NL2001991C - Inrichting voor het vermijden van verkeersongelukken. - Google Patents

Description

Inrichting voor het vermijden van verkeersongelukken Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op inrichting voor het vermijden van 5 ongelukken tussen een voertuig en een weggebruiker, waarbij de inrichting een sensorcombinatie van een drukgevoelige sensor en een nabijheidsensor, en een met de sensorcombinatie verbonden verwerkingsinrichting omvat.

Stand van de techniek 10 Een dcrgclijkc inrichting is bekend uit dc Nederlandse aanvrage NL 1024632, waarin een inrichting wordt beschreven die een druksensor omvat die bevestigd is aan de zijkant van een voertuig zoals een vrachtwagen. Een weggebruiker naast het voertuig kan de druksensor bedienen, waarna een waarschuwing volgt in de cabine van het voertuig. Tevens geeft de druksensor een signaal indien een aanrijding plaatsvindt. 15 Verder is beschreven dat de inrichting een verdere sensor kan omvatten, gebaseerd op detectie via infraroodstraling of elektromagnetische golven. Deze verdere sensor detecteert alle objecten in de nabijheid van de sensor, inclusief statische objecten op of nabij de weg waarop de weggebruiker zich bevindt.

Verder zijn waarschuwingsinrichtingcn bekend die een bestuurder waarschuwen 20 voor medeweggebruikers buiten het zicht van alle spiegels, gebaseerd op ultrasoon detectie, en detectie door beeldverwerking van camerabeelden.

Samenvatting van de uitvinding

De onderhavige uitvinding tracht een verbeterde inrichting te verschaffen, die een 25 meer betrouwbare detectie verschaft aan een bestuurder van een voertuig van medeweggebruikers, zoals fietsers, bromfietsers, motorrijders en voetgangers die zich in de nabijheid van het voertuig bevinden.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een inrichting volgens de in de aanhef gedefinieerde soort verschaft, waarbij de nabijheidsensor een radarsensor is die 30 gebaseerd is op frequentiegemoduleerde continue-golfradartechniek (FMCW). Een dergelijke nabijheidsensor is geschikt voor detectie van biomassa detectie, terwijl niet biologische objecten daarvan onderscheiden kunne worden en niet tot een detectiesignaal leiden. Dit maakt de huidige inrichting betere geschikt dan bestaande 2 nabij heidsensoren waarbij geen onderscheid gemaakt kan worden tussen niet-biologische en biologische objecten.

In een uitvoeringsvorm werkt de radarsensor werkt in S-band, C-band ofX-band, d.w.z. tussen 2-4 GHz, 3-8 GHz of 7-12,5 GHz. Deze frequentiebanden maken het 5 mogelijk om ook objecten met wat kleinere afmetingen (denk aan armen, benen, bovenlichaam) betrouwbaar te detecteren.

Verder omvat de inrichting een waarschuwingsinrichting die verbonden is met en aangestuurd wordt door de verwerkingsinrichting, en is de waarschuwingsinrichting ingericht voor het afgeven van een eerste type signaal in afhankelijkheid van een van 10 dc drukgcvocligc sensor afkomstig signaal. Als ccn weggebruiker dc drukgcvocligc sensor raakt (bij een daadwerkelijke aanrijding) of bedient (aanraakt) ter signalering van een mogelijk gevaarlijke situatie, wordt de bestuurder van het voertuig direct en duidelijk gewaarschuwd door het eerste type signaal.

De waarschuwingsinrichting is in een verdere uitvoeringsvorm ingericht voor het 15 afgeven van een tweede type signaal in afhankelijkheid van een van de nabijheidsensor alkomstig signaal. Dit tweede type signaal kan een vorm hebben van een meer vriendelijke voorsignalering, waarop de bestuurder adequaat kan reageren.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de sensorcombinatie een langgerekte strip met ccn geïntegreerde dmkscnsor cn ccn of meer geïntegreerde antennes behorend bij 20 de radarsensor. Dit maakt een eenvoudige montage op het voertuig mogelijk op verschillende locaties die grenzen aan gebieden rondom het voertuig die mogelijk gevaarlijke situaties voor de weggebruiker kunnen opleveren zoals de zijkant, voorkant, en/of achterkant van het voertuig.

In een uitvoeringsvorm is de radarsensor verbonden met een array van 25 afzonderlijke antennes. Deze zijn afzonderlijk of als groep aan te sturen. De verschillende antennes kunnen door de gebruikte frequenties van geringe afmeting zijn.

Een operationele golflengte van de radarsensor is in een verdere uitvoeringsvorm instelbaar is. Deze kan bijvoorbeeld worden aangepast afhankelijk van de grootte van te verwachten detecteerbare objecten, bijvoorbeeld de doorsnee van menselijke ledematen 30 of de doorsnee van een menselijk lichaam.

