Электронные системы безопасности автомобиля. Система защиты пешеходов Система обнаружения пешеходов

Компания Volvo разрабатывать не только передовые в мире системы безопасности, которые снижают последствия ДТП для водителя и его пассажиров, но и системы, которые способны предупредить водителя об опасной ситуации, а если он не среагирует, то и вмешаться в процесс управления автомобилем, тем самым избежав ДТП или минимизировав его тяжесть.

City Safety

Тяжелые условия движения в городе, пробка в час-пик, постоянный стресс. Это часто толкает водителей на резкие необдуманные маневры. Будьте спокойны — дорога всегда под присмотром благодаря системе City Safety. Оптический радар под лобовым стеклом следит за ситуацией впереди, и предупредит водителя на скорости до 50 км/ч о возможном столкновении. Если обстоятельства требуют немедленного реагирования, система сама нажмет на тормоз. Система City Safety входит в стандартное оборудование моделей S60, S80, XC70, XC60, V40 Cross Country.


Driver Alert System

Комплекс систем которая в любое время года дня, в любых погодных условиях предупреждает Вас в случае риска возникновения опасной ситуации:

Когда появляются признаки ослабленного внимания;
когда он непреднамеренно готов покинуть свою полосу движения;
когда он может наехать на пешехода или на автомобиль перед ним;

Driver Alert System использует информацию от передней камеры, находящейся за лобовым стеклом для определения положения автомобиля относительно боковой дорожной разметки, а также для обнаружения транспортных средств перед автомобилем, пешеходов, дорожных знаков и источников света.


Функция мониторинга поведения водителя (DAC)

Неосвещенная дорога. Напряженный взгляд на полосу движения. Через пару часов усталость даст о себе знать. Система мониторинга поведения водителя DAC (Driver Alert Control) поможет Вам оставаться внимательным. Датчики непрерывно анализируют манеру поведения водителя на дороге, и в случае ее резкого изменения, Volvo подаст тревожный звуковой сигнал и попросит Вас остановиться передохнуть.


Система предупреждения об опасной дистанции (Distance Alert)

Живописная дорога. Приятная компания друзей. В такой ситуации вероятней всего потерять концентрацию и не заметить, как впереди идущий автомобиль стал замедляться. Система Distance Alert подскажет об опасном приближении к другому транспортному средству, по средствам проекции на лобовое стекло оранжевых предупреждающих огней. Система начинает работать уже на 30 км/ч.


Функция предупреждения об уходе с занимаемой полосы движения (LDW) или (LKA)*

Дальнее путешествие. Однообразные пейзажи. Все это усыпляет бдительность, и Вы незаметно для себя можете выехать на полосу встречного движения. К счастью, Volvo неусыпно умеет следить за разметкой благодаря системе LDW (Lane Departure Warning). В случае ухода с занимаемой полосы без включения указателя поворота, специальный звуковой сигнал напомнит о важности концентрации на дороге.

* LKA (Lane Keeping Aid) - устанавливается на V40 Cross Country, представляет собой расширенную функцию LDW, помимо предупреждения о сходе с полосы движения посредствам вибрации на рулевом колеса система возвращает в занимаемый ряд.


Система предупреждение о столкновении с автоматическим полным торможением (CWFAB)**

Непредвиденная ситуация на дороге. Резкое торможение впереди едущего транспорта. Всегда есть рис вовремя не среагировать на сложившуюся ситуацию. Функция предупреждения столкновений с полным автоматическим торможением использует видеокамеру и радар, чтобы предупредить об опасном сокращении дистанции. Если водитель не реагирует, она автоматически задействует тормоза для уменьшения последствий аварии.

** - CWFAB полное автоматическое торможение будет реализовано только при наличии опции Адаптивный круиз контроль (ACC). Если ACC отсутствует, система будет предупреждать звуковым и световым сигналом без задействования тормозной системы.


Система обнаружением пешеходов (Pedestrian Detection)

Незнакомая улица. Сложная нумерация домов. В поисках нужного адреса легко отвлечься от дороги, и не заметить, как на дорогу выбежит человек. Не беспокойтесь, система Pedestrian Detection внимательно следит за пешеходами. В случае опасности столкновения с человеком, она предупредит водителя звуковым сигналом и лентой мигающих светодиодных фонарей. Если ситуация требует немедленного реагирования, система сама остановит Ваш Volvo.


Система распознавания дорожных знаков (RSI)

Незнакомое шоссе, ненароком можно пропустить дорожный знак ограничения скорости или запрет обгона. Когда система (Road Sign Information) распознает знак, на дисплей выводится соответствующий символ. Благодаря системе водитель получает информацию о действующем ограничении скорости или о разрешении или запрете обгона. Распознанный знак будет на дисплее до тех пор, пока камера не обнаружит очередной знак на дороге.


