ES1068869U - Dispositivo de prevencion de colisiones en cruces para vehiculo. - Google Patents
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Abstract
1. Dispositivo de prevención de colisiones en cruces para vehículo (1), que comprende medios (2) para captar imágenes provenientes de los dos lados (3, 4) del vehículo (1), estando dichos medios (2) para captar imágenes integrados en una unidad compacta (5) destinada a ser montada en la parte frontal o posterior del vehículo (1), un procesador (6) para procesar dichas imágenes y determinar las posibilidades de colisión con objetos (7) que inciden lateralmente sobre el vehículo (1), caracterizado por el hecho de que dichos medios (2) para captar imágenes comprenden dos conjuntos (8, 9) de óptica (10) y sensor (11), situados contiguos y orientados cada uno hacia un lado (3, 4), compartiendo dichos conjuntos (8, 9) óptica y sensor una misma fuente de energía (12), el mismo procesador (6) y un mismo puerto de comunicación (13). 2. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dichos conjuntos (8, 9) óptica y sensor, dicho procesador (6), dicha fuente de energía (12) y dicho puerto de comunicación (13) están integrados en dicha unidad compacta (5). 3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos medios (6) para procesar dichas imágenes están configurados para aplicar separadamente un algoritmo de detección de dichos objetos (7) a las imágenes provenientes de cada una de los dos conjuntos (8, 9) óptica y sensor. 4. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dichos medios (6) para procesar dichas imágenes están configurados para generar una señal de peligro de colisión y enviarla por dicho puerto de comunicación (13). 5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos medios (6) para procesar dichas imágenes están configurados para generar señales de vídeo correspondientes a las imágenes captadas por sendas cámaras. 6. Dispositivo según la reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que dichas señales de vídeo están en formato PAL o NTSC. 7. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que comprende medios (14) situados en la cabina del vehículo (1) para generar una señal visual, táctil o acústica destinada al conductor en función de dicha señal de peligro. 8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha unidad es estanca y está provista de medios para limpiar las aberturas del sistema óptico de las cámaras. 9. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los conjuntos (8, 9) óptica y sensor envían las imágenes captadas al procesador 1 (6) mediante una señal LVDS. 10. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicho puerto de comunicación (13) está conectado a un bus (15) de comunicaciones del vehículo (1) que emplea un protocolo CAN. 11. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicha señal es emitida si el vehículo (1) tiene una velocidad inferior a un umbral predeterminado. 12. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho procesador (6) está configurado para tratar las imágenes provenientes de dichos conjuntos (8, 9) óptica y sensor en función del nivel de iluminación. 13. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos conjuntos (8, 9) óptica y sensor están orientados hacia cada lado del vehículo con un ángulo Beta'' medido desde la dirección transversal del vehículo hacia la parte delantera, teniendo el ángulo de visión alfa (alfa) un valor de 2Beta'', de modo que el límite lateral de visión está orientado en la dirección transversal. 14. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos conjuntos (8, 9) óptica y sensor están orientados hacia cada lado del vehículo con un ángulo (Beta) de entre 60 y 70º con la dirección longitudinal del vehículo. 15. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el ángulo de visión (alfa) de cada conjunto (8, 9) óptica y sensor es de unos 55º.
Description
Dispositivo de prevención de colisiones en
cruces para vehículo.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de prevención de colisiones en cruces para vehículos de
simple fabricación e instalación.
Son conocidos los dispositivos de prevención de
colisiones en cruces para vehículo, provistos de medios para captar
imágenes provenientes de los dos lados del vehículo, en los que
estos medios captar imágenes están destinados a ser montados en la
parte frontal o posterior del vehículo y están conectados a un
procesador para procesar las imágenes y determinar las
posibilidades de colisión con objetos que inciden lateralmente
sobre el vehículo.
Son ejemplos de estos dispositivos los descritos
en DE 102006008703 o en JP 2002301985, los cuales comprenden dos
cámaras situadas en la parte delantera del vehículo y orientadas
hacia los lados, cuyas imágenes son enviadas a un procesador de
imagen. Este procesador es capaz de generar una señal, como por
ejemplo una indicación luminosa o sonora, cuando se detectan
vehículos, personas o animales que vienen en dirección
perpendicular hacia el vehículo y con posibilidades de colisión,
con tiempo suficiente para poder reaccionar y evitar
colisiones.
Asimismo, es conocido en algunas realizaciones
del estado de la técnica, prever un sistema de desconexión
automática del dispositivo cuando el vehículo circula a una
velocidad superior a un umbral predeterminado y complementarlo con
un monitor visible por el conductor en el cual se representan las
imágenes recogidas por dichas cámaras.