De radarsensor is in een uitvoeringsvorm ingericht voor hel detecteren van objecten in een vooraf bepaalde snelheidsgebied. Snelheid van een gedetecteerd object is bijvoorbeeld te bepalen door het meten van de Doppler-verschuiving van het 3 gereflecteerde radarsignaal. Met signaalverwerking kan dan bereikt worden dat alleen objecten in een bepaald snelheidsgebied daadwerkelijk gesignaleerd worden aan de verwerkingsinrichting. Zo kan tevens de radarsensor ingericht zijn voor het detecteren van een afstand tot een object, en alleen objecten signaleren die zich in een bepaald 5 afstandsbereik bevinden. Ook kan het tweede type waarschuwingssignaal afhankelijk worden gemaakt van de gedetecteerde afstand tussen de antenne en het betreffende object.

Korte beschrijving van de tekeningen 10 De onderhavige uitvinding zal nu in meer detail worden besproken aan de hand van een aantal voorbeelduitvoeringsvormen, met verwijzing naar de bij gevoegde tekeningen, waarin

Fig. 1 een situatieschets toont waarin de onderhavige uitvinding kan worden toegepast; 15 Fig. 2 een blokschema toont van een uitvoeringsvorm van de inrichting voor het vermijden van ongelukken tussen een voertuig en een weggebruiker; en

Fig. 3 een gedeeltelijk doorsneeaanzicht toont van een sensorcombinatie in de vorm van een strip volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

20 Gedetailleerde beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen

Fig. 1 toont een schematische weergave van een bovenaanzicht van een potentieel gevaarlijke situatie waarbij een voertuig 10 en een weggebmiker (fietser) 14 betrokken zijn. Indien het voertuig rechts af wil slaan en de fietser 14 bevindt zich in de nabijheid van het voertuig 10 zoals aangegeven, is er gevaar voor een aanrijding doordat het 25 voertuig 10 op de rijweg 16 dicht langs het trottoir 12 zal komen. Het mogelijke pad van het voertuig 10 is aangegeven met stippellijn 18, en dat van de achterwielen van het voertuig 10 met stippellijn 20. Ook in andere situaties kan een aanrijding gebeuren of dreigen te gebeuren, zoals in situaties waarbij de weggebruiker 14 over het hoofd kan worden gezien door de bestuurder van het voertuig 10, zoals bij recht of links 30 afslaan, maar ook bij voor- of achteruitrijden.

Om een dergelijke aanrijding te voorkomen, en om de bestuurder van het voertuig 10 meer inzicht te geven in de situatie rondom het voertuig 10, is het voertuig 4 voorzien van een inrichting 1 voor het vermijden van ongelukken tussen het voertuig 10 en de weggebruiker 14.

Een blokschema van de inrichting 1 is getoond in Fig. 2. Deze inrichting omvat een verwerkingsinrichting 3 voor het ontvangen en bewerken van signalen die 5 ontvangen worden van een sensorcombinatie 2. De sensorcombinatie 2 omvat een drukgevoelige sensor 5 en een nabijheidsensor 6. De verwerkingsinrichting 3 is verbonden met een waarschuwingsinrichting 4, die bijvoorbeeld geschikt is om akoestische en/of visuele waarschuwingssignalen af te geven.

De drukgevoelige sensor 5 kan een aan/uit-schakclaar zijn, of bijvoorbeeld een 10 krachtafhankclijkc sensor, die een signaal afgeeft dat gerelateerd is aan de kracht die op de drukgevoelige sensor 5 wordt uitgeoefend. Dit signaal wordt verwerkt door de verwerkingsinrichting 3, en in reactie daarop stuurt de verwerkingsinrichting 3 de waarschuwingsinrichting 4 aan om een eerste type waarschuwingssignaal uit te sturen. De drukgevoelige sensor 5 is zodanig aangebracht op het voertuig 10, dat deze door de 15 weggebruiker 14 wordt bediend in geval van een daadwerkelijke aanrijding. De drukgevoelige sensor 5 bevindt zich dan ook op een plaats op het voertuig 10 waarbij deze bediend kan worden door de weggebmiker 14 op het moment dat deze vermoedt dat een aanrijding gaat volgen. In beide situaties is een direct reageren van de bestuurder van het voertuig 10 noodzakclijk, cn het eerste type waarschuwingssignaal 20 dient dan ook een duidelijk waarneembaar signaal te zijn, bijvoorbeeld een luide akoestische waarschuwing.

