SE538987C2 - Vältvarning i fordon - Google Patents

Abstract

21 SAM MANDRAG Förfarande (300) och beräkningsenhet (120) för detektion av vältning av ett fordon(100). Förfarandet (300) innefattar fastställande (301) av ett normalplan (140), ge-nom mätning av ett avstånd (A1) i fordonets höjdriktning mellan en 3D-kamera5 (110-1, 110-2) innefattad ifordonet (100) och ett underlag (130) då fordonet (100)är i horisontell position. Förfarandet (300) innefattar även mätning (302) med 3D-kameran (110-1, 110-2) av avståndet (A2, A3) mellan 3D-kameran (110-1, 110-2)och fordonets underlag (130). Vidare innefattar förfarandet (300) även beräkning(303) av skillnaden i avstånd, mellan det uppmätta (302) avståndet (A2, A3) och10 avståndet (A1) till det fastställda (301) normalplanet (140) samt detektering (304)av att fordonet (100) håller på att välta då den beräknade (303) skillnaden i av-stånd överskrider ett tröskelvärde. 15 (Pubi. Fig. zo)

Description

Uppfinningen hänför sig till ett förfarande och en beräkningsenhet associerademed ett fordon. Närmare bestämt anger uppfinningen en mekanism för detektion av vältning av ett fordon.

BAKGRUND Ett fordon kan komma att luta i förhållande till vägplanet, exempelvis på grund avtung, osymmetriskt placerad last och/ eller ojämnt underlag, exempelvis vid dikes-körning eller liknande.

Med fordon avses i detta sammanhang exempelvis lastbil, långtradare, flakbil,transportbil, hjullastare, buss, terrängbil, bandvagn, stridsvagn, fyrhjuling, traktor,personbil eller annat liknande motordrivet bemannat eller obemannat transport- medel, anpassat för landbaserad geografisk förflyttning.

Sådan lutning på fordonet kan i sin tur få fordonet att välta, vilket kan skada fordo-nets förare allvarligt. För tunga fordon är vältolyckor antagligen den vanligastedödsorsaken för föraren.

För att detektera att fordonet är på väg att välta används ofta en krocksensor inne-fattande en typ av accelerometer samt gyro som känner av accelerationer ochrotationsaccelerationer. Man kan använda sig av en fordonsmodell som är fram-räknad att ge en signal när rådande lutningsvinkel och acceleration överskrider detläge där fordonet är sidostabilt och därmed kommer att välta. Då ett tungt fordonvälter förhållandevis långsamt, väntar man ofta långt in i förloppet för att inte riske-ra att lösa ut fordonets sidokrockkudde för tidigt, eller av misstag.

För att kalibrera en krocksensor för att hantera vältolyckor av detta slag krävs ettflertal krockprover där man mäter in accelerometerdata för varje position och for- donstyp man vill montera krocksensor och vältskydd på. Detta är mycket kostsamt och tidskrävande.

Krocksensorn med accelerometer och gyro kan i sig inte detektera om fordonetriskerar att välta in i en sten och kommer därmed inte att lösa ut sidokrockkudde itid vid en sådan olycka. Detta kan eventuellt lösas genom att inmontera en ellerflera trycksensorer, som ett komplement, som monteras exempelvis i dörrarna.Dessa har till uppgift att känna av när sidan på fordonet slår i marken för att vid detillfällena lösa ut sidokrockkudden tidigare än annars. Detta är i de fall då fordonetvälter mot exempelvis en sten eller annat objekt som sticker upp från markplanet.

Att inmontera sådan extra trycksensor medför dock extra kablage som ska dras ut i dörrarna. Därmed krävs extra arbetsmoment och materialkostnad.

En krocksensor är en dyr komponent, som dessutom har ett mycket begränsatanvändningsområde som enbart kan detektera vältning av fordonet och inte ex-empelvis att ett annat fordon är på väg att köra in i sidan, eller att det egna fordo- net är på väg att köra på ett hinder etc.

Det kan konstateras att mycket ännu återstår att göra för att förbättra detektionenav faror som föranleder utlösning av sidokrockskydd i ett fordon och dessutomsänka kostnaden för detta.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är därför en målsättning med denna uppfinning att förbättra detektion av vält-ning av ett fordon, för att lösa åtminstone något av ovan angivna problem och därmed uppnå en fordonsförbättring.

Enligt en första aspekt av uppfinningen uppnås denna målsättning av ett förfaran-de i en beräkningsenhet för detektion av vältning av ett fordon. Förfarandet inne-fattar fastställande av ett normalplan, genom mätning av ett avstånd i fordonetshöjdriktning mellan en 3D-kamera innefattad i fordonet och ett underlag då fordo- net är i horisontell position. Vidare innefattar förfarandet mätning med 3D-kameran av avståndet mellan 3D-kameran och fordonets underlag. Förfarandet innefattaräven beräkning av skillnaden i avstånd, mellan det uppmätta avståndet och av-ståndet till det fastställda normalplanet. Förfarandet innefattar också detekteringav att fordonet håller på att välta då den beräknade skillnaden i avstånd överskri- der ett tröskelvärde.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen uppnås denna målsättning av en beräk-ningsenhet för detektion av vältning av ett fordon. Beräkningsenheten innefattaren signalmottagare, anordnad att ta emot ett mätvärde från en 3D-kamera innefat-tad i fordonet. Vidare innefattar beräkningsenheten även en processorkrets, an-ordnad att fastställa ett normalplan, baserat på mätning av ett avstånd ifordonetshöjdriktning mellan en 3D-kamera innefattad i fordonet och ett underlag då fordo-net är i horisontell position. Processorkretsen är även anordnad att beräkna skill-naden i avstånd, mellan uppmätt avstånd till underlaget och avståndet till det fast-ställda normalplanet. Dessutom är processorkretsen anordnad att detektera attfordonet håller på att välta då den beräknade skillnaden i avstånd överskrider etttröskelvärde.

