Aeb функция распознавания пешеходов mazda как работает. Система обнаружения пешеходов. У кошки четыре ноги

Система обнаружения пешеходов - компьютерная технология, позволяющая распознавать людей, находящихся на проезжей части и автоматически замедляющая движение автомобиля

История создания системы обнаружения пешеходов

Системами распознавания для нужд армии и гражданских систем безопасности начали заниматься различные разработчики еще в девяностые годы. В потребительской электронной технике системы распознавания лиц впервые появились в фотокамерах японского производства в начале 21-го века. В 2010 году систему обнаружения пешеходов для автомобилей Pedestrian Detection System впервые предложила .

В настоящий момент, помимо PDS от Volvo существуют действующие системы Advanced Pedestrian Detection System компании TRW и EyeSight .

Назначение системы обнаружения пешеходов

Система не только распознает двигающиеся по проезжей части фигуры людей, но и предупреждает водителя о том, что впереди пешеходы. В случае, если в соответствии с заданными в компьютерной программе настройками компьютер решит, что существует опасность столкновения с пешеходом, она включит .

Исследования, проведенные после начала применения на автомобилях систем распознавания, показали, что в случае наезда автомобиля, оснащенного системой обнаружения пешеходов, на человека, вероятность смертного исхода сокращается на 20%, а нанесения тяжких телесных повреждений на 30%

Сложности, стоящие перед разработчиками систем обнаружения пешеходов

Поведение человека, его рост, характер жестов, цвет одежды и многие другие параметры слишком разнообразны, поэтому для создания эффективной системы обнаружения пешеходов необходимо создавать крайне сложную программу, способную анализировать все вышеперечисленные факторы. Для оперативной работы программы требуются значительные ресурсы компьютерной памяти и другие мощные и надежные компоненты. Оснащение автомобиля мощным, а значит, дорогостоящим компьютерным оборудованием приводит, прежде всего, к значительному увеличению его цены.

Вторая важная проблема, с которой сталкиваются разработчики, - наложение фигур, предметов, находящихся в руках у пешеходов, и цветов одежды, друг на друга, а так же на предметы или сооружения на заднем фоне. Это крайне затрудняет процесс распознавания отдельных фигур.

Методы обнаружения пешеходов

Целостное обнаружение

Если система «засекает» подвижный объект, она сначала заключает его в рамку согласно габаритам. Затем компьютер анализирует определенные параметры обнаруженного предмета. Это может быть уровень инфракрасного (теплового) излучения, свидетельствующий о том, что объект «теплый», то есть это живое существо, человек. Альтернативный метод заключается в анализе гистограммы цветов внутри рамки и сравнения их с содержащимися в базе данных образцами. Недостатком этого метода является постоянное наличие помех от посторонних предметов, попавших в рамку.

Частичное распознавание

В случае применения этого алгоритма фигура человека расценивается как совокупность частей и фрагментов. Система анализирует контуры, их взаиморасположение и прочие параметры. Распознав отдельные части, программа формирует из них общую картину и сравнивает с образцом. Этот способ точнее, но требует больших технических и вычислительных ресурсов.

Метод распознавания по образцам

Этот недавно предложенный алгоритм сочетает в себе достоинства первого и второго, но с определенными усовершенствованиями. В базу данных системы распознавания вносится не только информация о форме тела или отдельных частей, цветах и тому подобных общих характеристиках, но образцы фигур, сфотографированных в месте, где система эксплуатируется. Таким образом, в процессе обучения она «натаскивается» на определенные локальные «типажи» для большей точности распознавания.

Распознавание по нескольким камерам

В этом случае на каждый подвижный объект (на переходящих дорогу пешеходов) нацеливается индивидуальная камера. Общая картина разбивается на фрагменты, и каждый квадрат оценивается отдельно на предмет нахождения в нем человека.

Как работает система обнаружения пешеходов

Когда и (или) видеокамера засекают подвижные объекты (в системе компании Subaru, например, для этого используются две камеры) по ходу движения, система определяет направление перемещения пешехода, скорость движения и прогнозирует его местонахождение в момент появления автомобиля в точке обнаружения объекта (дальность срабатывания системы – за 40 метров до объекта). Убедившись в том, что впереди объект, похожий на пешехода, компьютер выводит картинку с камеры на экран мультимедийной системы.

