СИСТЕМА И СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕПЯТСТВИЙ
OBSTACLE DETECTION SYSTEM AND METHOD

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Системы обнаружения препятствий сзади дают возможность водителям транспортных средств принимать меры, если столкновение с препятствием сзади является неизбежным. Важной особенностью таких систем может быть обеспечение выходного сигнала, указывающего на неизбежное столкновение сзади, чтобы водитель мог принимать корректирующие меры. Однако существующие механизмы для обеспечения выходного сигнала, связанного с неизбежным столкновением сзади, не обеспечивают выходной сигнал, ориентированный, адаптированный или откалиброванный для водителя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагается система, содержащая компьютер, включающий в себя процессор и память, причем память хранит инструкции, выполняемые компьютером для: приведения в действие первого механизма вывода в носимом устройстве, когда скорость заднего хода транспортного средства превышает первое пороговое значение; и приведения в действие второго механизма вывода в транспортном средстве, когда контроллер обнаружения столкновения с препятствием сзади обнаруживает предстоящее столкновение с препятствием сзади. Причем инструкции дополнительно включают в себя инструкции для регулирования первого порогового значения при идентификации водителя транспортного средства. Причем инструкции дополнительно включают в себя инструкции для оценки времени до удара с препятствием сзади и приведения в действие первого механизма вывода, когда время до удара с препятствием сзади ниже второго порогового значения. Причем инструкции дополнительно включают в себя инструкции для регулирования второго порогового значения при идентификации водителя транспортного средства. Причем первый механизм вывода представляет собой тактильный механизм вывода. Причем первое пороговое значение представляет собой среднюю скорость заднего хода транспортного средства. Причем инструкции дополнительно
включают в себя инструкции для приведения в действие первого механизмом вывода при приеме данных от внутренней камеры транспортного средства, указывающих, что пассажир смотрит в сторону от приборной панели транспортного средства. Причем инструкции дополнительно включают в себя инструкции для приема первого порогового значения от портативного пользовательского устройства. Причем инструкции дополнительно включают в себя инструкции для отправки данных о скорости заднего хода транспортного средства портативному пользовательскому устройству и для приведения в действие первого механизма вывода в носимом устройстве на основе данных, принимаемых от портативного пользовательского устройства. Причем инструкции дополнительно включают в себя инструкции для приведения в действие первого механизма вывода в носимом устройстве, когда контроллер столкновения с препятствием сзади обнаруживает предстоящее столкновение с препятствием сзади.
Также предлагается способ, содержащий этапы, на которых: приводят в действие первый механизм вывода в носимом устройстве, когда скорость заднего хода транспортного средства превышает первое пороговое значение; и приводят в действие второй механизм вывода в транспортном средстве, когда контроллер обнаружения столкновения с препятствием сзади обнаруживает предстоящее столкновение с препятствием сзади. Причем способ дополнительно содержит этап, на котором регулируют первое пороговое значение при идентификации водителя транспортного средства. Причем способ дополнительно содержит этапы, на которых оценивают время до удара с препятствием сзади и приводят в действие первый механизм вывода, когда время до удара с препятствием сзади ниже второго порогового значения. Причем способ дополнительно содержит этап, на котором регулируют второе пороговое значение при идентификации водителя транспортного средства. Причем первый механизм вывода представляет собой тактильный механизм вывода. Причем способ дополнительно содержит этап, на котором первое пороговое значение представляет собой среднюю скорость заднего хода транспортного средства. Причем способ дополнительно содержит этап, на котором регулируют первый механизм вывода при приеме данных от внутренней камеры транспортного средства, указывающих, что пассажир смотрит в сторону от приборной панели транспортного средства. Причем способ дополнительно содержит этап, на котором принимают первое пороговое значение от портативного пользовательского устройства. Причем способ дополнительно содержит этапы, на которых отправляют данные о скорости заднего хода транспортного средства портативному пользовательскому устройству и приводят в действие первый механизм вывода в носимом устройстве на основе данных, принимаемых от портативного пользовательского устройства. Причем способ дополнительно содержит этап, на котором приводят в действие первый механизм вывода в носимом устройстве, когда контроллер столкновения с препятствием сзади обнаруживает предстоящее столкновение с препятствием сзади.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0002] Фигура 1 представляет собой структурную схему примерной системы, включающей в себя носимое устройство, обеспечивающее выходной сигнал, указывающий на возможное столкновение с препятствием сзади.