Genom att använda en 3D-kamera för att detektera vältning av fordonet, istället förkonventionell krocksensor uppnås en pålitligare detektion av vältning samt en ut-ökad funktionalitet då uppstickande föremål eller ojämnheter i underlaget, vilkariskerar att tränga in i eller slå emot styrhytten vid vältning kan detekteras. Därige-nom ges möjlighet att utlösa sidokrockkudde och/eller bältessträckare tidigare änvanligt. Dessutom uppnås ytterligare användningsområden utöver detektion avvältning, jämfört med konventionell krocksensor, exempelvis detektion av annantrafikant i en för föraren skymd vinkel, mäta avstånd till framförvarande fordon isyfte att varna föraren om avståndet är för kort, och/eller att anpassa fordonetsfarthållare till framförvarande fordons hastighet.

Därigenom, genom att återanvända 3D-kameran för att mäta och fastställa fordo-nets lutning enligt de häri beskrivna metoderna kan man reducera antalet sensoreri fordonet, vilket leder till lägre materialkostnad, färre moment vid monteringensamt lägre tillverkningskostnad för fordonet genom att färre komponenter behöver lagerhållas och monteras i fordonet.

Ytterligare en fördel är att 3D-kameran är relativt okänslig för var den monteras påfordonet så länge den har fritt synfält. En snabb och enkel montering möjliggörsdärigenom, vilket även detta leder till sänkt tillverkningskostnad.

Vidare, då varken monteringshöjd eller placering av 3D-kameran är känsligt såkrävs inte lika många prover för att kalibrera algoritmerna som vid användning avkonventionella krocksensorer, vilket sänker kostnader och ger en kortare tid tillmarknaden för sådan vältvarning. Därmed uppnås en förbättring av fordonet.

Andra fördelar och ytterligare nya särdrag kommer att framgå från följande detalje- rade beskrivning av uppfinningen.

FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen kommer nu att beskrivas ytterligare i detalj med hänvisning till bifo-gade figurer, vilka illustrerar olika utföringsformer av uppfinningen: Figur 1A illustrerar ett fordon med en sensor, visat i profil.

Figur 1B illustrerar ett fordon med en sensor, visat bakifrån.

Figur 2A illustrerar ett fordon med en sensor, visat bakifrån med en vinkelav-vikelse mot horisontalplanet.

Figur 2B illustrerar ett fordon med två sensorer, visat bakifrån, med en vinkel-avvikelse mot horisontalplanet.

Figur 2C illustrerar ett fordon med två sensorer, visat bakifrån, med en vinkel-avvikelse mot horisontalplanet där detektion av ett föremål på under-laget görs.

Figur 3 är ett flödesschema som illustrerar en utföringsform av ett förfarande.

Figur4 är en illustration av en beräkningsenhet i ett system, enligt en utfö- ringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen är definierad som ett förfarande och en beräkningsenhet för be-stämning av vinkelavvikelse i horisontalplanet på ett fordon, vilka kan realiseras inågon av de nedan beskrivna utföringsformerna. Denna uppfinning kan dockgenomföras i många olika former och ska inte ses som begränsad av de häri be-skrivna utföringsformerna, vilka istället är avsedda att belysa och åskådliggöraolika aspekter av uppfinningen.

Ytterligare aspekter och särdrag av uppfinningen kan komma att framgå från denföljande detaljerade beskrivningen när den beaktas i samband med de bifogadefigurerna. Figurerna är dock enbart att betrakta som exempel på olika utförings-former av uppfinningen och ska inte ses som begränsande för uppfinningen, vilkenbegränsas enbart av de bifogade kraven. Vidare är figurerna inte nödvändigtvisskalenligt ritade och är, om inget annat särskilt skrivs, avsedda att konceptuellt illustrera aspekter av uppfinningen.

Figur 1A visar ett fordon 100 i en färdriktning 101. Denna färdriktning 101 avseren befintlig eller planerad färdriktning 101, det vill säga fordonet 100 kan vara irörelse i färdriktningen 101, eller vara stillastående, förberedd på en planerad rö- relse i färdriktningen 101 eller röra sig i rakt motsatt riktning, det vill säga backa.

Fordonet 100 har en styrhytt 105, i vilken fordonets förare vanligtvis är placerad under körning med fordonet 100.

På eller i fordonet 100, exempelvis i eller på styrhytten 105 är åtminstone en 3D-kamera 110-1 monterad. Denna 3D-kamera 110-1 kan innefatta, eller utgöras avexempelvis en radarmätare, en lasermätare såsom exempelvis en Light Detec-tion And Ranging (LIDAR), ibland även benämnd LADAR eller laser-radar, en ka-mera såsom exempelvis en Time-of-Flight kamera (ToF kamera), en stereokame-ra, en ljusfältskamera, eller liknande anordning konfigurerad för avstånds-bedömning.

