Лазерная система предупреждения о столкновении Российский патент 2025 года по МПК B60W30/09 B60W30/95 B60R21/134 B60R21/15 B60R21/17 B60R21/34 H05B47/115 

Настоящее техническое решение относится к области вычислительной техники, в частности к системам предупреждения пешехода об опасности приближающегося транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известно решение, выбранное в качестве наиболее близкого аналога, CA 2691138 C, опубл. 24.10.2017. Аналог относится к области транспорта, а именно к способу оказания помощи водителю транспортного средства. Способ оказания помощи водителю транспортного средства включает: обеспечение транспортного средства источником видимого света, излучающим видимый свет и имеющим функцию освещения окружающей среды, прилегающей к транспортному средству, или излучения сигнала, причем указанный источник видимого света представляет собой светоизлучающий диод (LED); приведение в действие источника видимого света с использованием контроллера источника видимого света для излучения видимого света в заранее определенном режиме с использованием данных управления, при этом видимый свет в заданном режиме становится видимым невооруженным человеческим глазом для поддержания упомянутой функции освещения окружающей среды, прилегающей к источнику видимого света, при этом указанный видимый свет в указанном заранее определенном режиме генерирует сигнал видимого света, имеющий излучаемый импульс видимого света; подачу упомянутых данных управления в процессор данных/сигналов; прием отражения/обратного рассеяния излучаемого видимого света от объекта на оптическом детекторе видимого света и генерацию данных обнаруженного света, имеющих обнаруженный импульс видимого света, с использованием указанного оптического детектора видимого света, причем упомянутые данные обнаруженного света оцифровываются с помощью аналогового цифрового преобразователя, связанного с указанным оптическим детектором видимого света, причем упомянутое отражение/обратное рассеяние дискретизируется упомянутым аналого-цифровым преобразователем со скоростью сбора данных для генерации упомянутых данных обнаруженного света; идентификацию с помощью упомянутого процессора данных/сигналов по меньшей мере присутствия и положения объекта с использованием упомянутых данных движения и упомянутых данных обнаруженного света как функции принятого отражения/обратного рассеяния и заранее определенного режима; обнаружение с помощью упомянутого процессора данных/сигналов видимости с использованием упомянутых данных о вождении и упомянутых обнаруженных данных об освещении, причем упомянутая видимость представляет собой присутствие по меньшей мере одного из: тумана, снега, пыли, дыма, дождя, льда, газа, жидкости, частиц в воздухе и смога; при этом указанная идентификация и упомянутое обнаружение с помощью упомянутого процессора данных/сигналов используют соотношение между упомянутым излучаемым импульсом видимого света, управляемым упомянутыми данными возбуждения, и упомянутым обнаруженным импульсом видимого света, выбранным из упомянутых обнаруженных световых данных; и инициирование с использованием процессорной системы помощи водителю по меньшей мере одного из взаимодействия с водителем транспортного средства и действия транспортного средства в зависимости от по меньшей мере одного из присутствия объекта, положения объекта и видимости.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение недостатков современного уровня техники и отличается от известных решений тем, что предложенное решение в безопасном формате позволяет защитить пешехода от столкновения с транспортным средством.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное решение, является создание системы предупреждения пешехода об опасности приближающегося транспортного средства. Дополнительные варианты реализации настоящего изобретения представлены в зависимых пунктах изобретения.

Технический результат заключается в повышении безопасности пешехода.

Заявленный технический результат достигается за счет реализации системы предупреждения пешехода об опасности приближающегося транспортного средства, содержащей:

детектор, устанавливаемый в передней части транспортного средства, выполненный с возможностью постоянного сканирования сектора пути по направлению транспортного средства;

вычислительное устройство, выполненное с возможностью приема сигнала от детектора, обработки и отправки сигнала на исполнительные устройства;

источник когерентного излучения видимого диапазона, выполненный с возможностью генерирования яркого светового пятна, которое предупреждает пешехода об опасности приближающегося транспортного средства;

исполнительное устройство, выполненное с возможностью направления источника когерентного излучения в сторону пешехода.

В частном варианте реализации описываемой системы транспортное средство - это автомобиль.

В частном варианте реализации описываемой системы транспортное средство - это железнодорожный транспорт.

В частном варианте реализации описываемой системы транспортное средство - это средство индивидуальной мобильности.

В частном варианте реализации описываемой системы транспортное средство - это велосипед.

В частном варианте реализации описываемой системы детектор, устанавливаемый в передней части транспортного средства, реализован в виде видеокамеры с технологией компьютерного зрения.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Реализация изобретения будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути изобретения и никоим образом не ограничивают область изобретения. К заявке прилагается следующий чертеж:

Фиг. 1 иллюстрирует блок-схему работы системы предупреждения пешехода об опасности приближающегося транспортного средства.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако квалифицированному в предметной области специалисту будет очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.

Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.

Проблема, которую решает настоящее техническое решение, заключается в том, что пешеходы передвигаются невнимательно и/или в наушниках, не обращая внимания и не слыша приближающийся транспорт. Это актуально для железнодорожного транспорта, с учетом повышения скорости поездов. Также велосипедисты или водители скутеров или средств индивидуальной мобильности передвигаются по тротуарам, а пешеходы не предвидят, что кто-то их обгонит.