Sin embargo, estos dispositivos constan de
varios componentes, ópticos, sensores, procesadores, líneas de
transmisión y de comunicación, y fuentes de alimentación, que hacen
su montaje complicado y costoso, en especial cuando es necesario
disponer dos cámaras con toda su electrónica asociada, en las
esquinas del vehículo y se debe prever una unidad de procesamiento
de datos dispuesta en otra zona del vehículo.
Para ello, ya se han propuesto dispositivos
caracterizados por su compacidad, como por ejemplo los basados en
el empleo de un prisma con dos caras orientadas hacia los lados y
una tercera cara orientada hacia una única cámara que recoge,
mediante un sensor de imágenes, una imagen en la que quedan
yuxtapuestas las imágenes de ambos lados. Esta imagen es a
continuación procesada, en especial para analizar por separado los
píxeles correspondientes a cada uno de los lados.
Ahora bien, esta solución, que presenta la
ventaja de emplear una única cámara, presenta diversos
inconvenientes, entre los que se destacan la necesidad de
descomponer la imagen para su análisis, lo cual supone una etapa
adicional de procesado, la reducción en la calidad de la imagen, al
tenerse que compartir el sensor, y sobre todo la necesidad de un
prisma, que supone un componente óptico de fabricación costosa en
relación con los otros componentes del dispositivo.
Por lo tanto, es evidente la necesidad de
disponer de un dispositivo prevención de colisiones en cruces para
vehículos que dé solución a los mencionados inconvenientes del
estado de la técnica, es decir que sea de fabricación simple, y de
instalación fácil y versátil.
Para ello, la presente invención propone un
dispositivo de prevención de colisiones en cruces para vehículo,
que comprende medios para captar imágenes provenientes de los dos
lados del vehículo, estando dichos medios para captar imágenes
integrados en una unidad compacta destinada a ser montada en la
parte frontal o posterior del vehículo, un procesador para procesar
dichas imágenes y determinar las posibilidades de colisión con
objetos que inciden lateralmente sobre el vehículo, que se
caracteriza por el hecho de que dichos medios para captar imágenes
comprenden dos conjuntos de óptica y sensor, situados contiguos y
orientados cada uno hacia un lado, compartiendo dichos conjuntos
óptica y sensor una misma fuente de energía, el mismo procesador y
un mismo puerto de comunicación.
Esta estructura confiere al dispositivo de la
invención las siguientes ventajas:
- Es un dispositivo de gran simplicidad desde el
, punto de vista de la fabricación, puesto que se puede realizar a
partir de componentes ópticos y sensores estándar, no siendo por lo
tanto necesario disponer de componentes de visión especialmente
adaptados al dispositivo, con las ventajas que supone desde el
punto de vista de los costes.
- La cantidad de componentes se reduce al
mínimo, al compartirse toda la electrónica entre las dos cámaras.
Esto presenta la ventaja de una mínima ocupación de espacio,
requisito indispensable hoy en día para cualquier elemento
funcional de un vehículo, en especial debido a la gran cantidad
presente en un vehículo.
Obviamente, por la expresión "orientados cada
uno hacia un lado" se entiende que los conjuntos tienen una
orientación que les permite detectar objetos que inciden
lateralmente, no limitándose en ningún caso esta orientación a una
perpendicular con respecto al eje longitudinal del vehículo. Lo
mismo cabe decir sobre la expresión "vehículos que inciden
lateralmente", es decir que pueden incidir por el lado, no
necesariamente perpendicularmente.
Preferentemente, los conjuntos óptica y sensor,
dicho procesador, dicha fuente de energía y dicho puerto de
comunicación están integrados en dicha unidad compacta, de modo que
el dispositivo se puede suministrar a punto para ser montado en
cualquier vehículo, siendo únicamente necesarios un alojamiento en
el frontal o la parte posterior del vehículo, y las conexiones
necesarias de entradas y salidas, para las señales y la energía.
Más preferentemente, los medios para procesar
dichas imágenes están configurados para aplicar separadamente un
algoritmo de detección de dichos objetos a las imágenes
provenientes de cada una de los dos conjuntos óptica y sensor.
Ventajosamente, los medios para procesar dichas
imágenes están configurados para generar una señal de peligro de
colisión, por ejemplo una señal visual, táctil (por ejemplo
dispuesta en el volante) o acústica, y enviarla por dicho puerto
de comunicación, de modo que no es necesario que el conductor
procese la información, y reduciéndose la información a la
estrictamente necesaria para evitar situaciones de peligro en
cruces.
Preferentemente, los medios para procesar dichas
imágenes están configurados para generar señales de vídeo
correspondientes a las imágenes captadas por sendas cámaras, y más
preferentemente las señales de vídeo están en formato PAL o
NTSC.