En LIDAR är ett optiskt mätinstrument som mäter egenskaper hos reflekterat ljusför att fastställa avståndet och/eller andra egenskaper av ett på avstånd belägetföremål. Tekniken påminner om radar, (Radio Detection and Ranging), men istäl-let för radiovågor används ljus. Typiskt mäter man avståndet till ett föremål genomatt mäta tidsfördröjningen mellan en utsänd laserpuls och den registrerade reflex- en från föremålet.

En ToF kamera är en typ av kamera som tar en sekvens av bilder och mäter ettavstånd till ett föremål baserat på den kända ljushastigheten, genom att mäta tids-åtgången för en ljussignal mellan kameran och föremålet, exempelvis genom attmäta fasförskjutningen mellan den utskickade ljussignalen och en mottagen reflek- tion av denna ljussignal, från föremålet.

I vissa utföringsformer kan fler än en 3D-kamera 110-1 monteras på fordonet 100.En fördel med att ha fler än två 3D-kameror 110-1 är att pålitligare avstånds-bedömning kan göras, samt att ett större område kan övervakas av en ytterligare3D-kamera. En annan fördel är att en bedömning av fordonets lutning kan göras iflera dimensioner, såsom två eller tre dimensioner enligt vissa utföringsformer. Isådana utföringsformer med fler än en 3D-kamera 110-1 kan 3D-kamerorna utgö-ras av samma typ av 3D-kamera eller av olika typer av 3D-kameror enligt olika utföringsformer.

I fordonet 100 finns även en beräkningsenhet 120, som är anordnad att ta emotmätuppgifter från 3D-kameran 110-1, och utföra beräkningar baserade på dessamätuppgifter. Exempelvis kan ett avstånd till fordonets underlag 130 uppmätas av3D-kameran 110-1 och skickas till beräkningsenheten 120, som kan jämföra detta mätvärde med ett mätvärde som gjorts på ett horisontalplan.

Enligt vissa utföringsformer kan en 3D-kamera 110-1 vara monterad på var sidaom styrhytten 105 så att man kan detektera om fordonet 100 är på väg att välta.3D-kameran 110-1 kan uppmäta avståndet till fordonets underlag 130, exempelviskontinuerligt eller med visst tidsintervall. Genom att fastställa ett normalplan dåfordonet 100 framförs på horisontellt underlag, fastställa avståndet till detta nor- malplan och jämföra detta avstånd med det senare uppmätta avståndet kan vält- risken för fordonet 100 beräknas, exempelvis då ett visst gränsvärde överskrids.

En fördel med att placera 3D-kameran 110-1 inne i styrhytten 105 på fordonet100, istället för utanpå fordonet 100 är att 3D-kameran 110-1 där är mer skyddadför yttre skador som smuts, snöslask och liknande, liksom mot stöld, skadegörelseoch annan åverkan. Därigenom kan tillförlitligheten hos 3D-kameran 110-1 förbätt-ras och livslängden hos 3D-kameran 110-1 förlängas, jämfört med om de placeras utanpå fordonet 100. Å andra sidan kan 3D-kameran 110-1 i vissa utföringsformer placeras högt uppnära taket på fordonet 100. Härigenom kan en lång räckvidd erhållas för 3D-kameran 110-1. En hög placering ger visst skydd mot smutsstänk från andra for- don och även mot stöld och skadegörelse etc.

Enligt vissa utföringsformer kan 3D-kameran 110-1 vara anordnad att detektera ettföremål vid sidan av fordonet 100 som sticker upp ur underlaget 130 och riskeraratt slå emot hytten 105 och därmed skada föraren, innan fordonet 100 har vältfullständigt.

Sådant uppstickande föremål kan utgöras av ett godtyckligt föremål, såsom ensten, ett annat fordon, en vägskylt, en fastighet, ett träd, ett husdjur eller annatliknande föremål. Det saknar betydelse för uppfinningen om det uppstickande fö-remålet är i rörelse eller är stillastående. Uppfinningen är även oberoende av om det egna fordonet 100 är stillastående eller i rörelse enligt vissa utföringsformer.

En fördel med att använda en 3D-kamera 110-1 för att detektera vältning av for-donet 100 jämfört med tidigare använd krocksensor baserad på accelerometeroch gyro är att en 3D-kamera 110-1 har fler användningsområden utöver detektionav vältning. Exempelvis kan 3D-kameran 110-1 detektera fotgängare, andra for-don som nalkas det egna fordonet 100 etc. och kan därmed möjliggöra mer funk-tionalitet än en konventionell krocksensor. En sidokrockkudde anpassad för vält-olyckor har större potential att rädda liv än en rattmonterad krockkudde i ett tungt fordon såsom en lastbil, långtradare eller buss och det är därför viktigt att den fun- gerar så bra som möjligt. Samtidigt är det naturligtvis förödande för trafiksäkerhe- ten om en krockkudde utlöses av misstag i fordonet 100 under transport.