Система обнаружения велосипедистов с функцией автоматического полного торможения (CDFAB)*

Едущий по дороги велосипедист может перестроиться на вашу полосу движения, не предупредив об этом, в условиях интенсивного городского потока водитель может просто не успеть среагировать. Функция распознавания велосипедистов и автоматического полного торможения при опасном сближении с ними (Cyclist Detection with full Auto Brake) облегчает работу водителя, контролируя пространство впереди автомобиля и в случае выявления опасности столкновения с велосипедистом автоматически останавливая автомобиль.

* - CDFAB доступна на моделях S60 и XC60 с 2014 модельного года в сочетании с пакетом опций Driver Support


Система активного управления дальним светом фар (AHB)

Двигаясь в ночное время по трассе с включенным дальним светом фар можно слишком поздно среагировать на автомобиль, движущийся во встречном направлении, что может привести к ослеплению водителя встречного автомобиля и спровоцировать аварийную ситуацию. Система (Active High Beam) использует камеру, расположенную за лобовым стеклом, которая, в зависимости от поколения системы:

  • Первого поколение: в автоматическом режиме в темное время суток включает и выключает фары дальнего света, чтобы избежать ослепления водителей в приближающихся автомобилях.
  • Второе поколение (S60 и XC60): автоматическое затемнение части светового пятна дальнего света фар в ночное время при обнаружении встречного транспорта. При этом дальний свет остается включенным и освещает участки вокруг встречного автомобиля.

Адаптивный круиз-контроль (АСС)

Неправильная посадка. Неотрегулированные зеркала. Затекшая нога от постоянного напряжения при взаимодействии с педалью газа. Каждая мелочь может вызвать дискомфорт. Остановитесь и настройте все под себя. Во время движения выберите скорость и минимальное время отставания от впереди идущего автомобиля, отпустите педаль газа и наслаждайтесь дорогой. Адаптивный круиз-контроль будет точно соблюдать заданные параметры скорости, а если впереди будет двигаться автомобиль, то Ваш Volvo будет соблюдать безопасную дистанцию до впереди едущего автомобиля. А если вы двигаетесь в пробке, система имеет подфункцию Queueassist движения в пробке с возможностью автоматической остановки и начала движения, если время стоянки не превысит 5 секунд.


Система мониторинга «слепых зон» (BLIS)

Безопасное перестроение - взгляд в боковое зеркало и включение сигнала поворота. Даже в этом случае Вас поджидает опасность, если только не установлена система BLIS. Камеры (Первого поколения) в боковых зеркалах или два радара под обшивкой заднего (Второе поколение)* Volvo постоянно следят за дорожным потоком, и ни одно транспортное средство не скроется в «слепой зоне» - индикаторы в передних стойках предупредят о помехе. Также система информирует водителя о быстро приближающихся участниках движения. Система помощи при перестроении (LCMA)* Когда водитель хочет перестроиться в другой ряд, то для того, чтобы определить, представляет ли собой потенциальную опасность транспортное средство, приближающееся к автомобилю сзади, радары непрерывно сканируют пространство на расстоянии прим. 70 метров за автомобилем и прим. 3,5 метра сбоку от автомобиля. (CTA)* - система предупреждение о транспортных средствах, приближающихся в поперечном направлении – это функция, информирует водителя о транспортных средствах, приближающихся с обеих сторон автомобилях, когда водитель выезжает с парковки задним ходом в условиях ограниченной видимости.

* - Система второго поколения включает функцию LCMA, которая устанавливается на V40, S60 и XC60.


Система предупреждение о транспортных средствах, приближающихся в поперечном направлении (CTA)

Выезжая с узкой парковки задним ходом, зачастую видимость может быть ограничена припаркованными по бокам автомобилям. В такой ситуации можно не заметить приближающегося автомобиля, велосипедиста или пешехода. Система предупреждение о транспортных средствах, приближающихся в поперечном направлении (Cross Traffic Alert) – это функция, информирует водителя о транспортных средствах, приближающихся с обеих сторон автомобилях, когда водитель выезжает с парковки задним ходом в условиях ограниченной видимости.

* - Система второго поколения (BLIS) включает функцию CTA и устанавливается на V40, S60 и XC60.

Испытай на тест-драйве

Все эти системы вы можете испытать на тест-драйве в наших салонах на специально разработанных маршрутах.

Цена

Стоимость системы мониторинга «слепых зон» BLIS - 33 900 рублей.

Стоимость функции мониторинга поведения водителя DAC - 40 000 рублей.

Стоимость адаптивного круиз-контроль АСС составит 59 900 рублей.

Специальное предложение

ВЫГОДНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ ОТ VOLVO – СНИЖЕНЫ ЦЕНЫ НА АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Заказать пакет Driver Support можно по специальной цене - 99 900 рублей.

Ваша выгода при покупке активных систем безопасности в пакете составит 33 900 руб.

Комплект Driver Support включает следующие системы активной безопасности:

  • Мониторинг «слепых» зон, включая помощь при перестроении (LCMA) и систему обнаружения транспортных средств, движущихся в поперечном направлении (CTA);
  • Мониторинг поведения водителя DAC, включая RSI и активный дальний свет;
  • Система предупреждения о сходе с полосы движения LDW;
  • Адаптивный круиз-контроль АСС с системой предупреждения о столкновении, полным автоторможением, защитой от пешеходов, а также функцией автоматического поддержания дистанции Queueassist.