Звуковые сигналы могут либо быть не услышаны пешеходом в окружающем шуме, либо пешеход может находиться в наушниках и не слышать сигнал транспортного средства.

Также пешеходы часто перебегают через пути железнодорожного транспорта, при этом неправильно рассчитывая скорость поезда. За счет использования настоящего технического решения транспортное средство оснащается предупредительной системой, которая значительно повышает безопасность всех участников движения.

Таким образом, настоящее техническое решение направлено на решение проблемы эффективного предупреждения о столкновении транспортного средства с пешеходом путем генерирования яркого светового пятна лазером на пути препятствия - идущего пешехода, для информирования его о приближающемся транспорте.

Для решения данной проблемы была разработана система предупреждения пешехода об опасности приближающегося транспортного средства.

В одном из вариантов реализации транспортное средство - это автомобиль.

В частном варианте реализации описываемой системы транспортное средство - это железнодорожный транспорт.

В частном варианте реализации описываемой системы транспортное средство - это любое средство индивидуальной мобильности (электросамокат/электровелосипед).

В частном варианте реализации описываемой системы транспортное средство - это велосипед.

Для решения проблемы качественного детектирования пешехода, в предпочтительном варианте реализации, на переднюю часть транспортного средства устанавливают детектор. Однако детектор может устанавливаться в любой части транспортного средства, в т.ч. в салоне транспортного средства. В частном варианте реализации описываемой системы детектор, устанавливаемый в передней части транспортного средства, реализован в виде видеокамеры с технологией компьютерного зрения.

Детектор на постоянной основе осуществляет сканирование сектора пути по направлению транспортного средства днем в видимом диапазоне, ночью в инфракрасном диапазоне, определяя препятствие в виде пешехода.

Вычислительное устройство в настоящем техническом решении может быть выполнено в виде бортового компьютера транспортного средства.

В частном варианте реализации описываемой системы вычислительное устройство может быть выполнено в виде микроконтроллера.

В частном варианте реализации описываемой системы вычислительное устройство может быть выполнено в виде микрокомпьютера.

В частном варианте реализации описываемой системы вычислительное устройство может быть выполнено в виде облачного сервера.

В предпочтительно варианте реализации детектор связан с вычислительным устройством посредством проводной связи (посредством кабеля) для уменьшения задержки при обмене сигналами и увеличения скорости срабатывания системы (за счет чего также повышается безопасность пешехода). Детектор может быть связан с вычислительным устройством также посредством беспроводного соединения.

Вычислительное устройство выполнено с возможностью приема сигнала от детектора, а также обработки и отправки сигнала на исполнительные устройства системы.

Алгоритм выявления пешехода посредством вычислительного устройства

В частном варианте реализации вычислительное устройство определяет границы дороги, по которой движется транспорт (железнодорожных путей, если рассматривается поезд), получая изображение с видеокамеры. В ночное время определяется по тепловому следу, в дневное время определяя препятствие с помощью искусственного интеллекта (обученного на выявление препятствий). Если пешеход стоит у дороги или его траектория движения, по мнению вычислительного устройства с учетом предсказательной модели, пересечет линию движения транспортного средства, то вычислительное устройство отправляет управляющие сигналы на создание и направление яркого светового пятна у края дороги (для машины) предупреждая пешехода. У железнодорожного транспорта устройство может подсвечивать участки, где, как правило, могут выбежать пешеходы, или создавая световое пятно у "ног" (нижнего края) препятствия. Для велосипедов или средств индивидуальной мобильности световое пятно также создается у "ног" (нижнего края) препятствия в границах, определяемых вычислительным устройством как дорога. Также устройство может включаться принудительно, например, по нажатию кнопки, и будет создавать световое пятно на ближайшее препятствие, которое определяется по направлению движения, с учетом того, что пятно должно быть по нижнему краю препятствия, чтобы исключить риск попадания света в глаза пешехода. В частном варианте реализации расстояние до препятствия определяется за свет лазерного дальномера.

Настоящее техническое решение может включать лазерный вычислитель расстояния или осуществлять вычислять расстояние до пешехода с учетом сведений, передаваемых детектором (видеокамерой).

При детектировании пешехода на пути движения транспортного средства вычислительное устройство отправляет исполнительный сигнал источнику когерентного излучения видимого диапазона, а также связанному с источником излучения исполнительному устройству.

В предпочтительном варианте реализации источник когерентного излучения видимого диапазона - это лазер.

Исполнительное устройство предназначено для корректного направления источника когерентного излучения в сторону пешехода и связано с вычислительным устройством и источником когерентного излучения.

В предпочтительном варианте реализации исполнительное устройство реализовано в виде сервопривода. В частном варианте реализации, например, для железнодорожного транспорта, используется отклоняющее зеркало, которое отклоняет луч лазера, создавая необходимую яркость в необходимом месте.

В предпочтительном варианте реализации исполнительное устройство отклоняет источник света таким образом, что вокруг пешехода создается яркое контрастное, по сравнению с окружающей средой, световое пятно, которое не ослепляет его.