Preferentemente, dicha unidad es estanca y está
provista de medios para limpiar las aberturas del sistema óptico de
las cámaras, de modo que se asegura la operatividad del dispositivo
en todo momento.
Ventajosamente, los conjuntos óptica y sensor
envían las imágenes captadas al procesador mediante una señal LVDS
y el puerto de comunicación está conectado a un bus de
comunicaciones del vehículo que emplea un protocolo CAN.
Preferentemente, la señal es emitida si el
vehículo tiene una velocidad inferior a un umbral predeterminado
para evitar la generación de señales de peligro en situaciones que
no corresponden a cruces o intersecciones, en las que se suele
entrar a baja velocidad, ya que podrían suponer una distracción
innecesaria al conductor.
Ventajosamente, el procesador está configurado
para tratar las imágenes provenientes de dichos conjuntos óptica y
sensor en función del nivel de iluminación.
Más preferentemente, los conjuntos óptica y
sensor están orientados hacia cada lado del vehículo con un ángulo
\beta' medido desde la dirección transversal del vehículo hacia
la parte delantera, teniendo el ángulo de visión a un valor de
2\beta'.
Preferentemente, dichos conjuntos óptica y
sensor están orientados hacia cada lado del vehículo con un ángulo
de entre 60 y 70° con la dirección longitudinal del vehículo.
Finalmente, el ángulo de visión de cada conjunto
óptica y sensor es de unos 55º.
Estos ángulos preferentes se han mostrado
especialmente adaptados para el propósito de la invención.
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto
se acompaña un dibujo en el que, esquemáticamente y tan sólo a
título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de
realización mediante un esquema en planta del dispositivo de la
invención.
En general, un dispositivo de prevención de
colisiones en cruces para vehículo 1 del estado de la técnica
comprende medios 2 para captar imágenes provenientes de los dos
lados 3, 4 del vehículo 1 integrados en una unidad compacta 5
destinada a ser montada en la parte frontal o posterior del
vehículo 1.
Asimismo, el dispositivo de la invención
comprende un procesador 6 para procesar las imágenes recogidas por
los medios 2 de captación de imágenes y determinar las
posibilidades de colisión con objetos 7 que inciden lateralmente
sobre el vehículo 1.
Concretamente, en el dispositivo de la
invención, los medios 2 para captar imágenes comprenden dos
conjuntos 8, 9 de óptica 10 y sensor 11, situados contiguos y
orientados cada uno hacia un lado 3, 4, compartiendo estos
conjuntos 8, 9 de óptica y sensor una misma fuente de energía 12,
el mismo procesador 6 y un mismo puerto de comunicación 13.
Según una realización preferida de la invención,
los conjuntos 8, 9 óptica y sensor, el procesador 6, la fuente de
energía 12 y el puerto de comunicación 13 están integrados en la
unidad compacta 5.
El funcionamiento es el siguiente: el vehículo,
al entrar en una intersección, recoge mediante los dos conjuntos
óptica y sensor, imágenes de ambos lados del vehículo que el
conductor no es capaz de ver desde el puesto del conductor. Estas
imágenes son transmitidas al procesador 6 mediante una señal LVDS.
Este procesador 6 está configurado para aplicar separadamente un
algoritmo de detección de los objetos 7 a las imágenes provenientes
de cada una de los dos conjuntos 8, 9 óptica y sensor y, en caso
necesario, generar una señal de peligro de colisión y enviarla por
el puerto de comunicación 13 hasta unos medios 14 situados en la
cabina del vehículo 1 para generar una señal visual, táctil o
acústica destinada al conductor en función de dicha señal de
peligro. Esta señal podrá ser selectiva en función del lado por el
cual llegue el peligro, para lo cual se pueden dos emisores,
situados a ambos lados del conductor, de modo que este sepa en el
mínimo lapso de tiempo de donde viene el peligro.
La información enviada al conductor se puede
completar señales de vídeo correspondientes a las imágenes captadas
por sendas cámaras que son enviadas a una pantalla visible por el
conductor. Cuando ocurra una situación potencialmente peligrosa, el
conductor quedará avisado del peligro mediante las señales
visuales, táctiles o acústicas, y mientras tanto en la pantalla
aparecerá inmediatamente la representación visual del peligro, para
completar la información ofrecida al conductor. Esta información
visual podrá resaltar el objeto incidente, por ejemplo mediante un
rectángulo rojo que lo rodee, o bien aumentando en la pantalla el
espacio ocupado por las imágenes que provienen del lado por el cual
viene el peligro.
Puesto que la unidad está destinada a ser
dispuesta en los extremos longitudinales del vehículo, es decir en
la parte frontal o posterior, que son lugares expuestos al polvo, a
salpicaduras de agua o de barro, se prevé que la unidad compacta
del dispositivo sea estanca y esté provista de medios para limpiar
las aberturas del sistema óptico de las cámaras, como por ejemplo
un chorro de agua convenientemente orientado o unas escobillas.
