è dovuta alla distrazione del conducente del veicolo dovuta all’utilizzo di dispositivi elettronici portatili durante la guida del veicolo stesso, come ad esempio smartphone. ;Infatti, l’eccesiva fiducia nelle proprie capacità e la convinzione di avere dei buoni riflessi, porta i conducenti di veicoli a rispondere alle chiamate, a leggere i messaggi ricevuti sul proprio dispositivo portatile elettronico, a scattare fotografie, a chattare e a navigare durante la guida. ;Ad auto lanciata, i due secondi necessari a leggere un messaggio ricevuto sul dispositivo elettronico portatile equivalgono a una trentina di metri percorsi con il veicolo senza guardare la strada, con il rischio di tamponare un’altra vettura o di investire un pedone. ;Sono noti sistemi che mediante una telecamera riprendono l’esterno del veicolo e cercano di prevenire di investire con il veicolo eventuali pedoni. Altri sistemi noti, mediante il rilevamento del movimento degli occhi e/o dello stile di guida, riescono a determinare il livello di stanchezza del conducente. ;Sono altresì noti sistemi volti a bloccare temporaneamente l’utilizzo del dispositivo elettronico portatile del conducente durante la guida del veicolo; tali sistemi richiedono la collaborazione attiva del conducente, che deve spegnere o disabilitare temporaneamente il proprio dispositivo elettronico portatile. ;E’ quindi sentita l’esigenza di ridurre o prevenire incidenti stradali causati dalla distrazione del conducente del veicolo dovuta ad un utilizzo improprio di un dispositivo elettronico portatile durante la guida. ;SOMMARIO DELL’INVENZIONE ;Scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema elettronico di sicurezza e relativo metodo per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo che consenta di rilevare la distrazione del conducente, in particolare quella causata da un utilizzo improprio di dispositivi elettronici portatili: in tal modo vengono ridotti gli incidenti stradali dovuti all’utilizzo di tali dispositivi elettronici durante la guida. ;Altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema elettronico di sicurezza e relativo metodo per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo che sia semplice ed efficiente. ;Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema elettronico di sicurezza e relativo metodo per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo che sia facilmente installabile all’interno del veicolo. ;Non ultimo scopo dell’invenzione è quello di realizzare un sistema elettronico di sicurezza e relativo metodo per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo che richieda ridotti interventi di manutenzione e che offra le massime garanzie di sicurezza e di affidabilità nell'uso. ;Questi ed altri scopi sono raggiunti dall’invenzione come descritta nelle unite rivendicazioni. ;L’invenzione riguarda un sistema elettronico di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo e relativo metodo, come dalle rivendicazioni da 1 a 10. ;Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un sistema di sicurezza e relativo metodo per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo secondo l’invenzione, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati. ;BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE ;Tale descrizione è fornita qui di seguito con riferimento alle unite figure, anch'esse aventi scopo puramente esemplificativo e pertanto non limitativo, in cui: ;- la figura 1 illustra una porzione dell’abitacolo di un veicolo equipaggiato con il sistema elettronico di sicurezza secondo l’invenzione; ;- la figura 2 illustra uno schema a blocchi del sistema elettronico di sicurezza secondo l’invenzione; ;- la figura 3 illustra più in dettaglio un componente del sistema di figura 2. DESCRIZIONE DETTAGLIATA ;Con riferimento alle figure citate, il sistema elettronico di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo secondo l’invenzione viene indicato globalmente con il numero di riferimento 1. ;Il sistema elettronico di sicurezza 1 comprende una telecamera 2 ed una unità di elaborazione 3. ;La telecamera 2 è configurata per inquadrare almeno una porzione del volante 7 del veicolo e di catturare i movimenti delle mani e/o delle braccia del conducente del veicolo. ;Il campo visivo 6 inquadrato dalla telecamera 2 è la misura dell'ampiezza del campo visivo che la telecamera 2 è in grado di inquadrare. ;Preferibilmente, la lunghezza focale dell'obiettivo della telecamera 2 può essere variata in modo tale da condizionare il campo visivo 6 inquadrabile, in modo tale da poter inquadrare un campo visivo più