[0003] Фигура 2 представляет собой примерный процесс обеспечения указания на возможное столкновение с препятствием сзади от носимого устройства.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0004] Фигура 1 иллюстрирует систему 100, включающую в себя носимое устройство 140, коммуникативно соединенное, например, посредством известного беспроводного протокола, с вычислительным устройством 105 транспортного средства 101. Вычислительное устройство 105 запрограммировано на прием собираемых данных 115 от одного или более устройств 110 сбора данных, например, от датчиков транспортного средства 101, относительно различных показателей, связанных с транспортным средством 101. Например, показатели могут включать в себя скорость транспортного средства 101, ускорение и/или замедление транспортного средства 101, данные, связанные с путем или рулевым управлением транспортного средства 101, данные о препятствиях сзади, биометрические данные, связанные с оператором транспортного средства 101, например, частота сердцебиения, дыхание, расширение зрачков, температура тела, состояние сознания и т.д. Дополнительные примеры таких показателей могут включать в себя измерения систем и компонентов транспортного средства (например, системы рулевого управления, системы силового агрегата, тормозной системы, внутреннего чувствительного элемента, внешнего чувствительного элемента и т.д.). Вычислительное устройство 105 может быть запрограммировано на сбор данных 115 от транспортного средства 101, в котором оно установлено, иногда называемого основным транспортным средством 101, и/или может быть запрограммировано на сбор данных 115 о втором транспортном средстве 101, например, о целевом транспортном средстве.
[0005] Вычислительное устройство 105 в общем запрограммировано для связи по шине локальной сети контроллеров (CAN) или т.п. Вычислительное устройство 105 также может иметь соединение с разъемом бортовой диагностики (OBD-II). Через шину CAN, OBD-II и/или другие проводные или беспроводные механизмы, например, WiFi, Bluetooth или т.п., вычислительное устройство 105 может передавать сообщения различным устройствам в транспортном средстве 101, например, устройствам 140, 150, обсуждаемым ниже, и/или принимать сообщения от различных устройств, например, контроллеров, исполнительных механизмов, датчиков и т.д., включая устройства 110 сбора данных. Альтернативно или дополнительно, в случаях, когда вычислительное устройство 105 фактически содержит несколько устройств, шина CAN или т.п. может использоваться для связи между устройствами, представленными в качестве вычислительного устройства 105 в этом раскрытии.
[0006] Хранилище 106 данных может быть любого известного типа, например, жесткие диски, твердотельные накопители, серверы или любые энергозависимые или энергонезависимые носители. Хранилище 106 данных может хранить собираемые данные 115, отправляемые от устройств 110 сбора данных.
[0007] Компьютер 105 может быть запрограммирован на обнаружение препятствий сзади, например, как известно. Например, Процессор компьютера 105 может выполнять инструкции для определения того, столкнется ли транспортное средство 101 (например, существует ли риск столкновения в течение определенного промежутка времени, например, 3 секунд, сверх порогового значения риска) с препятствием сзади, и в случае такого определения может выполнять инструкции для приведения в действие одного или более механизмов транспортного средства без вмешательства водителя, например, торможение, рулевое управление, управление дроссельной заслонкой и т.д. Дополнительно, контроллер 107 обнаружения препятствий сзади может быть включен или быть соединен с механизмом вывода для указания столкновения с препятствием сзади, например, посредством звуков и/или визуальных указателей, обеспечиваемых через HMI транспортного средства 101.
[0008] Устройства 110 сбора данных могут включать в себя множество устройств. Например, различные контроллеры в транспортном средстве могут работать как устройства 110 сбора данных для обеспечения данных 115 через шину CAN, например, данных 115, относящихся к скорости, ускорению, функциональным возможностям систем и/или компонентов транспортного средства и т.д., любого количества транспортных средств 101. Дополнительно, датчики или т.п. могут быть включены в транспортное средство и выполнены как устройства 110 сбора данных для обеспечения данных непосредственно компьютеру 105, например, через проводное или беспроводное соединение. Устройства 110 сбора данных датчиков могут включать в себя механизмы, такие как радиолокационные, лидарные, сонарные датчики и т.д., которые могут быть развернуты для измерения расстояния между транспортным средством 101 и другими транспортными средствами или объектами, например, препятствием сзади. Другие устройства 110 сбора данных могут включать в себя камеры, алкотестеры, датчики движения и т.д., т.е. устройства 110 сбора данных для обеспечения данных 115 для оценки состояния или положения оператора транспортного средства 101.