Exempelvis kan 3D-kameran 110-1 vara placerad i eller på fordonet 100 för ettannat ändamål, såsom att mäta avstånd till framförvarande fordon i syfte att varnaföraren om avståndet är för kort, och/eller att anpassa fordonets farthållare tillframförvarande fordons hastighet. Ett annat tänkbart syfte är att detektera ett upp-dykande föremål framför fordonet 100 och varna föraren för detta, eller initiera en automatisk inbromsning, exempelvis.

Därigenom, genom att återanvända 3D-kameran 110-1 för att mäta och fastställafordonets lutning enligt de häri beskrivna metoderna kan man reducera antaletsensorer i fordonet 100, vilket leder till lägre materialkostnad, färre moment vidmonteringen samt lägre tillverkningskostnad för fordonet 100 genom att färrekomponenter behöver lagerhållas och monteras i fordonet 100.

En annan fördel är att 3D-kameran 110-1 är i stort sett okänslig för var den monte-ras på hytten 105 så länge den har fritt synfält. En snabb och enkel monteringmöjliggörs därigenom, vilket leder till sänkt tillverkningskostnad.

Ytterligare fördel med 3D-kameran 110-1 jämfört med konventionell krocksensorär att den som ovan beskrivits kan detektera om fordonet 100 är på väg att välta ini något uppstickande föremål och därmed ge möjlighet till att lösa ut sidokrockkud-de och/eller bältessträckare tidigare än vanligt.

Vidare, då varken monteringshöjd eller placering av 3D-kameran 110-1 är känsligtså krävs inte lika många prover för att kalibrera algoritmerna, vilket sänker kostna- der och ger en kortare tid till marknaden för sådan vältvarning.

Figur 1B visar fordonet 100 i figur 1A, betraktat bakifrån. 3D-kameran 110-1 mä-ter avståndet A1 till fordonets underlag 130 i höjdled då fordonet 100 befinner sigpå en horisontell yta. Med höjdled avses här en riktning som är väsentligen vinkel-rät mot fordonets färdriktning 101. Härigenom kan ett normalplan 140 fastställas, tillsammans med referensavståndet A1 till detta normalplan 140.

Enligt olika utföringsformer kan sådant fastställande av referensavståndet A1 ochnormalplanet 140 göras exempelvis i samband med fordonets tillverkning, vid be-siktning, vid mjukvaruuppdatering för fordonet 100 eller då det kan fastställas attfordonet 100 befinner sig på en horisontell yta, exempelvis genom mätningar med3D-kameran 110-1 eller annan sensor i fordonet.

Figur 2A visar fordonet 100 i figur 1A och figur 1B, betraktat bakifrån, men nu påväg att välta. 3D-kameran 110-1 mäter avståndet A2 till underlaget 130. Dettamätvärde kan sedan skickas till beräkningsenheten 120 via ett trådbundet eller trådlöst gränssnitt.

Sådant trådlöst gränssnitt kan exempelvis vara baserat på någon av följande tek-nologier: Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Ra-tes for GSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System(UMTS), Code Division Access (CDMA), (CDMA 2000), Time Division Synchrono-us CDMA (TD-SCDMA), Long Term Evolution (LTE); Wireless Fidelity (Wi-Fi), de-finierad av Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standarder802.11 a, ac, b, g och/eller n, Internet Protocol (IP), Bluetooth och/ eller Near FieldCommunication, (NFC), eller liknande kommunikationsteknologi enligt olika utfö- ringsformer.

Enligt vissa andra utföringsformer är beräkningsenheten 120 och 3D-kameran110-1 anordnade för kommunikation och informationsöverföring över ett trådbun-det gränssnitt. Sådant trådbundet gränssnitt kan innefatta ett kommunikations-bussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att samman-koppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller kontrollenheter/controllers,och olika på fordonet 100 lokaliserade komponenter och sensorer, som exempel-vis 3D-kameran 110-1.

Beräkningsenheten 120 och 3D-kameran 110-1 är anordnade att kommuniceradels med varandra, för att ta emot signaler och mätvärden och eventuellt äventrigga en mätning, exempelvis vid visst tidsintervall. Vidare är beräkningsenheten120 och 3D-kameran 110-1 anordnade att kommunicera exempelvis via fordonetskommunikationsbuss, vilken kan utgöras av en eller flera av en kabel; en data- buss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network buss), en MOST-buss (Media Oriented Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration.

Då mätvärdet som representerar det uppmätta avståndet A2 mellan 3D-kameran110-1 och fordonets underlag 130 tas emot i beräkningsenheten 120 kan dettasedan jämföras med det tidigare fastställda avståndet A1 till normalplanet 140.Enligt vissa utföringsformer kan detekteringen av att fordonet 100 håller på att väl-ta göras då skillnaden mellan avstånden A1 och A2 överskrider ett visst gränsvär-de, exempelvis 50 cm, 100 cm, 130 cm, 180 cm, 250 cm eller något annat god-tyckligt gränsvärde mellan någon av dessa exempel på gränsvärden. I vissa utfö-ringsformer kan sådant gränsvärde variera med fordonstyp, fordonsmodell och last, exempelvis.

Vidare kan mätningen med 3D-kameran 110-1 av avståndet A2 till fordonets un-derlag 130 användas för att beräkna en vinkel u på fordonets lutning i förhållande till det fastställda normalplanet 140.