Системы безопасности автомобиля. Четвертая часть покупателей автомобилей ставит на первое место его безопасность. Поэтому современные автомобили оснащаются большим количеством электронных устройств. Конечно, каждый день инженеры предлагают что-то новое.
Дополнительную путаницу вносят разные обозначения одних и тех же систем, принятые разными производителями. Попытаемся перечислить, и кратко охарактеризовать наиболее часто встречающиеся системы безопасности автомобиля.

  • ABS (АБС) – антиблокировочная система тормозов. Не дает при торможении колесам скользить, что часто позволяет сократить тормозной путь, сохранить над ним контроль.
  • EBA (BA, BAS, AFU) – система аварийного торможения. Вступает в работу при необходимости быстро остановить транспортное средство в опасной ситуации. Водитель только начинает реагировать на опасную ситуацию, в тормозной системе давление быстро поднимается и тормозной путь уменьшается.
  • DBS (HBB, HBA, SBC) – динамического контроля за торможением. Назначение то же, что у предыдущей, но иной технический способ реализации.
  • EBS (EHB) – электронная система торможения. Развитие ABS, оснащается электронной тормозной педалью, посылающей сигнал блоку управления, а тот управляет исполнительными механизмами.
  • EBD (EBV) – электронное распределение тормозных сил. Используется как составная часть ABS, помогаем более эффективно распределять тормозное усилие между осями транспортного средства.
  • Hill Holder (USS, HAS, HHC) – помощь при подъеме. Эта система не дает скатываться при начале движения на подъёме. Даже если отпущена педаль тормоза, скатывается не скатывается, тормоза остаются активированными. Но если нажать на педаль акселератора, помощь при подъеме отключается, и машина начинает движение.
  • ЕМВ – электромеханическая тормозная система безопасности автомобиля. Колесные тормозные механизмы приводятся в действие не пневматикой, или гидравликой, а электромоторами.
  • ESP (VDS, DTSC, VSA, ESC, VSC, VDIM, DSC) – курсовая устойчивость. Включается при возможности потери транспортного средства управляемости. Притормаживает отдельные колеса и управляет оборотами двигателя, чтобы вывести транспортное средство из заноса.
  • HDS (DDS, DAC) – помощь при спуске. Ограничивает скорость на крутых спусках. Систему безопасности автомобиля включает и выключает водитель. Скорость поддерживается в зависимости от начальной скорости и включенной передачи.
  • АСС – адаптивный круиз – контроль. Поддерживает желаемую скорость и безопасное расстояние до идущей впереди машины. При уменьшении скорости автомобиля-лидера адаптивный круиз – контроль притормаживает транспортное средство, вплоть до полной остановки, сохраняя безопасную дистанцию. Если расстояние увеличивается, адаптивный круиз – контроль увеличивает скорость до тех пор, пока не восстановится минимально возможная безопасная дистанция
  • TRC (ASC, ASR, A-TRAC, DTC, DSA, ETC, STC,TCS) – антипробуксовочная система. Не позволяет колесам пробуксовывать при ускорении.
  • PDS (APD, ES) – система обнаружения пешеходов. Обнаруживает, контролирует траекторию движения пешехода. В случае угрозы столкновения, подает сигнал водителю и приступает к торможению до полной остановки.
  • PTS (PDC, APS, Park Assistant, OPS) – парковочная система. Выдает водителю информацию (звуковую, видео), нужную при парковке. Более совершенные системы сами паркуют в автоматическом, или полуавтоматическом режиме.

Перечисленные системы безопасности автомобиля доказали на практике свою эффективность и действенность.

Многие автопроизводители в последние годы помимо безопасности водителя и пассажиров уделяют немало внимания и другим новейшим технологиям, которые надежно защищают пешеходов и других участников дорожного движения. По данным мирового исследования, количество аварий в которых страдают пешеходы сегодня составляет 15% от общего числа аварий на планете. Большинство компаний и мировых автомобильных брендов в ближайшем будущем будут оснащать свои новые автомобили новейшими технологиями, которые призваны в последующем значительно сократить количество наездов на пешеходов и уменьшить последствия .

Напомним своим читателям, что за последние годы в автомобильной промышленности наблюдается массовое распространение , которые защищают водителя от столкновения с другим автомобилем. Так например, автопроизводители машин стали оснащать свои транспортные средства системой предупреждения столкновений, а в некоторых моделях появились даже и автономные системы автоматического торможения, которые без участия самого водителя способны остановить автомобиль в случае непредвиденной опасности. Это позволило постепенно снизить количество ДТП по всему миру. Следующим продуманным шагом автопроизводителей станет внедрение в машины , которые будут заботиться о пешеходах. Надеемся, что с помощью этих систем количество тяжелых аварий с участием пешеходов а также и велосипедистов по всему миру начнет постепенно снижаться.

Системы безопасности.