[0009] Собираемые данные 115 могут включать в себя множество данных, собираемых в транспортном средстве 101. Примеры собираемых данных 115 обеспечены выше, и, более того, данные 115 обычно собираются с использованием одного или более устройств 110 сбора данных и могут дополнительно включать в себя данные, вычисляемые в компьютере 105. В общем, собираемые данные 115 могут включать в себя любые данные, которые могут быть собраны с помощью устройств 110 сбора данных и/или вычислены на основе таких данных.
[0010] Носимое устройство 140 может быть любым из множества вычислительных устройств, включающих в себя процессор и память, а также возможности связи, которые запрограммированы на ношение на теле водителя. Например, носимое устройство 140 может представлять собой часы, смарт-часы, вибрирующее устройство и т.д., которое включает в себя возможности беспроводной связи с использованием протоколов IEEE 802.11, Bluetooth и/или протоколов сотовой связи. Дополнительно, носимое устройство 140 может использовать такие возможности связи для связи непосредственно с компьютером 105 транспортного средства, например, с использованием Bluetooth.
[0011] Система 100 может включать в себя пользовательское устройство 150. Пользовательское устройство 150 может представлять собой любое из множества вычислительных устройств, включающих в себя процессор и память, например, смартфон, планшет, персональный цифровой помощник и т.д. Пользовательское устройство 150 может связываться с компьютером 105 транспортного средства и носимым устройством 140 через шину CAN, OBD и/или другие беспроводные механизмы, которые описаны выше.
[0012] Фигура 2 иллюстрирует процесс 200 использования носимого устройства 140 в сочетании с контроллером 107 столкновения с препятствием сзади. Процесс 200 начинается в блоке 202, в котором вычислительное устройство 105 идентифицирует водителя транспортного средства 101. Вычислительное устройство 105 может идентифицировать водителя одним или несколькими способами, например, принимая данные от одного или более из носимого устройства 140, пользовательского устройства 150 и/или устройств 110 сбора данных. Например, как известно, водитель может быть идентифицирован с использованием методов распознавания изображений в компьютере 105 с использованием данных 115 от устройства 110 сбора данных камеры, идентификатор пользователя может быть введен через носимое устройство 140 HMI транспортного средства 101, или носимое устройство 140 может идентифицировать пользователя/водителя с помощью собранных биометрических данных, например, отпечаток пальца и т.д. После идентификации водителя вычислительное устройство 105 может извлекать из своего хранилища 106 данных информацию о водителе, включая возраст, рост, уровень навыка вождения, предпочтительные механизмы для приема информации (например, тактильные, звуковые и т.д.) и т.д.
[0013] Затем в блоке 205 вычислительное устройство 105 собирает данные 115 о препятствии сзади. Данные 115 могут включать в себя визуальные, радарные, лидарные, сонарные данные и т.д.
[0014] Затем в блоке 210 вычислительное устройство 105 собирает данные 115, определяющие скорость транспортного средства 101. Данные 115 могут поступать, например, от спидометров, акселерометров и т.д.
[0015] Затем в блоке 212 вычислительное устройство 105 определяет, смотрит ли водитель в сторону от приборной панели. В обычных сценариях вождения задним ходом водитель может смотреть на приборную панель, чтобы увидеть сигнал, подаваемый от камеры заднего вида, чтобы увидеть имеются ли какие-либо препятствия сзади. Транспортное средство 101 может иметь внутреннюю камеру для определения того, смотрит ли водитель на приборную панель во время сценария вождения задним ходом. Если водитель смотрит на приборную панель, процесс 200 продолжается в блоке 215. В противном случае, процесс продолжается в блоке 230. Альтернативно, водитель может смотреть через заднее окно, и вычислительное устройство 105 может определять, смотрит ли водитель через заднее окно. В некоторых реализациях блок 212 может быть пропущен, т.е. вычислительное устройство не проверяет, смотрит ли водитель на приборную панель или через заднее окно.