Vinkeln oi kan beräknas ur följande trigonometriska samband (sinusteoremet för rätvinklig triangel): . AZ-AlS1n a = Där avståndet D betecknar avståndet mellan det yttre hjulets kontaktyta med un-derlaget 130 samt den punkt på normalplanet 140 som 3D-kameran 110-1 gör sinavläsning på. Detta avstånd D, som väsentligen är konstant kan fastställas eller uppmätas på förhand vid en kalibrering och lagras som en konstant.

Enligt vissa utföringsformer kan detekteringen av att fordonet 100 håller på att väl-ta göras då vinkeln oi på fordonets lutning överskrider ett visst gränsvärde, såsomexempelvis 10°, 25°, 42°, 60° eller annan gränsvärde mellan något av dessa ex-empel på gränsvärden. I vissa utföringsformer kan sådant gränsvärde variera med fordonstyp, fordonsmodell och last, exempelvis.

Det illustrerade exemplet på ett fordons vinkelavvikelse oi i figur 2A är enbart engodtycklig illustration. 11 Figur 2B visar fordonet 100 i figur 1A, figur 1B och/eller 2A, betraktat bakifrån,men nu på väg att välta och innefattande ytterligare en 3D-kamera 110-2 som mä-ter avståndet A3 till underlaget 130. Detta mätvärde kan sedan skickas till beräk-ningsenheten 120 via ett trådbundet eller trådlöst gränssnitt enligt tidigare beskriv-ning och användas tillsammans med, eller istället för mätvärdet A2 uppmätt medden första 3D-kameran 110-1.

Den andra 3D-kameran 110-2 kan vara placerad på andra sidan fordonet 100, iförhållande till den första kameran 110-1 enligt vissa utföringsformer exempelvisså som visas i figur 2B, eller på samma sida som den första kameran 110-1.

En fördel med att ha en andra 3D-kamera 110-2 som komplement till den förstakameran 110-1 är att pålitligare mätuppgifter kan erhållas och man kan undvika attmätning görs i ett dike, grop eller annan hålighet vid sidan av körbanan 130.

Ytterligare en fördel med att ha en andra 3D-kamera 110-2 som komplement tillden första kameran 110-1 och låta dessa vara placerade på motsatta sidor omfordonet 100 är att ett föremål som sticker upp ur underlaget 130 och hotar trängain i styrhytten 105 och skada föraren. Detta visas närmare i figur 2C.

I figur 2C visas hur den andra 3D-kameran 110-2 detekterar ett föremål 150 som,om fordonet 100 skulle välta, skulle kunna tränga in i styrhytten 105 och skadaföraren. Härvid kan man vidta någon eller några åtgärder för att skydda föraren,såsom exempelvis utlösa en sidokrockkudde, sträcka säkerhetsbältet, fälla ned enskyddsgardin för sidofönstret i styrhytten 105, flytta förarstolen åt motsatt riktningsom fordonet 100 faller åt, utlösa en katapultmekanism i förarstolen och skjuta ut föraren ur styrhytten 105, eller liknande.

Figur 3 illustrerar ett exempel på utföringsform för uppfinningen. Flödesschemat ifigur 3 åskådliggör ett förfarande 300 för detektion av vältning av ett fordon 100.Förfarandet 300 kan utföras helt eller delvis i en beräkningsenhet 120 i fordonet100, baserat på en eller flera mätningar gjorda med en 3D-kamera 110-1 i fordo-net 100. Alternativt kan förfarandet 300 utföras i ett system i fordonet 100, vilketsystem innefattar en 3D-kamera 110-1 och en beräkningsenhet 120. I vissa utfö- 12 ringsformer kan beräkningsenheten 120 vara innefattad i 3D-kamera 110-1 i for-donet 100.

Fordonet 100 kan innefatta två 3D-kameror 110-1, 110-2 i vissa utföringsformer.Sådan 3D-kamera 110-1, 110-2 kan utgöras av: en Time of Flight, ToF, kamera;en stereokamera; och/eller en Ijusfältskamera.

För att kunna detektera vältning av fordonet 100 på ett korrekt sätt, kan förfaran-det 300 innefatta ett antal steg 301-305. Det bör dock observeras att vissa av debeskrivna stegen 301-305 kan utföras i en något annorlunda kronologisk ordningän vad nummerordningen antyder och att vissa av dem kan utföras parallellt medvarandra, enligt olika utföringsformer. Vidare kan vissa steg utföras i vissa, meninte nödvändigtvis alla utföringsformer, såsom steg 305. Förfarandet 300 innefat- tar följande steg:Steg 301 Ett normalplan 140 fastställs genom mätning av ett avstånd A1 i fordonets höjd-riktning mellan en 3D-kamera 110-1, 110-2 innefattad ifordonet 100 och ett under- lag 130 då fordonet 100 är i horisontell position.

En horisontell position kan enligt vissa utföringsformer fastställas genom mätningmed 3D-kameran 110-1, 110-2, genom mätning med annan sensor i fordonet 100eller genom mätning mot en referensyta som fastställts vara horisontell, exempel-vis en plan vägsträcka.

Steg 302 3D-kameran 110-1, 110-2 uppmäter avståndet A2, A3 mellan 3D-kameran 110-1,110-2 och fordonets underlag 130.