De nabijheidsensor 6 is in uitvoeringsvormen van de onderhavige aanvrage een op radar gebaseerde nabijheidsensor, en wel een radarsensor die gebaseerd is op frequentiegemoduleerde continue-goliradartechniek (Frequency Modulated Continuous 25 Wave, FMCW). Een dergelijke radarsensor 6 is in staat om biologische massa (zoals de weggebruiker 14) te detecteren, terwijl niet-biologische massa niet leidt tot een detectiesignaal (bijvoorbeeld palen voor verkeersborden, verkeerslichten, bushokjes, lantaarnpalen, etc.). De radarsensor 6 zendt via antenna 7 elektromagnetische golven uit, die teruggekaatst worden door objecten zoals weggebruiker 14 en weer opgevangen 30 met dezelfde antenne 7. De signaalaansturing en -verwerking in de radarsensor 6 zorgt ervoor dat de ene antenne 7 in de tijd opvolgend als zend- en als ontvangstantenne gebruikt kan worden. Voordeel is dat dergelijke straling niet beïnvloed wordt door invloeden van buitenaf zoals duisternis, neerslag, wind, etc. zoals wel vaak het geval is 5 bij andere detectietechnieken, zoals ultrasone sensoren, lichtsensoren en beeldanalyse van camerabeelden.

De radarsensor 6 werkt in de S-band (2-4 GHz), C-band (3-8 GHz) of X-band (7-12,5GHz), met golflengten van respectievelijk 7,5-15 cm, 3,75-10 cm en 2,5-4 cm.

5 Deze golflengte bepaalt de resolutie van objecten die met deze elektromagnetische straling gedetecteerd kan worden. In de genoemde banden kan dit dus variëren van relevante lichaamsdelen (armen, benen) of het hele lichaam van de weggebruiker 14. Door het gebruik van deze FMCW golven is het mogelijk om door sommige materie heen te kijken. De meeste reflectie aan een object 14 met biomassa wordt gerealiseerd 10 door echo’s gerelateerd aan dc vochthuishouding in een lichaam, en diclcktrischc eigenschappen van een lichaam.

De radarsensor 6 is voorzien van een antenne 7, of een antenne-array 7 met meerdere antennes. Door de gebruikte frequentie van de radarsensor 6 kan gebruik worden gemaakt van relatief kleine antennes 7, bijvoorbeeld in de vorm van 15 dipoolanternes, strip-antennes, etc. In een antenne-array 7 kunnen alle afzonderlijke antennes 7 verbonden zijn met de radarsensor 6, wat het mogelijk maakt om de richtingsgevoeligheid van het antenne-array 7 te beïnvloeden, bijvoorbeeld door middel van fasesturing, In een verdere uitvoeringsvorm is de radarsensor 6 deels of geheel ondergebracht in of geïntegreerd met dc vcrwcrkingsinrichting 7. Bijvoorbeeld kan een 20 deel van de radarsensor 6 (voor het opwekken en verwerken van de analoge hoogfrequente signalen) dicht bij de antenne of antenne-array 7 zijn geplaatst, en de (digitale) signaalverwerking in de verwerkingsinrichting 3.

De radarsensor 6 is in verdere uitvoeringsvormen ingericht om instelbaar te zijn voor bepaalde soorten objecten, bijvoorbeeld door de gebruikte frequentie in te stellen. 25 Zo kan de gevoeligheid van de radarsensor 6 worden afgeregeld om het meest gevoelig te zijn voor biomassa die overeenkomt met (delen van) het menselijk lichaam.

De radarsensor 6 is in een verder uitvoeringsvorm ingericht om slechts een detectiesignaal af te geven indien het gedetecteerde object voldoet aan bepaalde karakteristieke paramaters, zoals afmeting en afstand tot de antenne 7. Naast afstand 30 kan de radarsensor 6 ook gebruikt worden om de relatieve snelheid van een gedetecteerd object te bepalen, bijvoorbeeld door het bepalen van de Dopplerverschuiving in het FMCW signaal. Door signaalverwerkingtechnieken die geïmplementeerd zijn in de radarsensor 6 is het mogelijk om alleen objecten te 6 detecteren die zich in bepaalde venstergebieden van een karakteristieke grootheid bevinden (zoals grootte, afstand, snelheid).

Met deze radarsensor 6 kan derhalve de aanwezigheid van een weggebruiker 14 in een mogelijk gevaarlijke positie ten opzichte van het voertuig 10 bepaald worden.

5 Dit kan gesignaleerd worden aan de bestuurder van het voertuig 10 als een soort voorwaarschuwing, met een tweede type waarschuwingssignaal. Dit kan bijvoorbeeld een minder luid geluidssignaal zijn, of een visuele waarschuwing.