Если же компьютер считает, что при имеющейся скорости движения автомобиля и пешехода возможно столкновение, подается звуковой сигнал. Если водитель реагирует (поворачивает руль или нажимает на тормоз), система помогает ему остановить машину при помощи системы аварийного торможения.

В настоящий момент системы обнаружения гарантируют безопасность на скорости не выше 30-35 км/ч. В алгоритм распознавания внесены образцы типовых предметов, которые могут находиться в руках, к примеру, зонтов или сумок. Однако в условиях плохой видимости (по причине ухудшения погодных условий, например) и ночью система обнаружения пока бесполезна.

Примеры оснащения автомобилей системой обнаружения пешеходов

Работу системы обнаружения пешеходов можно увидеть, если прокатиться, например, в соответствующей комплектации.

Системой EyeSight оборудованы модели компании Subaru - и . На Нью-Йоркском автосалоне 2012 года был анонсирован выпуск системы второго поколения.

Последние разработки в автомобильном мире направлены не только на то, чтобы улучшить характеристики авто в плане его качеств скоростного режима и удобства езды, но и безопасности водителя и пассажиров. И если при столкновении двух таких авто или авто с каким-то объектом у дороги, безопасность здоровья и жизни пассажиров, находящихся в салоне, более-менее стабильно обеспечена, то как быть со случаями непреднамеренного наезда на пешеходов, которые иногда сами становятся виновниками подобных ДТП.

Для человека столкновение с автомобилем, двигающимся даже на самой невысокой скорости, чревато серьезными травмами, увечьями или летальным исходом. Именно поэтому очень важной задачей была разработка такой системы, которая бы помогла защитить в случае столкновения не только пассажиров автомобиля, но и прохожих, которых система автомобиля самостоятельно распознает среди других объектов, окружающих машину.

Развитием подобной системы обнаружения и распознавания положения пешехода на дороге, когда движение авто угрожает ему столкновением, занимались множество автомобильных производителей по всему миру. Можно даже сказать, что в будущем наличие подобной защиты станет обязательным для автомобилей, как сегодня обязательным требованием стала забота о количестве выбросов при работе двигателя, и их максимальное снижение системой фильтров машины.

Система Pedestrian Airbag System – на сегодня самая совершенная и технически продуманная именно для тех случаев, когда столкновение с пешеходом угрожает его безопасности. Впервые эта защитная функция была представлена в прошлом году и вызвала очередной бум в направлениях разработок для многих гигантов автомобильной техники. Система предназначена для случаев столкновения пешехода и автомобиля на скорости и может очень существенно снизить уровень травм человека и повреждения автомобиля.

Данная система, кроме электронных датчиков, включает защитные механизмы — подушки, надуваемые снаружи авто на уровне лобового стекла и боковых частей кузова. Электронная система обнаружения пешеходов с большим количество датчиков и запрограммированных опций получила название Pedestrian Detection.

Специально для тех водителей, кто ездит на небольшой скорости и очень внимательны на дороге, присутствует опция отключения системы надува подушек при движении 25-50 км/ч. Однако при отключении нужно помнить, что большая часть столкновений авто с пешеходами происходит именно на небольшой скорости – около 40 км/час. Это связано чисто с психологическим фактором, когда пешеходы не настолько опасаются движущейся машины, как если бы она ехала на скорости 70-90 км/час, например, на трассе. Поэтому часто ведут себя беспечно на дороге.

Подушка безопасности, которая входит в систему Pedestrian System, состоит из таких элементов:

• блок управления для защиты пешехода;
• датчики столкновения;
• подушка безопасности;
• механизмы освобождения шарнира на капоте.

Одних только датчиков столкновения в системе насчитывается 7 штук, и все они идут по уровню бампера. Поступающие на них сигналы в постоянном режиме идут на модуль защиты, а в случае отслеживания столкновения автоматически определяется сила удара и блок управления, в соответствии с рассчитанными данными, активизирует механизмы защиты – подушки безопасности по переднему краю автомобиля. Механизм освобождения имеет пиротехнический привод и крепится к капоту на шарнирах, таким образом, имеется возможность действительно быстро и своевременно запускать подушки.