Пример реализации настоящего технического решения

Автомобиль оснащается детектором (видеокамерой с технологией компьютерного зрения). Детектор может быть установлен в салоне транспортного средства в таком положении, в котором будет обеспечена максимальная видимость диапазона перед автомобилем. Детектор на постоянной основе осуществляет сканирование диапазона перед транспортным средством. При выявлении препятствия в виде пешехода детектор немедленно осуществляет отправку сигнала вычислительному устройству. Вычислительное устройство принимает и обрабатывает сигнал, после чего осуществляет отправку исполнительного сигнала для запуска источника когерентного излучения (например, лазеру), а также отправку сигнала исполнительному устройству (например, сервоприводу) которое направляет источник когерентного излучения видимого диапазона таким образом, что вокруг пешехода создается контрастное, по сравнению с окружающей средой, яркое световое пятно, которое, не ослепляя, предупреждает пешехода об опасности приближающегося транспортного средства.

Вычислительная система (устройство), способная обеспечивать обработку данных, необходимую для реализации заявленного решения, в общем случае содержит такие компоненты, как: один или более процессоров, по меньшей мере одну память, средство хранения данных, интерфейсы ввода/вывода, средство ввода, средства сетевого взаимодействия. При исполнении машиночитаемых команд, содержащихся в оперативной памяти, конфигурируют процессор устройства для выполнения основных вычислительных операций, необходимых для функционирования устройства или функциональности одного или более его компонентов. Память, как правило, выполнена в виде ОЗУ, куда загружается необходимая программная логика, обеспечивающая требуемый функционал. При осуществлении работы предлагаемого решения выделяют объем памяти, необходимый для осуществления предлагаемого решения. Средство хранения данных может выполняться в виде HDD, SSD дисков, рейд массива, сетевого хранилища, флэш-памяти и т.п. Средство позволяет выполнять долгосрочное хранение различного вида информации, например, вышеупомянутых файлов с наборами данных пользователей/пассажиров, базы данных, содержащих записи измеренных для каждого пользователя временных интервалов, идентификаторов пользователей и т.п. Интерфейсы представляют собой стандартные средства для подключения и работы периферийных и прочих устройств, например, USB, RS232, RJ45, COM, HDMI, PS/2, Lightning и т.п. Выбор интерфейсов зависит от конкретного исполнения устройства, которое может представлять собой персональный компьютер, тонкий клиент, смартфон, ноутбук и т.п. В качестве средств ввода данных в любом воплощении системы, реализующей описываемый способ, может использоваться клавиатура. Средства сетевого взаимодействия выбираются из устройств, обеспечивающих сетевой прием и передачу данных, например, Ethernet карту, WLAN/Wi-Fi модуль, Bluetooth модуль, BLE модуль, NFC модуль, IrDa, RFID модуль, GSM модем и т.п. С помощью средств обеспечивается организация обмена данными по проводному или беспроводному каналу передачи данных, например, WAN, PAN, ЛВС (LAN), Интранет, Интернет, WLAN, WMAN или GSM. Компоненты устройства сопряжены посредством общей шины передачи данных.

В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие, осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Изобретение относится к системе предупреждения пешехода об опасности приближающегося транспортного средства. Система содержит: детектор, вычислительное устройство, источник когерентного излучения видимого диапазона, исполнительное устройство. Детектор устанавливается в передней части транспортного средства. Детектор сканирует сектор по направлению пути транспортного средства. Вычислительное устройство принимает сигнал от детектора, обрабатывает и отправляет сигнал на исполнительные устройства. Источник когерентного излучения генерирует яркое световое пятно, которое предупреждает пешехода об опасности приближающегося транспортного средства. Исполнительное устройство, реализованное в виде сервопривода, направляет источник когерентного излучения в сторону пешехода. Детектор связан с вычислительным устройством посредством проводной связи. Достигается повышение безопасности пешехода. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система предупреждения пешехода об опасности приближающегося транспортного средства, содержащая:

детектор, устанавливаемый в передней части транспортного средства, выполненный с возможностью постоянного сканирования сектора пути по направлению транспортного средства;

вычислительное устройство, выполненное с возможностью приема сигнала от детектора, обработки и отправки сигнала на исполнительные устройства;

источник когерентного излучения видимого диапазона, выполненный с возможностью генерирования яркого светового пятна, которое предупреждает пешехода об опасности приближающегося транспортного средства;

исполнительное устройство, выполненное с возможностью направления источника когерентного излучения в сторону пешехода и реализованное в виде сервопривода;

при этом детектор связан с вычислительным устройством посредством проводной связи.

2. Система по п.1, в которой транспортное средство - это автомобиль.

3. Система по п.1, в которой транспортное средство - это железнодорожный транспорт.

4. Система по п.1, в которой транспортное средство - это средство индивидуальной мобильности.

5. Система по п.1, в которой транспортное средство - это велосипед.

6. Система по п.1, в которой детектор, устанавливаемый в передней части транспортного средства, реализован в виде видеокамеры с технологией компьютерного зрения.