Системы оповещения об опасности столкновения используют и применяют у себя камеры и радар, которые обнаруживают крупные объекты на дороге, с которыми существует риск столкнуться. Радар умеет определять конкретную скорость объекта перед вами, а видеокамеры определяют его размер и форму.

Как только электроника обнаружила опасный объект на дороге который представляет опасность, данная система начинает предупреждать водителя об существующей опасности попасть в аварию. Как правило такое предупреждение происходит с помощью звуковых сигналов и сигнальных лампочек. Некоторые автомобили например, как Мерседес-Бенц, в момент такого предупреждения немного (незначительно) зажимают саму тормозную систему (PRE-SAFE), чтобы при необходимости резкого торможения быть готовым к нештатной ситуации.

Эта система поможет водителю использовать на 100% тормозную мощность автомобиля, чтобы максимально эффективно его остановить.

Также, в данных автомашинах Мерседес-Бенц применяются автономные системы экстренного торможения. Например, автомобиль без участия водителя может в случае опасности остановиться сам. Эта система имеет название,- Distronic Plus PRE-SAFE Brake. Она устанавливается на модели Мерседес:- E; S; CL; CLS и GL-Class(а).


Такое наличие в современных автомобилях систем предупреждения столкновений в настоящий момент обязательно для того, чтобы получить высшую награду IIHS по результатам пройденных . То есть, в случае отсутствия в автомобиле подобной системы машина вряд ли попадет в . И это безусловно понятно, почему в последнее время ужесточились требования к автотранспортным средствам на получение высшей награды Top Safety Pick+. Автомобили, которые оснащены этими системами намного безопаснее транспортных средств не оборудованных такими системами предупреждения столкновения. Эти системы уменьшают последствия аварий при любых серьезных столкновениях. Так же как и при использовании системы автономного торможения многие автомобили способны самостоятельного снизить скорость задолго до такого столкновения.

Забота о пешеходах.


Сами автопроизводители, как может показаться на первый взгляд, не являются теми альтруистами и благодетелями по отношению к тем же пешеходам. Но все-же и однако, если посмотреть, то на самом деле фактически (и практически) все они в настоящий момент вкладывают огромные средства в развитие технологий, которые должны защищать пешеходов на дороге. Так например, в некоторые модели автомобилей сегодня устанавливаются или будут в последующем устанавливаться специальные радары расширенного спектра действия, которые способны кроме крупных объектов на дороге определять еще и мотоциклистов, и пешеходов и велосипедистов. Электроника автомобиля, как и при работе традиционной системы предупреждения столкновения с автомобилем, будет сама определять более мелкий объект на дороге и будет предупреждать водителя об опасности наезда на человека, а в случае необходимости она сама остановит машину или снизит скорость данного автотранспортного средства, и все это для того, чтобы .

Например, подобную качественную систему безопасности пешеходов на своих новых моделях S60 (модельный ряд 2015 года).

Такая система предупреждения о риске наезда на пешехода с функцией автоматического торможения состоит,- из блока радара, который установлен в переднем бампере машины и видеокамер, которые установлены прямо на салонное зеркало заднего вида, и из блока электронного управления.

Благодаря широкому полю сканирования пространства, а именно за счет двузонного сканирования, пешеходы и велосипедисты могут быть обнаружены задолго до возникновения опасности. Если водитель будет знать заранее о пешеходе на дороге или на тротуаре, то он сможет быть более внимательным при приближении к пешеходу.

Компании "Audi", "Mercedes" и "BMW" также предлагают сегодня современные системы обнаружения пешеходов, но только на тех автомобилях, которые оснащены системой ночного видения, которая основана на технологии ночных видеокамер. Ночное видеооборудование работает на инфракрасных лучах по новой технологии, которое помогает обнаружить автомобилю людей и животных, то есть показывать водителю на центральной консоли ЖК-экрана светлые силуэты этих объектов.

Взгляд в будущее.

Другие производители автомобилей ищут менее дорогие способы для оборудования своей продукции (автомобилей) защищающих пешеходов. Вот например, компания "Honda" в настоящий момент разрабатывает коммуникации взаимодействия смартфона с автомобилем, которая основана на технологии передачи данных на небольшие расстояния по специальному радиоканалу (DSRC). Эта система использует телефоны-смартфоны которые оборудованы GPS модулем, при помощи которых(ого) и передаются специальные сигналы по радиоканалу.

Как и все другие системы аварийного торможения, данная система при обнаружении опасности наезда на пешехода будет заранее подготавливать тормозную систему к экстренному торможению, а именно в случае риска столкновения с пешеходом, то есть, предварительно уведомлять водителя об опасности. Если водитель не отреагирует на предупреждение вовремя, то машина самостоятельно избежит наезда на пешехода.

Но это еще друзья не все. Японская компания решила дополнить данную технологию автономным управлением. Так например, если машина слишком близко подъехала к пешеходному переходу, а водитель не отреагировал на предупреждение об опасности, то система не только начнет автономно останавливать автомобиль, но и автоматически начнет подруливать рулевым управлением, чтобы избежать столкновения с пешеходом.Компания "Тойота" рассчитывает в дальнейшем оснастить подобной системой всь спектр своих новых автомобилей, начиная с 2015 года выпуска.