Механизм освобождения капота срабатывает от пиропатрона и подсоединяет твердотопливный газогенератор. Последний приводит в движение специальный поршень, который после срабатывания выбивает шарнир и освобождает крепление капота с боку лобового стекла.

Сама подушка вылетает из-под капота в том месте, где он переходит в лобовое стекло. Подушка состоит из традиционно используемой прочной ткани и запускающегося в нее воздуха баллонного газогенератора. Подушка при надувании приподнимает капот на 10-15 см. По результатам экспериментов при разработке системы защиты пешеходов компания Вольво выявила, что сам тот факт, что увеличивается расстояние, а значит, становятся несколько менее монолитными части авто, дает преимущество пешеходу при столкновении в устранении опасности сильного травмирования.

Также система будет эффективна, если пешехода задело не по прямой, а под определенным углом, как часто бывает в случае перебегания дороги пешеходом, уворачивания автомобиля от прямого столкновения со стороны водителя или просто при ударе по касательной при отбрасывании авто в ДТП с участием второго автомобиля. В целом, уникальность этой системы именно в том, что она очень продумана и действительно может считаться самой совершенной на сегодня для защиты как пешехода, так и пассажиров в автомобиле.

Компания Volvo совсем недавно получила, кроме популярности, еще и престижную премию Global NCAP Innovation Award за разработку и удачное внедрение системы безопасности пешеходов, уже сегодня такой оснащены новые модели . В плане снижения травматизма на дороге такая система не имеет равных во всем мире.

В краш-тесте NCAP Pedestrian Airbag System заслужено получила рекордные для всего мероприятия пять звезд, а также набрала максимальное количество баллов – 88 из возможных 100 по шкале защиты пешеходов от травматизма на дороге в результате столкновения с авто.

Конечно, российский рынок не остался в стороне от мировых тенденций ориентации при покупке автомобиля не только на его престижность и показатели как средства с многочисленными функциями передвижения с комфортом, так и учитывания уровня безопасности, который предоставляют разработчики в опциях машины. В том числе, для наших условий не редко недисциплинированных граждан и стихийных пешеходных переходов, не регулируемых никаким отметками, система защиты пешеходов от столкновения просто крайне необходима.

Как работает система защиты от пешеходов видео презентация.

Защитная система пешеходов создана для того, чтоб уменьшить последствия столкновенийя меж пешеходом и автомобилем во время дорожно-транспортных происшествий. Эту систему создают компании TWR Hodings Automotive – Pedestrian Protection System, PPS; Bosch – Electronic Pedestrian Protection – EPP; Siemens.

Уже с 2011 года ее начали устанавливать при серийном выпуске легковых автомашин производителей Европы. Все системы, которые перечислены, подобны по конструкции.

Как и неважно какая система электроники, защитная система пешехода
состоит из последующей конструкции частей:

• датчики
  входные;
• управляющий
  блок;
• устройства
  – исполнители.

Схема данной системы

Как входные, датчики употребляют датчики скорости – Remote AccelerationSensor, Ras. Два-три этих датчика
устанавливают в бампере впереди. Дополнительно могут установить и датчик
контактов.

Система способна работать и при своем электрическом
блоке управления, и при блоке управления над системой безопасности пассивной.
Предпочтение отдается использованию блока по управлению системой безопасности
пассивной, который реализуется с помощью обеспечения встроенной
программкой. Благодаря этому, увеличивается эффективность системы, которая является
пассивной безопасностью.

В качестве исполнительных устройств защитной пешеходной
системы выступают подъемные устройства для капота, которые установлены с обоих
сторон капота и размещены параллельно ходу движения. Подъемники обустроены
пиротехническим либо пружинно-пиротехническим приводом.

Работает защитная система для пешеходов по принципу открытия
капота во время столкновения машины и пешехода, потому возрастает
место меж частями мотора и капотом, соответственно, миниатюризируется
травмирование человека. Здесь капот в поднятом виде является подушкой
безопасности.

Когда сталкиваются автомобиль и пешеход, приборы ускорения и
датчик контакта дают сигналы в блок электрического управления. Управляющий блок,
снаряженный программкой, заложенной в нем, когда это нужно, инициирует то,
что срабатывают пиропатроны подъемников для капота.