I vissa utföringsformer kan fordonet 100 innefatta två 3D-kameror 110-1, 110-2,och mätningen av avståndet A2, A3 kan göras med respektive 3D-kamera 110-1,110-2. 13 Mätningen med 3D-kameran 110-1, 110-2 av avståndet A2, A3 mellan 3D-kameran 110-1, 110-2 och fordonets underlag 130 kan innefatta avståndsmätning till ett flertal punkter på underlaget 130.

Mätningen med 3D-kameran 110-1, 110-2 av avståndet A2, A3 kan i vissa utfö-ringsformer användas för att beräkna en vinkel oi på fordonets lutning i förhållande till det fastställda normalplanet 140.

Mätningen med 3D-kameran 110-1, 110-2 av avståndet A2, A3 mellan 3D-kameran 110-1, 110-2 och fordonets underlag 130 kan göras kontinuerligt, eller med ett visst förutbestämt eller konfigurerbart tidsintervall.Steg 303 Skillnaden i avstånd mellan det uppmätta 302 avståndet A2, A3 och avståndet A1till det fastställda 301 normalplanet 140 beräknas.

I vissa utföringsformer där fordonet 100 innefattar två 3D-kameror 110-1, 110-2,och mätningen av avståndet A2, A3 gjorts med respektive 3D-kamera 110-1, 110-2 kan skillnaden i avstånd mellan det respektive uppmätta 302 avståndet A2, A3och avståndet A1 till det fastställda 301 normalplanet 140 beräknas.

Steg 304 Då den beräknade 303 skillnaden i avstånd överskrider ett tröskelvärde detekteras att fordonet 100 håller på att välta.

I vissa utföringsformer där fordonet 100 innefattar två 3D-kameror 110-1, 110-2och där mätningen av avståndet A2, A3 gjorts med respektive 3D-kamera 110-1,110-2 samt skillnaden i avstånd mellan det respektive uppmätta 302 avståndet A2,A3 och avståndet A1 till det fastställda 301 normalplanet 140 har beräknats så kandet detekteras att fordonet 100 håller på att välta då bägge dessa beräknade av- ståndsskillnader överskrider ett respektive tröskelvärde samtidigt.

I vissa utföringsformer där mätningen med 3D-kameran 110-1, 110-2 av avståndet A2, A3 har använts för att beräkna en vinkel oi på fordonets lutning i förhållande till 14 det fastställda normalplanet 140, kan detekteringen av att fordonet 100 håller på att välta göras då vinkeln oi på fordonets lutning överskrider ett tröskelvärde.

Detektionen av att fordonet 100 håller på att välta kan i vissa utföringsformer an-vändas för att utlösa en skyddsåtgärd för att skydda fordonets förare.

Steg 305Detta steg kan utföras i vissa, men inte nödvändigtvis alla utföringsformer. 3D-kameran 110-1, 110-2 kan detektera ett föremål 150 på underlaget 130 sombedöms träffa fordonets styrhytt 105 vid en vältning av fordonet 100.

Detektionen av att ett föremål 150 på underlaget 130 bedöms träffa fordonetsstyrhytt 105 vid en vältning av fordonet 100 kan i vissa utföringsformer användas för att utlösa en skyddsåtgärd för att skydda fordonets förare.

Figur 4 visar en utföringsform av ett system 400 innefattande bland annat en be-räkningsenhet 120. Denna beräkningsenhet 120 är konfigurerad att genomföraåtminstone vissa av de tidigare beskrivna förfarandestegen 301-305, innefattade i beskrivningen av förfarandet 300 för att detektera vältning av ett fordon 100.

Beräkningsenheten 120 kan enligt vissa utföringsformer vidare anordnad att de-tektera ett föremål 150 på underlaget 130 som bedöms träffa fordonets styrhytt105 vid en vältning, baserat på mätvärde mottaget från 3D-kameran 110-1, 110-2.

För att på ett korrekt sätt kunna detektera vältning av fordonet 100 innehåller be-räkningsenhet 120 ett antal komponenter, vilka i den följande texten beskrivs när-mare. Vissa av de beskrivna delkomponenterna förekommer i en del, men intenödvändigtvis samtliga utföringsformer. Det kan även förekomma ytterligare elekt-ronik i beräkningsenheten 120, vilken inte är helt nödvändig för att förstå funktio-nen hos denna enligt uppfinningen.

Beräkningsenheten 120 innefattar en signalmottagare 410, anordnad att ta emotett mätvärde A2, A3 från en 3D-kamera 110-1, 110-2 innefattad i fordonet 100.

Mätvärdet A2, A3 kan skickas från 3D-kameran 110-1, 110-2 till signalmottagaren410 i beräkningsenheten 120 via ett trådbundet eller trådlöst gränssnitt enligt vissa utföringsformer.

Det trådlösa nätverket kan exempelvis vara baserat på någon av följande teknolo-gier: Global System for Mobile Communications (GSM), Enhanced Data Rates forGSM Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS),Code Division Access (CDMA), (CDMA 2000), Time Division Synchronous CDMA(TD-SCDMA), Long Term Evolution (LTE); Wireless Fidelity (Wi-Fi), definierat avInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standarder 802.11 a, ac, b,g och/ eller n, Internet Protocol (IP), Bluetooth och/eller Near Field Communica- tion, (NFC), eller liknande kommunikationsteknologi enligt olika utföringsformer.