Большой процент гибели пешеходов на дорогах во всем мире заставил практически всех автопроизводителей искать решения, по снижению последствий наездов на пешеходов, на велосипедистов и на мотоциклистов. Используя в машине новейшие электронные технологии, автомобильные компании таким образом рассчитывают уменьшить количество аварий с участием пешеходов и сделать свои автомобили более безопасными.

Еще несколько лет назад нам даже и не верилось, что автомобильные бренды будут уделять такое пристальное внимание проблемам безопасности пешеходов. Но сегодня вектор развития технологий безопасности автотранспортных средств претерпевает колоссальные изменения. Наконец-то все автопроизводители машин поняли, что безопасность автомобиля - это улица с двухсторонним движением.

« Вам придется направить автомобиль прямо на манекен и постараться не снимать ногу с педали газа. Наши предыдущие испытания показали, что многие неподготовленные люди инстинктивно начинают тормозить, будучи не в силах ехать прямо на человеческую фигуру. Если у вас не получится с первого раза, мы дадим вам вторую попытку», — наставлял нас инженер Volvo. Группа журналистов из России разразилась гомерическим хохотом.

Улыбайтесь, вас снимают По статистике большая часть наездов на пешеходов случается в сумерки или темное время суток. Новая система обнаружения пешеходов на автомобилях Volvo работает круглосуточно. Это стало возможным благодаря применению высокоскоростной и высокочувствительной камеры, которая снимает обстановку перед автомобилем в двух экспозициях по очереди: для ночи и для дня. Очевидно, что технология требует вдвое больших вычислительных мощностей и усовершенствованных алгоритмов для обнаружения пешеходов в сценах с низкой контрастностью.

Конечно, это не повод для гордости, но все же ваш покорный слуга посвятил достаточно времени жестоким компьютерным играм, чтобы при виде разодетой, как лондонский денди, куклы со зловещей улыбкой притопить газ. «Полегче!» — взмолилась сердобольная дама-наставник, и тут в дело вмешался автомобиль. Попытавшись призвать меня к порядку сиреной и мигающими лампочками, машина сама затормозила так, что мы повисли на ремнях.

Невредимый манекен остался стоять в полуметре от капота, как будто бы ухмыляясь. Система обнаружения пешеходов существовала и раньше, мало того, ею уже оснащаются серийные автомобили Volvo. Особенность данного теста заключалась в том, что дело происходило в полной темноте, в неосвещенном тоннеле неподалеку от Stora Holm — испытательного полигона шведской компании, куда журналистов пригласили для знакомства с системами безопасности будущего.


Столкновение с лосем — одно из самых опасных дорожно-транспортных происшествий. Как правило, такие встречи случаются за городом на участках дорог, где разрешена высокая скорость движения (в России это 90 км/ч, в некоторых европейских странах — 100 км/ч). Появление крупных животных на трассе наиболее опасно в темное время суток, когда видимость сильно ограничена, а время реакции увеличено.

У кошки четыре ноги

Автомобильные новации, продемонстрированные нам в окрестностях Гетеборга, имеют разные временные горизонты: так, система обнаружения животных и автопилот встанут на конвейер в следующем году вместе с новым внедорожником XC90, а коммуникации между автомобилями и полностью автоматическая парковка пока имеют лишь статус концептов.

Как выяснилось, главные герои автомобильной безопасности будущего не столько конструкторы, сколько программисты. Все представленные системы используют давно существующее железо: радары и лидары, видеокамеры, протоколы передачи данных Wi-Fi и GSM. Задача инженеров — научить электронный мозг автомобиля понимать то, что он видит и чувствует, общаться с себе подобными и принимать соответствующие ситуации меры.

Яркий пример — новейшая система распознавания животных. Инженер приглашает меня за руль тестового автомобиля, на панели приборов которого закреплен большой компьютерный монитор. На него выводится изображение с камеры, расположенной под внутрисалонным зеркалом, и информация о том, как интерпретирует картинку компьютер. Конечно, в серийном автомобиле такого экрана не будет.


Разогнавшись до 90 км/ч, я приближаюсь к стоящему у дороги манекену лося. На расстоянии 70 м фигура животного на экране обводится фиолетовой рамкой — это значит, что компьютер опознал в фигуре зверя. Подъезжая к группе коллег, я замечаю, что их фигуры обведены рамками другого цвета. Компьютер безошибочно отличает людей от животных, даже если два Homo sapiens стоят рядом, фигуры их сливаются в одну, а ног у них на двоих четыре.

Кроме людей и крупных животных электронный мозг Volvo умеет распознавать велосипедистов — для них предусмотрена своя рамка. Лазерный дальномер безошибочно определяет расстояние до опознанного объекта, чтобы машина могла оценить вероятность столкновения.