Не считая этой системы, на машинах в целях защиты пешехода,
употребляют последующие конструкции, способные снижать травматизм в момент
столкновений:

• капот
  мягенький;
• щетки
  бескаркасные;
• бампер
  мягенький;
• покатость
  наклона капота и ветровика;
• расстояние,
  увеличенное меж капотом и движком.

Подушки безопасности
для пешеходов

Предстоящее развитие защитной системы в подушке безопасности,
созданной для пешеходов – Pedestrian Airbag System,
представила компания Volvo в 2012 году. Назначение этой
системы в понижении степени травматизма пешеходов, когда происходит столкновение.
Подушка безопасности раздувается снаружи машины и закрывает таким макаром
лобовое стекло (нижняя часть) и стойки по краям. Работа пешеходной подушки происходит
вкупе с очередной системой от Volvo — это система для обнаружения пешехода – Pedestrian Detection.

Действие данной подушки для безопасности пешеходов при
скорости от 20 км
до 50 км
в час не позволяет отключение водителем. Как видно из статистики, большая
часть, т.е. до 75% ДТП при участии пешеходов, выходит при скорости менее 40 км в час.

В подушку для безопасности входят последующие конструктивные
элементы:

• датчики, показывающие на столкновение;
• управляющий блок;
• механизмы, освобождающие шарнир капота;
• подушка, осуществляющая безопасность.

В системе этой подушки для пешеходной безопасности
употребляют датчики столкновения – семь штук и датчики ускорения, их место
установки – фронтальный бампер автомобиля. В модуль пешеходной защиты повсевременно
передаются от датчиков сигналы. Если происходит столкновение, управляющий блок
определяет степень тяжести. Когда есть необходимость, активизируются исполняющие
устройства этой системы, т.е. механизмы, освобождающие шарнир капота и
неопасную подушку.

На каждом из шарниров укрепляют механизм для освобождения,
который обеспечен пиротехническим приводом. Освобождающий капот механизм делает
включение твердотопливного газогенератора, срабатывающего от пиропатрона. Поршень
приводится в движение газогенератором. Потом поршень выбивает шарнирный
стержень авто капота, стремительно высвобождает крепление для капота с той
стороны, где размещено лобовое стекло.

Подушку пешеходной безопасности располагают под капотом –
меж лобовым стеклом и капотом. В состав неопасной подушки входят тканевая
оболочка и газогенератор. Чтоб одномоментно заполнить устройство, употребляется газогенератор
баллонный. Когда срабатывает устройство, неопасная подушка поднимает
высвободившийся капот от креплений на 10 см, что делает еще некие условия,
защищающие пешеходов. Происходит повышение расстояния меж частями и капотом.

В общем, неопасная подушка и капот в поднятом состоянии
дают возможность обеспечить уменьшение травматизма, когда сталкиваются пешеход
и автомобиль.

Еще совсем недавно по-настоящему умный автомобиль, способный принимать самостоятельные решения, можно было увидеть только в кино.

Но, как известно, все фантазии гениальных людей рано или поздно находят свое отображение в реальном мире.

Технический прогресс шагнул так далеко, что появление уникальных роботов-помощников в автомобиле уже никого не удивляет.

А ведь действительно, переоценить пользу каждой из описанных в статье системы очень сложно.

Все они рассчитаны в первую очередь на обеспечение безопасности водителя, пассажиров и других участников движения.

Итак, приступим.

Volvo City Safety

Разработчики концерна Volvo всегда славились своими уникальными разработками. Не разочаровали они своих поклонников и в этот раз.

Вы должны помнить тот уникальный прорыв, когда в первые годы двадцать первого века появилась система City Safety.

С ее помощью планировалось решить множество проблем с аварийностью на небольшой скорости (на перекрестках, пешеходных переходах и так далее).

Впервые система была смонтирована на Volvo V40, но ее актуальность еще не утрачена. Многие современные модели оборудуются City Safety и сегодня.

Принцип работы системы очень прост. Между зеркалом заднего вида и лобовым стеклом устанавливается специальный радар, который анализирует наличие препятствий впереди транспортного средства.