Enligt vissa andra utföringsformer är 3D-kameran 110-1, 110-2 och signalmottaga-ren 410 anordnade för kommunikation och informationsöverföring över ett tråd-bundet gränssnitt. Sådant trådbundet gränssnitt kan innefatta ett kommunikations-bussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att samman-koppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller kontrollenheter/controllers,och olika på fordonet 100 lokaliserade komponenter och sensorer. Fordonetskommunikationsbuss kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, så-som en CAN-buss (Controller Area Network buss), en MOST-buss (Media Orien-ted Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlösanslutning exempelvis enligt någon av de ovan uppräknade teknologierna för tråd- lös kommunikation.

Vidare innefattar beräkningsenheten 120 en processorkrets 420, anordnad attfastställa ett normalplan 140, baserat på mätning av ett avstånd A1 i fordonetshöjdriktning mellan en 3D-kamera 110-1, 110-2 innefattad i fordonet 100 och ettunderlag 130 då fordonet 100 är i horisontell position. Processorkretsen 420 äräven anordnad att beräkna skillnaden i avstånd, mellan uppmätt avstånd A2, A3till underlaget 130 och avståndet A1 till det fastställda normalplanet 140. Dessut-om är processorkretsen 420 anordnad att detektera att fordonet 100 håller på attvälta då den beräknade skillnaden i avstånd överskrider ett tröskelvärde. 16 Processorkretsen 420 kan utgöras av exempelvis en eller flera Central ProcessingUnit (CPU), mikroprocessor eller annan logik utformad att tolka och utföra instruk-tioner och/eller att som att läsa och skriva data. Processorkretsen 420 kan hanteradata för inflöde, utflöde eller databehandling av data innefattande även buffring avdata, kontrollfunktioner och liknande.

Vidare kan utföringsformer av beräkningsenheten 120 innefatta en minnesenhet425 vilken kan i vissa utföringsformer kan utgöras av ett lagringsmedium för data.Minnesenheten 425 kan utgöras av exempelvis ett minneskort, flashminne, USB-minne, hårddisk eller annan liknande datalagringsenhet, till exempel någon urgruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory),EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM),etc. i olika utföringsformer.

Beräkningsenheten 120 kan vidare innefatta en signalsändare 430, anordnad attskicka en styrsignal för att utlösa en skyddsåtgärd för att skydda fordonets förare,då detektion av att fordonet 100 håller på att välta och/eller av ett föremål 150 sombedöms träffa fordonets styrhytt 105 vid en vältning har gjorts.

Vidare innefattar uppfinningen enligt vissa utföringsformer ett datorprogram fördetektion av vältning av ett fordon 100. Datorprogrammet är anordnat att utföraförfarandet 300 enligt åtminstone något av de tidigare beskrivna stegen 301-305,då programmet exekveras i en processorkrets 420 i beräkningsenheten 120.

Förfarandet 300 enligt åtminstone något av stegen 301-305 för detektion av vält-ning av fordonet 100 kan implementeras genom en eller flera processorkretsar420 i beräkningsenheten 120 tillsammans med datorprogramkod för att utföra nå-gon, några, vissa eller alla av de steg 301-305 som beskrivits ovan. Därigenomkan ett datorprogram innefattande instruktioner för att utföra stegen 301-305 dåprogrammet laddas i processorkretsen 420.

Detta ovan beskrivna datorprogram i fordonet 100 är i vissa utföringsformer an-ordnat att installeras i minnesenheten 425 i beräkningsenheten 120, exempelvis över ett trådlöst gränssnitt. 17 De ovan beskrivna och diskuterade signalmottagare 410, och/ eller signalsändare430 kan i vissa utföringsformer utgöras av separata sändare och mottagare. Emel-lertid kan signalmottagare 410 och signalsändare 430 i beräkningsenheten 120 ivissa utföringsformer utgöras av en sändtagare, eller transceiver, som är anpas-sad att sända och ta emot radiosignaler, och där delar av konstruktionen, exem-pelvis antennen, är gemensam för sändare och mottagare. Nämnda kommunika-tion kan vara anpassad för trädlös informationsöverföring, via radiovägor, WLAN,Bluetooth eller infraröd sändare/mottagarmodul. Dock kan signalmottagare 410,och/eller signalsändare 430 i vissa utföringsformer alternativt vara särskilt anpas-sade för trädbundet informationsutbyte, eller alternativt för bäde trädlös och träd- bunden kommunikation enligt vissa utföringsformer.

Uppfinningen innefattar vidare ett system 400 för detektion av vältning av ett for-don 100. Detta system 400 innefattar ätminstone en 3D-kamera 110-1, 110-2 ochen beräkningsenhet 120, som beskrivits ovan.

Systemet 400 kan vidare innefatta tvä 3D-kameror 110-1, 110-2 monterade i eller pä fordonet 100.

Sådan 3D-kamera 110-1, 110-2 kan innefatta exempelvis en ToF kamera, en ste- reokamera och/eller ljusfältskamera enligt olika utföringsformer.

Somliga utföringsformer av uppfinningen inbegriper även ett fordon 100, vilket in-nefattar ett i fordonet 100 installerat system 400 för detektion av vältning av fordo-net 100.