Para limitar la utilización del dispositivo a
las situaciones en que tiene sentido su utilización, es decir, en
entradas en intersecciones, que se suelen realizar a baja
velocidad, la señal de aviso es emitida únicamente si el vehículo 1
tiene una velocidad inferior a un umbral predeterminado. Asimismo,
cuando el vehículo equipado con el dispositivo de la invención
acelera, el dispositivo puede, aparte de dejar de emitir las
señales visuales, táctiles o acústicas, no enviar información al
monitor, que quedará libre para otras aplicaciones.
De forma general, los dos conjuntos óptica
sensor se pueden orientar de modo que su campo de visión sea
suficiente para detectar los objetos que puedan incidir
lateralmente y con posibilidades de colisión. Esta orientación
puede depender del tipo de vehículo, sus prestaciones etc.
Como disposición concreta preferida para
automóviles, los conjuntos 8, 9 óptica y sensor pueden orientarse
hacia cada lado del vehículo con un ángulo \beta' medido desde la
dirección transversal del vehículo hacia la parte delantera,
teniendo el ángulo de visión \alpha un valor de 2\beta, de modo
que el límite lateral de visión está orientado en la dirección
transversal. Dicho ángulo \beta' puede estar comprendido entre 20
30º, teniendo el ángulo de visión un valor cercano a 55º.
Claims (15)
1. Dispositivo de prevención de colisiones en
cruces para vehículo (1), que comprende medios (2) para captar
imágenes provenientes de los dos lados (3, 4) del vehículo (1),
estando dichos medios (2) para captar imágenes integrados en una
unidad compacta (5) destinada a ser montada en la parte frontal o
posterior del vehículo (1), un procesador (6) para procesar dichas
imágenes y determinar las posibilidades de colisión con objetos (7)
que inciden lateralmente sobre el vehículo (1),
caracterizado por el hecho de que dichos medios (2) para
captar imágenes comprenden dos conjuntos (8, 9) de óptica (10) y
sensor (11), situados contiguos y orientados cada uno hacia un lado
(3, 4), compartiendo dichos conjuntos (8, 9) óptica y sensor una
misma fuente de energía (12), el mismo procesador (6) y un mismo
puerto de comunicación (13).
2. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dichos conjuntos (8, 9)
óptica y sensor, dicho procesador (6), dicha fuente de energía (12)
y dicho puerto de comunicación (13) están integrados en dicha
unidad compacta (5).
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dichos medios (6) para
procesar dichas imágenes están configurados para aplicar
separadamente un algoritmo de detección de dichos objetos (7) a las
imágenes provenientes de cada una de los dos conjuntos (8, 9)
óptica y sensor.
4. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dichos medios (6) para
procesar dichas imágenes están configurados para generar una señal
de peligro de colisión y enviarla por dicho puerto de comunicación
(13).
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dichos medios (6) para
procesar dichas imágenes están configurados para generar señales de
vídeo correspondientes a las imágenes captadas por sendas
cámaras.
6. Dispositivo según la reivindicación anterior,
caracterizado por el hecho de que dichas señales de vídeo
están en formato PAL o NTSC.
7. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que comprende medios (14)
situados en la cabina del vehículo (1) para generar una señal
visual, táctil o acústica destinada al conductor en función de
dicha señal de peligro.
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que dicha unidad es estanca y está provista de medios para limpiar
las aberturas del sistema óptico de las cámaras.
9. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que los conjuntos (8, 9)
óptica y sensor envían las imágenes captadas al procesador 1 (6)
mediante una señal LVDS.
10. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dicho puerto de
comunicación (13) está conectado a un bus (15) de comunicaciones
del vehículo (1) que emplea un protocolo CAN.
11. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que dicha señal es emitida si
el vehículo (1) tiene una velocidad inferior a un umbral
predeterminado.
12. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho procesador (6) está
configurado para tratar las imágenes provenientes de dichos
conjuntos (8, 9) óptica y sensor en función del nivel de
iluminación.
13. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dichos conjuntos (8, 9)
óptica y sensor están orientados hacia cada lado del vehículo con
un ángulo \beta' medido desde la dirección transversal del
vehículo hacia la parte delantera, teniendo el ángulo de visión
\alpha (\alpha) un valor de 2\beta', de modo que el límite
lateral de visión está orientado en la dirección transversal.
14. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dichos conjuntos (8, 9)
óptica y sensor están orientados hacia cada lado del vehículo con
un ángulo (\beta) de entre 60 y 70º con la dirección longitudinal
del vehículo.
15. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el ángulo de visión
(\alpha) de cada conjunto (8, 9) óptica y sensor es de unos
55º.
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