Но зачем автомобилю знать, что именно преградило ему дорогу — велосипедист, пешеход или животное? Ведь столкновение с любым препятствием нежелательно. Ответ кроется в коренных отличиях человека от машины. Обладая абстрактным мышлением, человек способен оценивать незнакомые визуальные образы. Скажем, увидев летающую тарелку, он мгновенно представит, что случится при столкновении с ней, и примет соответствующие меры.


По статистике большая часть наездов на пешеходов случается в сумерки или темное время суток. Новая система обнаружения пешеходов на автомобилях Volvo работает круглосуточно. Это стало возможным благодаря применению высокоскоростной и высокочувствительной камеры, которая снимает обстановку перед автомобилем в двух экспозициях по очереди: для ночи и для дня. Очевидно, что технология требует вдвое больших вычислительных мощностей и усовершенствованных алгоритмов для обнаружения пешеходов в сценах с низкой контрастностью.

Компьютер отреагирует только на те образы, которые ему знакомы. Он не способен обнаружить препятствие в общем смысле. Камера может «увидеть» заплатку на асфальте или облако за горизонтом — это контрастные элементы на дороге, но вовсе не повод бить тревогу. Лидар может среагировать на автомобиль, припаркованный за поворотом, или на возвышение дорожного полотна. Эти объекты тоже не опасны.

Получается, что компьютер необходимо обучать каждому вероятному препятствию в отдельности. Причем он должен различать пешехода не только в анфас, но и в профиль, и в движении. А велосипедист для него так и останется пустым местом, если не объяснить, что два круга и палочка между ними — это тоже опасность.

Еще один повод различать препятствия заключается в том, что реагировать на них нужно по‑разному. Пешеходов необходимо спасать: приподнимать заднюю кромку капота и раскрывать специальную подушку безопасности, прикрывающую стойки лобового стекла.

При встрече с крупным животным закрывать стекло подушкой не стоит — водителю нужно оставить максимум шансов совершить маневр уклонения, так как 500-килограммовая лосиная туша представляет смертельную опасность для людей в машине. При этом система автоматического торможения максимально снизит скорость движения: по статистике, большая часть столкновений с крупными животными происходит на скорости свыше 110 км/ч, тогда как уже на 70 км/ч вероятность погибнуть и получить серьезную травму для водителя и пассажиров сводится к минимуму.


А вот мелких четвероногих, таких как кошки и собаки, специалисты по дорожному движению рекомендуют давить: ведь экстренное торможение и маневры могут привести к более тяжким последствиям, чем гибель несчастного животного.

Зеленая волна

Инженер направляет меня на следующий тестовый участок и просит остановиться перед светофором. В центре спидометра появляется обратный отсчет до включения зеленого — светофор уже сообщил автомобилю, когда он собирается включить разрешающий сигнал, по Wi-Fi. Ну, этим нас не удивишь, ведь многие светофоры в городах России показывают обратный отсчет до включения зеленого.

Но, когда я трогаюсь с места, на спидометре появляется зеленая зона: это скорость, с которой автомобиль рекомендует двигаться, чтобы следующий светофор для меня тоже оказался зеленым. Разумеется, рекомендации даются в пределах скоростных ограничений, заданных правилами: компьютер не посоветует держать 80 км/ч там, где разрешены 60. А вот 40 — вполне. Попадание в «зеленую волну» поможет реже тормозить и сэкономить топливо.


Ранее для работы системы удержания автомобиля в пределах полосы требовалась качественная дорожная разметка. Новая система безопасности Volvo позволяет компьютеру отслеживать край проезжей части, будь то обочина, канава или ограждение. Технология предотвращает уход автомобиля с проезжей части по невнимательности водителя, мягко задействуя тормоза или рулевое управление для возврата на траекторию.

На самом деле возможности системы связи Car 2 Car намного шире, чем кажется на первый взгляд. Автомобиль может не только принимать сигналы от других авто и дорожной инфраструктуры, но и отправлять сигналы, оповещая окружающих о потенциальных опасностях.

Если у впередиидущего авто сработала система стабилизации, вы получите предупреждение о приближении к скользкому участку дороги, а соответствующие системы безопасности будут приведены в состояние готовности. Если машина впереди сломалась и была вынуждена остановиться перед поворотом, вы получите сигнал. Если водитель перед вами применил экстренное торможение, ваш автомобиль затормозит прежде, чем вы успеете среагировать. Наконец, если на перекрестке кто-то проигнорирует красный сигнал светофора, автомобиль предупредит вас и будет готов при необходимости тормозить самостоятельно, чтобы предотвратить ДТП.

Пока мы катались вслед за демонстрационным автомобилем, который поскальзывался на мокрой трассе, экстренно тормозил и ломался за поворотом, на трассе появилась полицейская машина. Сигнал сирены раздался… из аудиосистемы нашего авто. Оставим при себе шутки про «синие ведерки» — это российская специфика. На самом деле в «радиосирене» есть масса плюсов: ее невозможно не услышать из-за громкой музыки, при этом она не мешает окружающим спать по ночам.