grande o più piccolo. Preferibilmente, la telecamera è configurata per acquisire immagini di profondità o 3D. ;Preferibilmente, il sistema 1 comprende ulteriormente una o più sorgenti di luce, eventualmente associabili alla telecamera, adatte a irradiare luce verso la zona delle mani e/o delle braccia del conducente in modo tale da permettere alla telecamera 2 di acquisire una o più immagini del conducente. ;La prima e la seconda sorgente di luce possono essere di diverso tipo. Ad esempio, una o più delle sorgenti di luce possono includere una sorgente di luce all’infrarosso (IR). ;Alternativamente, la prima e la seconda sorgente di luce possono avere lunghezze d’onda diverse. ;Preferibilmente, la telecamera 2 è di tipo digitale e comprende al suo interno, ad esempio, un sensore CMOS oppure un sensore CCD per la conversione del livello di luce in dato digitale. ;Preferibilmente, la telecamera 2 è del tipo a riconoscimento di profondità, in grado di generare una mappa di profondità a breve distanza di ciò che viene visto attraverso la telecamera, oppure una telecamera per la stereovisione, che mediante l’utilizzo di due telecamere i cui rapporti reciproci sono noti, risulti in grado di approssimare una rappresentazione 3D di quello che viene inquadrato dalle due telecamere. ;Alternativamente, la telecamera 2 è una normale telecamera (o webcam) per il riconoscimento dei gesti basato su elaborazione di immagini. ;La telecamera 2 è posizionata all’interno dell’abitacolo del veicolo, preferibilmente nella zona dello specchietto retrovisore o, alternativamente, nella zona della plafoniera dell’abitacolo, come mostrato schematicamente nella figura 1. ;L’immagine acquisita dalla telecamera 2 del volante 7 del veicolo e delle mani del conducente viene trasmessa, per mezzo di un segnale di acquisizione S_dt, all’unità di elaborazione 3, la quale è configurata per elaborare l’immagine ricevuta dalla telecamera 2. ;Con riferimento alla figura 3, l’unità di elaborazione 3 comprende un modulo di ricezione 10 ed un modulo operativo 11. ;Tale trasmissione dell’immagine acquisita può avvenire via cavo o, alternativamente, senza fili (wireless) attraverso il modulo di ricezione 10 contenuto all’interno dell’unità di elaborazione 3. ;L’immagine digitalizzata viene acquisita dal modulo operativo 11 in grado di elaborarla e di estrarre da essa diverse informazioni. ;Ad esempio, il modulo operativo 11 è in grado di ricavare l’informazione che almeno una mano 9 del conducente si è staccata dal volante. ;Detta elaborazione avviene in tempo reale. ;Preferibilmente, un’altra informazione ricavabile dal modulo operativo 11 è relativa ad almeno una mano 9 staccata dal volante 7 con un dispositivo elettronico portatile 8 afferrato con la mano 9. ;Ancora più preferibilmente, il modulo operativo 11 è in grado di rilevare se il conducente sta parlando con il dispositivo elettronico portatile 8 impugnato da una mano 9 e portato nella zona dell’orecchio, oppure se il conducente sta digitando su detto dispositivo elettronico portatile 8 mediante l’uso delle dita della mano 9 che lo afferra o con quelle dell’altra mano. ;Il modulo operativo 11 contiene al suo interno uno o più algoritmi matematici di visione artificiale per il riconoscimento delle immagini, preferibilmente in maniera digitale. ;In particolare, il modulo operativo 11 è in grado di rilevare uno o più gesti di una o di entrambe le mani e di identificare alcuni oggetti dell’immagine, quali ad esempio il volante ed un eventuale dispositivo elettronico portatile 8. ;Ad esempio, il modulo operativo 11 è in grado di riconoscere i gesti o i movimenti del conducente (“gesture recognition”) basandosi, ad esempio, su una comparazione di due immagini di profondità o 3D ed è anche in grado di riconoscere una o più parti del corpo umano inquadrato dalla telecamera 2, quali, ad esempio non limitativo, il volto, la testa, le mani, le dita o le braccia. ;Preferibilmente, il sistema 1 comprende ulteriormente una memoria 4 in cui viene memorizzata una tabella contenente un elenco di movimenti o gesti di uno specifico conducente. ;Preferibilmente, l’elenco di movimenti di uno specifico conducente può essere memorizzato durante una fase di apprendimento del sistema, da effettuare durante la taratura e messa a punto del sistema 1. ;Nella situazione in cui sia stato rilevato dal modulo operativo 11 che almeno una mano 9 si sia staccata dal volante 7 oltre un predeterminato periodo di tempo, o che il conducente stia utilizzando il dispositivo elettronico portatile 8 per parlare (“talking on the phone while driving”) o