Claims (1)

1. 8 PATENTKRÅV 1. Förfarande (300) i en beräkningsenhet (120) för detektion av vältning av ettfordon (100), där förfarandet (300) kännetecknas av: fastställande (301) av ett normalplan (140), genom mätning av ett avstånd(A1) i fordonets höjdriktning mellan en 3D-kamera (110-1, 110-2) innefattad i fordo-net (100) och ett underlag (130) då fordonet (100) äri horisontell position, där 3D-kameran (110-1, 110-2) utgörs av: en Time of Flight, ToF, kamera; en stereoka-mera; och/ eller en ljusfältskamera; mätning (302) med 3D-kameran (110-1, 110-2) av avståndet (A2, A3) mel-lan 3D-kameran (110-1, 110-2) och fordonets underlag (130); beräkning (303) av skillnaden i avstånd, mellan det uppmätta (302) avstån-det (A2, A3) och avståndet (A1) till det fastställda (301) normalplanet (140); detektering (304) av att fordonet (100) håller på att välta då den beräknade(303) skillnaden i avstånd överskrider ett tröskelvärde. detektering (305) med 3D-kameran (110-1, 110-2) av ett föremål (150) påunderlaget (130) som bedöms träffa fordonets styrhytt (105) vid en vältningídetektionen (304) av att fordonet (1 00) håller på att välta och/ eller detektionen ( 305)av ett föremål ( 150) som bedöms träffa fordonets styrhytt ( 105) vid en vältninq an-vänds för att utlösa en skvddsåtgïd för att skvdda fordonets förare.. 23. Förfarandet (300) enligt någeteavkrav 1eller-krav-2, där fordonet (100) in-nefattar två 3D-kameror (110-1, 110-2), och där mätningen (302) av avståndet (A2,A3) och beräkningen (303) görs för respektive 3D-kamera (110-1, 110-2), och därdetekteringen (304) innefattar att den beräknade (303) skillnaden i avstånd över-skrider tröskelvärdet för båda mätningarna samtidigt. 34. Förfarandet (300) enligt något av krav 1-23, där mätningen (302) med 3D-kameran (110-1, 110-2) av avståndet (A2, A3) mellan 3D-kameran (110-1, 110-2) 19och fordonets underlag (130) innefattar avståndsmätning till ett flertal punkter påunderlaget (130). 45. Förfarandet (300) enligt något av krav 1-34, där mätningen (302) med 3D-kameran (110-1, 110-2) av avståndet (A2, A3) används för att beräkna en vinkel (o) på fordonets lutning i förhållande till det fastställda normalplanet (140), och där de-tekteringen (304) av att fordonet (100) håller på att välta görs då vinkeln (o) på for-donets lutning överskrider ett tröskelvärde. ål. Förfarandet (300) enligt något av krav 1-46, där mätningen (302) med 3D-kameran (110-1, 110-2) av avståndet (A2, A3) mellan 3D-kameran (110-1, 110-2)och fordonets underlag (130) görs kontinuerligt. §8.räkningsenheten (120) kännetecknad av: Beräkningsenhet (120) för detektion av vältning av ett fordon (100), där be- en signalmottagare (410), anordnad att ta emot ett mätvärde (A2, A3) frånen 3D-kamera (110-1, 110-2) innefattad i fordonet (100), där 3D-kameran (110-1,110-2) utgörs av: en Time of Flight, ToF, kamera; en stereokamera; och/ eller enljusfältskamera; en processorkrets (420), anordnad att fastställa ett normalplan (140), base-rat pà mätning av ett avstånd (A1) i fordonets höjdriktning mellan en 3D-kamera(110-1, 110-2) innefattad i fordonet (100) och ett underlag (130) då fordonet (100)är i horisontell position, samt anordnad att beräkna skillnaden i avstånd, mellanuppmätt avstånd (A2, A3) till underlaget (130) och avståndet (A1) till det fastställdanormalplanet (140), och dessutom anordnad att detektera att fordonet (100) hållerpå att välta då den beräknade skillnaden i avstånd överskrider ett tröskelvärdeLïvid beräkninqsenheten ( 120) vidare är anordnad att detektera ett föremål (150) på underlaqet (130) som bedöms träffa fordonets stvrhvtt (105) vid en vältninq, baseratpå mätvärde mottaoet från 3D-kameran (110-1, 110-2), and en siqnalsändare (430), anordnad att skicka en styrsiqnal för att utlösa en skydds- åtqärd för att skvdda fordonets förare, då detektion av att fordonet (100) hå||er påatt välta och/ eller av ett föremål (150) som bedöms träffa fordonets stvrhytt (105)vid en vältning har giorts. 144.rande (300) enligt något av krav 1-7, då datorprogrammet exekveras i en proces-sorkrets (420) i en beräkningsenhet (120) enligt någetavkrav §840. Datorprogram för detektion av vältning av ett fordon (100), genom ett förfa- §4-2. System (400) för detektion av vältning av ett fordon (100), varvid systemet(400) innefattar: en 3D-kamera (110-1, 110-2) som utgörs av: en Time of Flight, ToF, ka-mera; en stereokamera; och/ eller en ljusfältskamera; och en beräkningsenhet (120) enligt nâgetav-krav §8-10.24%. Systemet (400) enligt krav Qá-Z, vidare innefattande två 3D-kameror (110-1,110-2).QM. Fordon (100) innefattande ett system (400) enligt något av krav gäl-ß, anordnat att utföra ett förfarande (300) enligt något av krav 1-§¥ för detektion avvältning av fordonet (100).