Sistema de asistencia al cambio de carril con zona de evaluación adaptativa comprende,

al menos, unos primeros medios de medición del entorno del vehículo (12); unos segundos medios de captación de señales del vehículo propio (3) configurados al menos para la detección de la velocidad, aceleración lateral, ángulo de volante, velocidad de guiñada y posición del intermitente; y unos terceros medios BSD adaptativos (14) comprendiendo, a su vez, unos medios de modelado de la carretera (5), unos medios de fusión de datos (4) y unos medios de evaluación de avisos (9), donde dichos medios de modelado de la carretera (5) generan un primer modelo de la carretera en función de los datos del entorno proveniente de los medios de visión artificial (2) y de los segundos medios de captación de señales del vehículo propio (3)

Sistema y método de asistencia al cambio de carril con zona de evaluación adaptativa.

El objeto del sistema y método de asistencia al cambio de carril con zona de evaluación adaptativa consiste en hacer más robusto y fiable el sistema de asistencia al cambio de carril frente a falsas alarmas. Para ello se fusionarán los datos obtenidos por el propio sistema que da soporte a la función de asistencia de cambio de carril con la proporcionada por la función de alerta de cambio involuntario de carril, así como la obtenida del propio vehículo. El principal campo de la invención es el propio de los sistemas de seguridad activa en vehículos motorizados, siendo posible su extrapolación a otros campos complementarios.

Antecedentes de la invención

Durante los últimos años las actividades de investigación se han orientado al desarrollo y mejora de funciones de seguridad activa o preventiva. Los avances más recientes se han encaminado al desarrollo de distintos sistemas multisensoriales que dan soporte a distintas aplicaciones de seguridad de forma que se mejora notablemente su funcionamiento haciéndolas más robustas y fiables.

La percepción del entorno puede llevarse a cabo con un único sensor, si este proporciona toda la información requerida. Pero en la mayoría de los casos se necesitan múltiples sensores, ya que el área de percepción de interés no puede ser cubierta por un único sensor o porque ningún sensor puede por sí solo proporcionar toda la información necesaria para la aplicación.

El uso de diferentes sensores ayuda a aumentar la robustez, fiabilidad y precisión del sistema de percepción al procesar conjuntamente sus datos.

De forma general se puede definir la Fusión Sensorial como las distintas etapas del proceso en el que se toman los datos de diferentes sensores y se combina la información entre ellos para obtener un resultado común mejorado.

La Fusión Sensorial puede ser útil para llevar a cabo distintas tareas como: detección, reconocimiento o identificación de objetos, detección de cambios, toma de decisiones.

Las distintas estrategias de fusión descritas anteriormente se aplican en la actualidad a diferentes sistemas de Seguridad Activa. Dentro de esta categoría se agrupan aquellos mecanismos o dispositivos destinados a disminuir el riesgo de que se produzca un accidente.

Uno de las funciones de Seguridad Activa más utilizados es la función de Detección de objetos en ángulo muerto. Este sistema monitoriza constantemente el ángulo muerto al cual no tenemos acceso a través de los retrovisores convencionales. De existir otro vehículo en dicho ángulo muerto, el conductor recibirá una alerta.

Para ello, consta de sensores que vigilan constantemente la zona lateral próxima al coche. Generalmente bien son sensores radar de corto o medio a 24 GHz, o bien sistemas de procesado de imágenes. Estos sensores proporcionan información a una centralita de control que, en caso necesario, emite un aviso acústico, visual o táctil (o una combinación de varios).

Existen sistemas que pueden alertar de forma continua de la existencia de vehículos en el ángulo muerto independientemente de las intenciones del conductor, mientras que otros únicamente actúan cuando se expresa la voluntad de efectuar un cambio de carril mediante el uso del intermitente.

Generalmente, actúan por encima de un umbral de velocidad determinado y son capaces de realizar un filtrado de vehículos estacionados o de aquellos que circulan en sentido contrario con el objetivo de minimizar las falsas alarmas. La zona de detección es unos 10 metros por detrás del espejo retrovisor por unos 4 de anchura, suficiente para cubrir el ángulo muerto.

Si la distancia de detección aumenta hasta 50 ó 60 metros por detrás del vehículo y en los carriles adyacentes al mismo, entonces el sistema se denomina Asistente al cambio de carril. Esta función tiene en cuenta, además, la velocidad relativa del vehículo detectado en dicha zona con respecto al propio. De esta forma, se está en disposición de alertar al conductor en caso de existir un cierto riesgo al efectuar la maniobra de cambio de carril debido a la aproximación de otro vehículo a gran velocidad. En función de diversos parámetros, se pueden establecer diversos niveles de alerta.