[0016] В блоке 215 вычислительное устройство определяет, превышает ли скорость транспортного средства 101 первое пороговое значение. Первое пороговое значение может быть, например, средней скоростью заднего хода, измеренной в течение определенного периода времени, рекомендуемой скоростью заднего хода и т.д., и может храниться в хранилище 106 данных и извлекаться при идентификации водителя в блоке 202. Примерное первое пороговое значение может составлять 10 миль в час (16,09 км/ч) для исключения чрезмерного маневрирования при движении назад для начинающих водителей. Если скорость транспортного средства 101 превышает первое пороговое значение, то процесс 200 продолжается в блоке 230. В противном случае, процесс 200 продолжается в блоке 220. первое пороговое значение альтернативно может быть сохранено на пользовательском устройстве 150. Альтернативно, пользовательское устройство 150 может использовать данные о скорости транспортного средства 101 и определять, превышает ли скорость транспортного средства первое пороговое значение.
[0017] В блоке 220 вычислительное устройство 105 оценивает время до удара с препятствием сзади. То есть вычислительное устройство использует данные 115, собранные в блоках 205 и 210, для оценки времени до удара транспортного средства 101 с препятствием сзади. Например, данные 115 о расстоянии между транспортным средством 101 и препятствием сзади могут использоваться вместе с текущей скоростью транспортного средства для оценки времени до удара следующим образом:
где  - оценочное время до удара,  - расстояние между транспортным средством 101 и препятствием сзади, и  - относительная скорость между текущей скоростью транспортного средства 101 и препятствия сзади.
[0018] Затем в блоке 225 вычислительное устройство 105 определяет, является ли оценочное время до удара ниже второго порогового значения. Второе пороговое значение может быть основано, например, на времени, требуемом для торможения, основанном на текущей скорости транспортного средства 101, среднем времени реакции водителя и т.д., и может храниться в хранилище 106 данных и извлекаться при идентификации водителя в блоке 202. Примерное второе пороговое значение может составлять 1,2 секунды. Если время до удара ниже второго порогового значения, процесс 200 продолжается в блоке 230. В противном случае, процесс 200 возвращается к блоку 205 для сбора большего количества данных.
[0019] В блоке 230 вычислительное устройство 105 обеспечивает инструкцию носимому устройству 140 для приведения в действие одного или более механизмов вывода. Механизмы вывода могут включать в себя тактильный вывод, например, вибрацию, звуковой вывод и/или визуальный вывод, например, мигающие индикаторы, мигающие цвета и т.д. На основе информации от блока 202 один или более механизмов вывода могут быть выбраны в соответствии с предпочтениями водителя. Например, водитель, который плохо слышит, может иметь более сильную вибрацию на выходе, тогда как другой водитель может предпочитать визуальный вывод. Предпочтительно, вычислительное устройство 105 может быть запрограммировано, например, включая установку порогового значения блока 215, на приведение в действие вывода носимого устройства перед оповещением, предупреждение или действием по уклонению, реализуемым обычным контроллером 107 обнаружения препятствий сзади, например, системой, которая обеспечивает указание или реагирует на неизбежное столкновение сзади, приводя в действие освещение, звуковую систему, тормоза транспортного средства и т.д. Альтернативно, пользовательское устройство 150 может обеспечивать инструкцию носимому устройству для приведения в действие механизмов вывода.
[0020] Затем в блоке 235 вычислительное устройство 105 определяет, определил ли контроллер 107 обнаружения препятствий сзади неизбежное столкновение сзади, т.е., что транспортное средство 101 столкнется с препятствием сзади в течение следующих нескольких секунд. Контроллер обнаружения препятствий сзади может использовать радиолокационную систему или систему видения для сбора информации о расстоянии и скорости сближения для определения того, является ли столкновение неизбежным, и для приведения в действие обычных систем реагирования. Контроллер обнаружения препятствий сзади использует данные 115 для определения того, столкнется ли транспортное средство 101 с препятствием сзади. Если контроллер обнаружения препятствий сзади обнаруживает неизбежное столкновение сзади, процесс 200 продолжается в блоке 240. В противном случае, процесс 200 возвращается к блоку 205 для сбора большего количества данных.