De verwerkingsinrichting 3 kan zijn ingericht om de waarschuwingsinrichting 4 aan te sturen om een tweede type waarschuwingssignaal af te geven afhankelijk van het 10 door de radarscnsor 6 geleverde signaal. Hierbij kan bijvoorbeeld rekening worden gehouden met de gedetecteerde afstand, het aantal objecten dat gedetecteerd wordt, of de snelheid waarmee een object beweegt ten opzichte van het voertuig 10.

De sensorcombinatie 2 wordt in een uitvoeringsvorm geïntegreerd in een enkele (langgerekte) strip 8, die bijvoorbeeld op delen van het voertuig 10 geplaatst kan 15 worden. De strip 8 kan vervaardigd zijn van een flexibel materiaal, dat tevens voldoende bescherming biedt voor de sensorcombinatie 2. Een deelaanzicht van een dergelijke strip 8 is getoond in Fig. 3. In de strip is in een langgerekte vorm de drukgevoelige sensor 5 aangebracht. In de getoonde uitvoeringsvorm is een aantal antennes 7 (als deel van antenne-array 7) aangebracht in ccn langgerekt gebied naast de 20 drukgevoelige sensor 5.

Het aanbrengen van de strip 8 kan uitgevoerd worden aan de zijkant van het voertuig 10 (bijvoorbeeld op een zijwand van het voertuig 10, een fietsenvanger, of de zijkant van de cabine), maar ook aan de voorzijde en/of achterzijde van het voertuig 10. In de buurt van alle gebieden en gebiedjes rondom een voertuig 10 waar de 25 aanwezigheid van een weggebruiker 14 een mogelijk gevaarlijke situatie kan opleveren (en die niet zichtbaar zijn voor de bestuurder, bijvoorbeeld via spiegels) kan een dergelijke strip 8 eenvoudig geplaatst worden. De lengte van de strip 8 is afhankelijk van de plaats op het voertuig, en kan variëren van enkele centimeters tot enkele meters.

Er kunnen ook meerdere strips 8 op een voertuig 10 geplaatst worden. Overdracht 30 van de door de drukgevoelige sensor 5 en radarsensor 6 verschafte signalen kan via elektrische leidingen of draadloos gebeuren, met op zich bekende technieken voor draadloze dataoverdracht.

7

De verwerkingsinrichting 3 kan verder zijn ingericht om de aanwezigheid en correct functioneren van de drukgevoelige sensor 5 en de radarsensor 6 te waarborgen. Indien een foutief functioneren wordt gedetecteerd, kan de verwerkingsinrichting 3 dit via de waarschuwingsinrichting 4 signaleren aan de bestuurder van het voertuig 10.

5

Claims (9)

1. Inrichting voor het vermijden van ongelukken tussen een voertuig (10) en een weggebruiker (14), waarbij de inrichting (1) omvat: 5 een sensorcombinatie (2) van een drukgevoelige sensor (5) en een nabijheidsensor (6) en een met de sensorcombinatie (2) verbonden verwerkingsinrichting (3), waarbij de nabijheidsensor (6) een radarsensor is die gebaseerd is op frequentiegemoduleerde continue-go lfradartec h n i ck (FMCW).

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de radarscnsor (6) werkt in S-band, C- band of X-band.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de inrichting (1) verder een waarschuwingsinrichting (4) omvat die verbonden is met en aangestuurd wordt door de 15 verwerkingsinrichting (3), en waarbij de waarschuwingsinrichting (4) is ingericht voor het afgeven van een eerste type signaal in afhankelijkheid van een van de drukgevoelige sensor (5) afkomstig signaal.

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de waarschuwingsinrichting (4) is ingericht voor het afgeven van een tweede type signaal in afhankelijkheid van een van de nabijheidsensor (6) afkomstig signaal.

5. Inrichting volgens een van de conclusies 1-4, waarbij de sensorcombinatie (2) een 25 langgerekte strip omvat met een geïntegreerde druksensor (5) en een of meer geïntegreerde antennes (7) behorend bij de radarsensor (6).

6. Inrichting volgens een van de conclusies 1-6, waarbij de radarsensor (6) verbonden is met een array van afzonderlijke antennes (7). 30

7. Inrichting volgens een van de conclusies 1-6, waarbij een operationele golflengte van de radarsensor (6) instelbaar is.

8. Inrichting volgens een van de conclusies 1-7, waarbij de radarsensor (6) is ingericht voor het detecteren van objecten in een vooraf bepaald snelheidsgebied.

9. Inrichting volgens een van de conclusies 1-8, waarbij de radarsensor (6) is 5 ingericht voor het detecteren van een afstand tot een object.