Связь между автомобилями в пределах 100 м производится по промышленному протоколу Wi-Fi. Это тот же Wi-Fi, что мы используем дома, только более мощный. Если для оповещения об опасности необходима большая дальность (при меньшем быстродействии), используются сотовые сети. Это целесообразно для предупреждения о пробках (упереться в пробку за поворотом бывает весьма опасно), для коммуникации с далекими светофорами, для оповещения о скоростных ограничениях.

Система Car 2 Car Communication — это технология с далеким временным горизонтом (десять лет и более), несмотря на то что базируется она на популярных протоколах Wi-Fi и 3G. Ведь для ее полноценного функционирования необходимо, чтобы большинство автомобилей на дороге обладали коммуникативными навыками. Необходимы совместимые светофоры и дорожная инфраструктура, мощные базы данных дорожных событий, подключенные к сотовым сетям. Специалисты Volvo подчеркивают, что их цель — создать не собственную проприетарную технологию, а единый стандарт для всех автопроизводителей, чтобы общими усилиями повысить безопасность на дорогах.


Неуязвимый автомобиль

К сожалению, технологии, которые обещают появиться через десять и более лет, зачастую так и остаются всего лишь научной фантастикой. Однако бывают и обратные примеры. Перед новым годом мы с восхищением писали об автопоездах SARTRE Project, в составе которых автомобиль полностью освобождал водителя от необходимости уделять внимание дороге.

И вот я вновь надолго перевожу взгляд на собеседника, на этот раз за рулем предсерийного автопилота, который появится на Volvo XC90 уже в 2014 году. Технология вновь использует давно знакомое железо: камеру, лидар и радары, работающие в составе системы City Safety. Адаптивный круиз-контроль на моделях Volvo давно позволяет не пользоваться педалями в пробках: автомобиль тормозит, останавливается, возобновляет движение, разгоняется и выдерживает дистанцию до машин, идущих впереди, полностью автоматически.

Теперь Volvo умеет и рулить самостоятельно. Ориентир на низких скоростях — задняя оптика впередиидущего авто, на высоких — линии разметки. Закон обязывает водителя не отрывать хотя бы одну руку от руля и нести ответственность за поведение автомобиля в случае ДТП. Поэтому машина оснащена сенсором, который отслеживает касание руля и отключает автопилот, если человек бросил баранку.


Ехать, не уделяя внимания управлению и даже не глядя на дорогу, — сильное и для многих желанное ощущение. Особенно в пробках, когда сохранять концентрацию сложнее. И поверьте, касаться руля при этом совсем не обременительно.

В каком диапазоне скоростей будет работать автопилот — пока секрет. Конструкторы утверждают, что сами еще не приняли решения. И зависеть оно будет не только от технологических ограничений, но и от конкурентной среды: нужно отметить, что сейчас все ведущие производители борются за то, кто раньше выведет на рынок более совершенный автопилот.

Но далеко не все производители могут позволить себе столь громкие заявления, как Volvo. Топ-менеджеры шведской компании наперебой повторяют: «В 2020 году ни один человек не будет убит или серьезно травмирован за рулем нового Volvo». Признаться, верится с трудом. С другой стороны, хочется довериться компании, которая в далеком 1959 году представила первый серийный автомобиль с трехточечными ремнями безопасности.

Обнаружение пешеходов используется главным образом в исследованиях, посвященных беспилотным автомобилям. Общая цель обнаружения пешеходов - предотвращение столкновения автомобиля с человеком. На Хабре недавно был топик про « ». Создание подобных систем очень популярное направление исследований (Darpa challenge). Я занимаюсь распознаванием пешеходов для подобного проекта интеллектуальных автомобилей. Очевидно, что проблема обнаружения пешеходов - программная, а предотвращение столкновения - аппаратная. В данной статье я упомяну лишь о программной части, кратко расскажу об одном способе обнаружения людей на изображении и алгоритме классификации.

Введение

В своей работе я использую два сенсора: инфракрасную камеру и лидар . Температура тела человека обычно выше окружающей среды. Поэтому на изображении с инфракрасной камеры человека можно легко локализовать. Как правило, легко обнаружить незакрытые одеждой части тела: голову и кисти рук. Но с помощью одной только камеры сложно определить размеры объекта, сложно сказать насколько далеко человек находится от камеры. Здесь на помощь приходит лидар. Он измеряет расстояние до объектов.

Зачем вообще нам лидар? Посмотрим для начала на наши картинки. Вся идея предварительной обработки изображения сводится к тому, чтобы локализовать области интереса. Нам не важно, что из себя представляет все изображение. Мы хотим выделить несколько областей и работать дальше с ними. В идеале область интереса должна охватывать изображения человека целиком. Зная что голова человека теплее окружающей среды, мы легко находим её на изображении. Дальше нам надо оценить размер человека. Тут–то и приходят на помощь данные от лидара. Зная расстояние до объекта, фокусное расстояние камеры, размер объекта в координатах реального мира, легко подсчитать размер объекта в пикселях. Мы определили размер объекта в координатах реального мира равный прямоугольнику 2 на 1 метр в уверенности, что среднестатистический человек вписывается в такой прямоугольник. Но в системе координат изображения области интереса все еще разного размера. Еще одно преобразование масштаба и наконец все области интереса не только охватывают одинаковую область реального мира, но и имеют одинаковые размеры в пикселях.