[0021] В блоке 240 вычислительное устройство 105 приводит в действие один или более вторых механизмов вывода, т.е. систему оповещения транспортного средства, используя контроллер 107 обнаружения столкновения сзади, и процесс 200 заканчивается. Вычислительное устройство 105 также может посылать дополнительную инструкцию носимому устройству 140 для приведения в действие одного или более механизмов вывода. Вторые механизмы вывода могут включать в себя, например, вибрирующее рулевое колесо, сигнал тревоги через динамики транспортного средства, мигающий индикатор на приборной панели и т.д.
[0022] Как используется здесь, наречие «по существу», определяющее прилагательное, означает, что форма, конструкция, размеры, значение, вычисление и т.д. могут отклоняться от точно описанной геометрии, расстояния, размеров, значения, вычисления и т.д. вследствие несовершенств материалов, обработки, изготовления, измерений датчиков, вычислений, времени обработки, времени связи и т.д.
[0023] Каждое из вычислительных устройств 105 в общем включает себя инструкции, выполняемые одним или более вычислительными устройствами, такими как указанные выше, и для выполнения блоков или этапов процессов, описанных выше. Выполняемые компьютером инструкции могут компилироваться или интерпретироваться на основе компьютерных программ, создаваемых с использованием множества языков и/или технологий программирования, включающих в себя без ограничения, и либо по отдельности, либо в совокупности, Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML и т.д. В общем процессор (например, микропроцессор) принимает инструкции, например, из памяти, считываемой компьютером среды и т.д., и выполняет эти инструкции, тем самым, выполняя один или более процессов, включающих в себя один или более из процессов, описанных здесь. Такие инструкции и другие данные могут храниться и передаваться с использованием множества считываемых компьютером сред. Файл в вычислительном устройстве 105 в общем представляет собой набор данных, хранящихся на считываемой компьютером среде, такой как среда для хранения, память с произвольным доступом и т.д.
[0024] Считываемая компьютером среда включает в себя любую среду, которая участвует в обеспечении данных (например, инструкций), которые могут быть считаны компьютером. Такая среда может принимать многие формы, включающие в себя, но не ограничиваясь, энергонезависимые среды, энергозависимые среды и т.д. Энергонезависимые среды включают в себя, например, оптические или магнитные диски и другую постоянную память. Энергозависимые среды включают в себя, например, динамическую память с произвольным доступом (DRAM), которая обычно образует основную память. Общие формы считываемых компьютером сред включают в себя, например, флоппи-диск, гибкий диск, жесткий диск, магнитную ленту, любую другую магнитную среду, CD-ROM, DVD, любую другую оптическую среду, перфокарты, бумажную ленту, любую другую физическую среду со схемами отверстий, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EEPROM, любую другую микросхему или картридж памяти или любую другую среду, с которой компьютер может считывать.
[0025] В отношении сред, процессов, систем, способов и т.д., описанных здесь, следует понимать, что, несмотря на то, что этапы таких процессов и т.д. были описаны как происходящие согласно определенной упорядоченной последовательности, такие процессы могут быть применены на практике с описанными этапами, выполняемыми в порядке, отличном от порядка, описанного здесь. Следует также понимать, что некоторые этапы могут быть выполнены одновременно, что могут быть добавлены другие этапы, или что некоторые описанные здесь этапы могут быть опущены. Например, в процессе 200 один или более этапов могут быть опущены, или этапы могут выполняться в порядке, отличающемся от показанного на Фигуре 2. Другими словами, описания систем и/или процессов здесь обеспечены с целью иллюстрации определенных вариантов выполнения, и никоим образом не должны истолковываться так, чтобы ограничивать раскрытый объект изобретения.
[0026] Соответственно, следует понимать, что настоящее раскрытие, включающее в себя вышеприведенное описание и сопровождающие фигуры и нижеприведенную формулу изобретения, предназначено быть иллюстративным, а не ограничивающим. Многие варианты выполнения и применения, отличные от обеспеченных примеров, будут ясны специалисту в области техники при изучении вышеприведенного описания. Объем охраны изобретения должен быть определен не со ссылкой на вышеприведенное описание, а со ссылкой на приложенную формулу изобретения и/или включен в обычную заявку на патент вместе с полным объемом охраны эквивалентов, на которые такая формула изобретения имеет право. Ожидается и предполагается, что будущие разработки будут возникать в уровне техники, обсуждаемом здесь, и, что раскрытые системы и способы будут включены в такие будущие варианты выполнения. В целом, следует понимать, что раскрытый объект изобретения способен к модификации и изменению.