per digitare delle informazioni (“texting while driving”) o per scattare delle fotografie (“taking a picture while driving”), l’unità di elaborazione 3 emette un segnale di allarme S_al. ;Più particolarmente, il segnale di allarme S_al emesso da detta unità di elaborazione 3 comprende una o più azioni quali ad esempio fare vibrare il volante 7, emettere un segnale sonoro dall’impianto audio del veicolo, emettere un segnale visivo sull’impianto video e/o sulla strumentazione del cruscotto del veicolo, oppure far rallentare il veicolo. ;Preferibilmente, l’unità di elaborazione 3 può comprendere un’unità in grado di rilevare che il veicolo è in movimento. ;Ad esempio, l’unità di elaborazione 3 comprende ulteriormente un sistema di localizzazione 14 (ad esempio, un sistema di posizionamento globale di tipo GPS, “global positioning system”) in grado di rilevare la velocità di movimento del veicolo. ;Preferibilmente, l’unità di elaborazione 3 comprende ulteriormente un terzo modulo operativo 12 contenente uno o più parametri di sistema relativi ad esempio a un limite di velocità oltre il quale generare detto segnale di allarme S_al nel caso in cui nell’immagine acquisita dalla telecamera si verificasse una delle situazioni di pericolo sopra menzionate o relativo al periodo di tempo oltre il quale guidare con almeno una mano staccata dal volante 7 risulti pericolosa. ;Preferibilmente, detti parametri del sistema 1 possono essere impostati mediante un modulo di configurazione 13. ;Alternativamente, la velocità del veicolo può essere acquisita collegando detta unità di elaborazione 3 ad un sistema diagnostico di bordo 5 del veicolo; in tal caso il sistema diagnostico di bordo 5 invia un segnale di stato S_dg contenente varie informazioni sullo stato del veicolo, tra cui anche quella relativa alla velocità. ;Preferibilmente, le immagini riprese dalla telecamera 2 possono essere inviate mediante un segnale di lettura/scrittura S_rw e memorizzate all’interno della memoria 4. ;Preferibilmente, la memorizzazione delle immagini avviene a ciclo continuo, in modo tale che quando la memoria 4 è piena, si sovrascrivono le vecchie immagini con quelle appena acquisite. ;Opzionalmente, in caso di incidente, la memoria entra in una modalità di protezione da scrittura di nuove immagini, in modo tale da preservare le immagini riprese appena prima e durante l’incidente. ;La memoria 4 può essere sia interna che esterna all’unità di elaborazione 3. ;In caso di incidente, le immagini rilevate dalla telecamera 2 e memorizzate all’interno della memoria 4 possono fornire prova documentale relativa alla dinamica dell’incidente, in particolare, se al momento di un incidente il conducente aveva entrambe le mani sul volante 7, oppure se risultasse distratto dall’utilizzo del dispositivo elettronico portatile 8. ;Vantaggiosamente, la telecamera 2 è utilizzata per effettuare viedochiamate attraverso il dispositivo elettronico portatile 8 o altro dispositivo presente a bordo del veicolo; in tal modo, è possibile effettuare una videochiamata senza staccare le mani dal volante 7 durante la guida del veicolo. ;Il dispositivo elettronico portatile 8 può essere un tablet, oppure uno smarthpone oppure un computer portatile. ;Il funzionamento del dispositivo sopra descritto, nell'esecuzione del metodo secondo l’invenzione, è il seguente. ;Innanzitutto, una telecamera 2 viene installata all’interno dell’abitacolo del veicolo, in modo tale da poter inquadrare, con il suo campo visivo 6, almeno una porzione del volante 7 del veicolo ed i movimenti della mani del conducente del veicolo; in tale modo, la telecamera 2 è in grado di acquisire l’immagine di almeno una porzione del volante 7 del veicolo e dei movimenti della mani del conducente del veicolo. ;L’immagine acquisita viene successivamente trasmessa all’unità di elaborazione 3, preferibilmente posizionata all’interno del veicolo. ;L’unità di elaborazione 3 elabora l’immagine ricevuta dalla telecamera 2 e riconosce, in funzione dell’immagine ricevuta, l’utilizzo di un dispositivo elettronico portatile 8 da parte di almeno una mano 9 del conducente del veicolo. ;Si è in pratica constatato come il metodo secondo l’invenzione assolva pienamente il compito prefissato in quanto consente di riconoscere movimenti o gesti indicativi di distrazione da parte del conducente durante la guida del veicolo in modo semplice ed economico. ;Un ulteriore vantaggio del sistema e del metodo secondo l’invenzione è quello di poter essere eseguito senza richiedere complesse installazioni o tempi lunghi di installazione. ;Un altro vantaggio