Рассмотрим каким образом можно совмещать данные двух сенсоров: находим горячую область на изображении (полагаем, что это голова человека), вычисляем угол, под которым находится центр этой область, приводим этот угол к системе координат лидара и по этому углу получаем расстояние до объекта. Для перевода угла из одной системы координат в другую, сенсоры должны быть откалиброваны. Вместо настоящей калибровки сенсоров используется их специфическое расположение, при котором центры сенсоров совпадают в горизонтальной плоскости:

Конечно, на тестовой машине все немного иначе. Во–первых, приведенный рисунок показывает расположение статических сенсоров: их положение не меняется со временем. Во–вторых, на нашей тестовой машине используется другой тип лидара - трехмерный. Он установлен посередине крыши автомобиля. Камера устанавливается в передней части крыши. Таким образом, центры сенсоров уже нельзя считать находящимися в одной точке. Вариантов решения данной проблемы я вижу два: параллельно перенести данные из системы координат одного сенсора в систему координат другого сенсора (предварительно измерив расстояние между ними), либо же (автоматически)откалибровать сенсоры.

Извлечение областей интереса

Извлечение признаков, которые используются для распознавание образов, и их классификация занимают достаточно много времени. Обработка одного кадра с 6–7 объектами в Матлабе может занять целую минуту. Для систем, ориентированных на работу в реальном времени, такая длительная обработка неприемлема. На скорость сильно влияет количество обнаруженных теплых объектов, а человек не единственный теплый объект. Части машин, окна, светофоры тоже могут выделяться на общем температурном фоне. В данной работе упор сделан на скорость обработки информации. Нам нужно быстро отсеять максимум объектов, которые точно не являются людьми. При этом желательно не пропустить ни одного реального человека. Все оставшиеся объекты можно затем классифицировать с помощью полноценного статического классификатора.

Горячие области на изображении обнаруживаются с помощью метода под названием «Максимально стабильные области экстремума» (МСЕР от англ. Maximally Stable Extremal Regions ). Исходное изображение обрабатывается пороговой функцией с изменяющимся значением порога. В результате получается новая последовательность изображений, размер которой соответствует количеству различных значений порога (например, для монохромного изображения со значениями пикселей от 0 до 255 получим 256 изображений). Первое изображение в последовательности будет абсолютно белым. Дальше появятся черные области и самое последнее изображение в последовательности будет полностью черным. На рисунке ниже представлена такая последовательность в виде анимации:

Белые области на изображении являются областями экстремума. Мы можем проанализировать как долго та или иная область экстремума присутствует в последовательности изображений. Для этого можно использовать еще одну пороговую функцию. Например, со значением 10. Если область экстремума присутствует больше чем на 10 изображениях последовательности, то такая область называется максимально стабильной областью экстремума.

Найдя максимально стабильные области интереса, мы можем их еще немного отфильтровать: проверить соотношение сторон, отбросить далекие от камеры объекты, обработать перекрывающиеся между собой области.

Дисперсия

В качестве метрики для классификации объектов используется «дисперсия». Вычисление данной метрики занимает мало времени и, к тому же, её значение инвариантно к условиям освещения. Считается она по формуле . В оригинальной работе дисперсия вычисляется по контуру объекта. Для получения контура из областей интереса применяются последовательно фильтр Гаусса и оператор Собеля. Решение о принадлежности образа к тому или иному классу выносится с помощью пороговой функции. Изображения людей обладают меньшим значением дисперсии, чем изображения частей машин или зданий.

Заключение

Результаты работы алгоритма в картинках:

Тестовой компьютер оснащен процессором Интел коре 2 дуо с частотой 3 ГГц, кэшем размером 6 МБ, оперативной памятью размером 2 ГБ. Тесты проводились в системе Матлаб. Среднее время обработки одного кадра 64 мс. Это значит, что за 1 секунду система сможет обрабатывать примерно 16 кадров. Это, конечно, лучше чем 1 кадр в минуту.

Закономерно возникают следующие вопросы: насколько надежна дисперсия для классификации, как увеличится время работы над одним кадром при использовании полноценного классификатора. Ответов на эти вопросы у меня пока нет. Сейчас как раз работаю над этим. Будут результаты - сообщу!

Литература

J. Matas, O. Chum, M. Urban, and T. Pajdla, “Robust wide baseline stereo from maximally stable extremal regions,” in British Machine Vision Conference, 2002, pp. 384–396.
A. L. Hironobu, A. J. Lipton, H. Fujiyoshi, and R. S. Patil, “Moving Target Classification and Tracking From Real-Time Video,” in Applications of Computer Vision, 1998. WACV ’98. Proceedings., Fourth IEEE Workshop on, October 1998, pp. 8–14.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.