Контролируемое расстояние – не более шести метров. Как только препятствие впереди зафиксировано системой City Safety, водитель должен принять решение – сделать маневр или притормозить.

Если действий не предпринято, тогда система действует сама – сбрасывается газ и активирует тормозную систему.

Последний этап – включение «аварийки». Предупреждение водителя об активации производится путем звукового оповещения.

Разработчики компании Volvo уверяют, что с помощью данной системы можно уйти от аварийности на небольших скоростях. Но стоит отметить, то разница не должна быть больше 15 км/ч.

При большей скорости (до 30 км/ч) столкновение вероятно, но последствия для участников ДТП будут минимальными, ведь система сделает все необходимое для снижения скорости.

При движении авто на скорости больше 50 км/ч City Safety отключается автоматически, ведь ее эффективность в этом случае нулевая.

Как показывает практика, в условии пробок, когда автолюбитель может задуматься, потерять бдительность или случайно перепутать педаль – это настоящее спасение.

Система обнаружения пешеходов

Над этой разработкой также хорошо потрудились шведские мастера. Но разработка получилась уже более современной и появилась на автомобилях только с 2010 года.

По сути, система Pedestrian Detection стала неким продолжением City Safety. Задача такого «робота» — своевременно распознать человека впереди машины, сбросить скорость и таким способом минимизировать силу удара.

Данная идея сразу же была подхвачен и появилось три ее подвида (у разных производителей):

• Pedestrian Detection System от Вольво;
• Advanced Pedestrian Detection System от TRW;
• Automotive EyeSight от Субару.

Принцип работы прост. При этом все указанные выше системы очень похожи по конструкции и программному обеспечению.

Роль обнаружителей пешеходов выполняет радар и видеокамера. При этом в последней версии от Субару радара нет вовсе.

Все три системы способны обнаруживать человека на расстоянии до 40 метров.

Самое интересное, что система обрабатывает траекторию движения пешехода и рассчитывает вероятность аварии.

И снова-таки Pedestrian Detection (или другой ее вид) ждет, будет ли водитель предпринимать какие-либо действия. Если нет, то система останавливает автомобиль самостоятельно.

Разработчики уверяют, что данная разработка показывает максимальную эффективность на скорости до 35 км/час. в этом случае столкновения можно избежать совсем.

Если же скорость больше, то, как минимум, снижается тяжесть последствий от ДТП.

Единственный минус такой системы — в ночной «слепоте». В условиях недостаточной освещенности она может попросту не распознать силуэт на дороге.

Система автоматической парковки

До сих пор в сети попадается множество роликов с самыми различными историями парковки.

И действительно, многие автолюбители никак не могут научиться парковать машину (особенно, в условиях плотного транспортного потока). Как же работает данная система?

Здесь все просто. В основе системы три блока – блок датчиков (чаще всего они работают на принципе ультразвука и расположены по периметру транспортного средства), блок управление (на него приходят данные и производится их обработка), а также непосредственно исполнительные устройства.

Задача последних – поворачивать руль и своевременно открывать дроссельную заслонку.

Работает система в два основных этапа. Сначала осуществляется поиск подходящего места для машины. Далее – происходит сам процесс парковки.

Для выполнения первой задачи хватает одной системы – ультразвуковых датчиков. Далее подключается несколько основных блоков – они задают направление, скорость и траекторию движения транспортного средства.

Преимущества системы неоспоримы – даже новичок за несколько минут справляется со сложной парковкой, и ему совсем не нужно краснеть перед другими автолюбителями.

Система все делает сама – быстро и без аварий. К слову, испытания показали, что профессиональные автолюбители все равно могут припарковать автомобиль намного качественнее.

Все системы очень похожи, и по конструкции, и по принципу действия. В основе три блока – исполнительная система, блок управления и датчик расстояния.

Датчик смонтирован на переднем бампере – его задача измерять расстояние до автомобиля, который движется спереди.

Преимущества инфракрасного устройства – сравнительная дешевизна и отсутствие боязни к негативным природным факторам.

К слову, для определения расстояния часто используется и радар.

Информация с датчиков поступает к управляющему блоку, где фиксируются следующие параметры – радиус кривой движения, боковое ускорение, величина угла поворота руля, а также скорость основной машины и транспортного средства, которое идет впереди.