del sistema e del metodo secondo l’invenzione è quello di essere affidabile nell’utilizzo. ;E' da notare che il sistema ed il metodo secondo l’invenzione cambia radicalmente il concetto di sicurezza durante la guida di un veicolo, particolarmente a motore, in quanto risulta in grado di rilevare una delle maggiori cause di incidenti automobilistici stradali. ;Il sistema, nonché il metodo per la sua esecuzione, così concepiti, sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. ;Forma oggetto della presente invenzione anche un veicolo, particolarmente a motore, comprendente il sistema elettronico di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo, come definito nella annessa rivendicazione 1 e da una o più sue forme di realizzazione preferite descritte nelle rivendicazioni dipendenti da 2 a 7. ;Il veicolo a motore può essere un automobile, un autobus, oppure un autocarro. *

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema elettronico (1) di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo, il sistema comprendente: - almeno una telecamera (2) posizionata all’interno dell’abitacolo del veicolo e configurata per inquadrare (6) almeno una porzione del volante (7) del veicolo e per inquadrare i movimenti di almeno una mano del conducente del veicolo, detta almeno una telecamera (2) essendo configurata per acquisire una immagine rappresentativa della porzione del volante del veicolo e dell’almeno una mano del conducente; - una unità di elaborazione (3) configurata per ricevere detta immagine acquisita da detta almeno una telecamera (2); in cui detta unità di elaborazione (3) è ulteriormente configurata per elaborare l’immagine ricevuta e per riconoscere, in funzione dell’immagine elaborata, l’utilizzo di un dispositivo elettronico portatile (8) da parte dell’almeno una mano (9) del conducente.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui l’unità di elaborazione è ulteriormente configurata per riconoscere una digitazione di dati nel dispositivo elettronico portatile per mezzo di una mano del conducente.
3. 3. Sistema secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui l’unità di elaborazione è ulteriormente configurata per riconoscere una chiamata in corso del dispositivo elettronico portatile afferrato da una mano del conducente.
4. 4. Sistema secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui detta unità di elaborazione (3) è ulteriormente configurata per trasmettere un segnale di allarme (S_al) nel caso in cui abbia rilevato l’utilizzo di detto dispositivo elettronico portatile (8), in cui detto segnale di allarme (S_al) comprende una o più tra le seguenti azioni: - far vibrare il volante (7), - emettere un segnale sonoro dall’impianto audio del veicolo, - emettere un segnale visivo sull’impianto video del veicolo, - far rallentare il veicolo.
5. 5. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta telecamera (8) è posizionata nella zona dello specchietto retrovisore oppure della plafoniera dell’abitacolo di detto veicolo ed in cui l’unità di elaborazione è posizionata all’interno del veicolo.
6. 6. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta telecamera (2) è ulteriormente configurata per effettuare videochiamate mediante detto dispositivo elettronico portatile (8).
7. 7. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente ulteriormente una memoria (4) configurata per memorizzare le immagini acquisite da detta telecamera (2).
8. 8. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo elettronico portatile (8) è un tablet oppure uno smartphone oppure un computer portatile.
9. 9. Metodo di sicurezza per rilevare l’attenzione del conducente di un veicolo, comprendente i passi di: - posizionare almeno una telecamera (2) all’interno dell’abitacolo del veicolo; - inquadrare (6) almeno una porzione del volante (7) del veicolo ed i movimenti di almeno una mano del conducente del veicolo, per mezzo dell’almeno una telecamera; - acquisire l’immagine del volante (7) del veicolo e dell’almeno una mano del conducente, mediante detta almeno una telecamera (2); - trasmettere (S_dt) detta immagine acquisita ad una unità di elaborazione (3); - elaborare, per mezzo di detta unità di elaborazione (3), l’immagine ricevuta e riconoscere, in funzione dell’immagine elaborata, l’utilizzo di un dispositivo elettronico portatile (8) da parte dell’almeno una mano (9) del conducente.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, comprendente ulteriormente il passo di generare un segnale d’allarme (S_al) nel caso in cui venga rilevato l’utilizzo di detto dispositivo portatile (9).