En la actualidad el funcionamiento ideal del asistente al cambio de carril, se da para escenarios de conducción con características muy determinadas. Esto es, el carril real no debe tener curvatura y el ancho se debe corresponder con el especificado en el sistema, además el vehículo debe circular por el centro de este carril ideal. Cuando no se da esta situación ideal, puede ocurrir que el sistema no proporcione avisos en algunas situaciones peligrosas y en cambio de lugar a múltiples falsas alarmas en otras situaciones.

La presente invención evita estas situaciones, mediante la fusión de los datos proporcionados por el sistema multisensorial del actual Asistente al cambio de carril con los proporcionados por la función de Alerta por cambio involuntario de carril. Esta función alerta al conductor si abandona el carril por el que circula sin conectar antes los intermitentes, lo que se toma por una distracción. Se suele componer de una cámara instalada generalmente en el pie del espejo retrovisor interior, una centralita electrónica y un sistema de aviso al conductor.

El sistema funciona únicamente a partir de una cierta velocidad (60-80 km/h es lo más habitual) y se puede desconectar a voluntad. Asimismo, al activar el intermitente correspondiente, se interpreta que el conductor realmente desea realizar la maniobra de abandonar el carril por el que se circula y, por lo tanto, éste no es alertado.

Descripción de la invención

En un primer aspecto de la presente invención el método de gestión de alertas en la función de asistencia al cambio de carril se adopta la estrategia que ofrezca el comportamiento más robusto y fiable, lo cual implica proporcionar una alarma siempre que, y sólo si, el vehículo detectado presenta una amenaza. La mayor dificultad para lograr este objetivo estriba, por un lado, en lograr una adecuada cobertura de la zona de interés mediante la fusión de los datos aportados por un sistema multisensorial, y por otro lado, en discriminar adecuadamente los vehículos en función de su velocidad y pertenencia, o no, a la zona que debe ser monitorizada.

Los medios de fusión de datos proporcionan una media ponderada y adaptativa de todos los datos ofrecidos por el conjunto de sensores que componen el sistema. El cálculo se realiza teniendo en cuenta el valor que toma en cada periodo de muestreo, la función de fiabilidad definida para cada uno de los sensores.

Durante un determinado periodo de muestreo, se reciben los datos de cada uno de los sensores del sistema y se determina el valor que toma su función de fiabilidad en base al SNR (relación señal-ruido) para los datos recibidos de cada sensor. Del conjunto de datos obtenidos del sistema sensorial, la función de fiabilidad se pondera de forma individual en base al SNR de cada sensor, a la comparación de las características operativas de cada sensor y a las características operativas desempeñadas por el sensor más fiable. Como salida del sistema multisensorial de corto alcance se obtiene la situación y la velocidad relativa de todos los vehículos objetivo del entorno.

Los datos de vídeo obtenidos por unos medios de visión artificial son procesados de forma conjuntamente con otros datos proporcionados por el vehículo. El procesado al que se someten estos datos es el mismo que el realizado para un sistema de alerta por cambio de carril, de forma que se obtiene la posición del vehículo respecto al centro del carril, las dimensiones de los carriles y la curvatura de los mismos. Con estos datos se puede calcular una zona de evaluación que se adapta perfectamente a la geometría de la carretera.

Los vehículos objetivo localizados mediante el sistema sensorial de corto alcance son evaluados sobre esta zona adaptativa y en función de su posición y de su velocidad relativa darán lugar o no a un aviso evitando los problemas comentados anteriormente.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de...

1. Sistema de asistencia al cambio de carril con zona de evaluación adaptativa caracterizado porque comprende, al menos:

unos primeros medios de medición del entorno del vehículo (12) comprendiendo a su vez y al menos, una pluralidad de sensores de corto alcance (1) configurados para la detección de la posición relativa del vehículo objetivo; y medios de visión artificial (2);

unos segundos medios de captación de señales del vehículo propio (3) configurados al menos para la detección de la velocidad, aceleración lateral, ángulo de volante, velocidad de guiñada y posición del intermitente;

unos terceros medios BSD adaptativos (14) comprendiendo, a su vez, unos medios de modelado de la carretera (5), unos medios de fusión de datos (4) y unos medios de evaluación de avisos (9), donde dichos medios de modelado de la carretera (5) generan un primer modelo de la carretera en función de los datos del entorno proveniente de los medios de visión artificial (2) y de los segundos medios de captación de señales del vehículo propio (3); donde dicho primer modelo de la carretera, además, permite conocer la posición del vehículo relativa al carril, las dimensiones de los carriles y la curvatura de la carretera, integrándose nuevamente con los datos de los segundos medios de captación de señales del vehículo propio (3) en los medios de fusión de datos (4) y generando un segundo modelo de la carretera en los medios de evaluación de avisos (9);

y donde, además, en los medios de evaluación de avisos (9) se integran los datos de dicho segundo modelo de la carretera con los datos adquiridos en la pluralidad de sensores de corto alcance (1), generando una alerta en los medios de interacción hombre máquina HMI (11).

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de visión artificial (2) son una cámara CMOS.