Этих данных достаточно, чтобы круиз-контроль принял правильное решение и при необходимости затормозил авто.

Для чего нужна такая система? Здесь все просто. На загруженной трассе от «круиза» мало пользы, ведь перед фурой или «чайником» приходится переходить на ручное управление.

В этом отношении адаптивная система по-настоящему спасает. При этом она эффективна в довольно широком скоростном диапазоне – от 30 и до 180 километров в час.

Некоторые более прогрессивные версии могут похвастаться и вовсе идеальным диапазоном – от 0 до 200 км/час.

В условиях плотного потока на трассе с помощью такой системы можно вообще забыть о педалях.

О данной разработке известно пока очень мало, ведь ее еще нет в серийных моделях. Но кое-что уже есть. В основе «робота» два блока – так называемое техническое зрение и ГЛОНАСС.

Принцип работы прост. Здесь работают управляющие системы, блок управления и три блока-датчика.

Естественно, что в столь сложной системе количество датчиков должно быть большим :

• видеокамеры (для отслеживания пешеходов и недвижимых объектов);
• оптические датчики (создают трехмерную картинку в радиусе 60 метров);
• датчик GPS (для оценки местоположения автомобиля);
• радары (фиксируют объекты вокруг);
• датчик движения (определяет скорость, направление и наличие крена машины).

Конечно, до внедрения системы в жизнь еще далеко, но сама задумка говорит о серьезных перспективах.

При этом разработчикам пока не удалось решить проблему с плохой погодой, к примеру, дождем или туманом, когда система может не распознать те или иные дорожные знаки. Но работа ведется, и результаты радуют все больше.

Выводы

Сегодня уже сложно предположить, что будет дальше, ведь великим умам человечества уже удалось очень многое.

Пройдет несколько десятков лет и понятие водитель вообще может исчезнуть из нашего обихода.

Тенденция уже сегодня видна невооруженным глазом.

Система обнаружения пешеходов — это одна из активных систем безопасности, которая может опознавать посторонние объекты на проезжей части даже в условиях плохой видимости.

История создания системы обнаружения пешеходов

Первые образцы систем обнаружения людей были разработаны для военных целей. Позже японские производители применили их в фототехнике. А в конце 90-х автопроизводители решили взять их на «вооружение». Одними из первых в 2010-м году стала Volvo.
Сейчас уже существует несколько систем от немецких и японских производителей.

Принцип работы системы обнаружения пешеходов

В передней части машины устанавливаются видеокамеры, которые постоянно следят за дорогой. И если они обнаруживают подвижный объект, то электроника просчитывает его траекторию и скорость. Так же определяет тип объекта, человек это или животное и т.д. Далее электроника оповещает водителя, и анализирует его реакцию. Если водитель начинает оттормаживаться или поворачивать руль, то Если же водитель никак не реагирует на сигналы, то машина может слегка притормозить, а при скоростях до 40 км/ч и полностью остановиться.
При применении системы обнаружения пешеходов вероятность наезда на пешехода уменьшается на 20-30%.
Методы обнаружения объектов могут быть нескольких типов:
— целостным
— частичным
— распознавание по образам
— разбивка пространства
При целостном обнаружении используется камера засекает объект и «берет его в рамку». Т.е. видит его как один объект. Но при такой схеме множество помех могут «сбить» электронику и она потеряет объект.
При частичном обнаружении электроника «разбивает» объект на части и может достаточно точно его отслеживать. Но при таком методе необходима высокая мощность компьютера.
Распознавание по образам, как правило, самообучается. Она изучает пространство вокруг и формирует набор объектов. Одни объекты она в дальнейшем распознает как помехи, а другие как часть дорожной части.
При разбивки пространства используется несколько видеокамер, при обнаружении объектов, каждая из них следит за своим объектом.

Плюсы и минусы системы обнаружения пешеходов

Очень сложно определить объекты на дороге, они могут сильно отличаться по форме. П.э. требуются сложные алгоритмы обработки данных, и большие мощности компьютера. Соответственно и стоимость таких очень высока. И устанавливать ее еще очень долгое время будут только на дорогие машины.