![Page 1: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/1.jpg)
Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel
Universidade de Aveiro
Departamento de Engenharia Mecânica
Orientador: Professor Doutor Vítor Manuel Ferreira Santos
André João Lopes Oliveira20 de julho de 2012
![Page 2: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Enquadramento
Sistemas para Monitorização
Deteção de Situações de Risco
Identificação do Condutor
Resultados Experimentais
Índice
![Page 3: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Enquadramento
Sistemas para Monitorização
Deteção de Situações de Risco
Identificação do Condutor
Resultados Experimentais
![Page 4: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/4.jpg)
Enquadramento
4
Projeto Atlas
Enquadramento
Inicio 2003 - Festival de robótica.
Desenvolvimento de sistemas para condução autónoma.
![Page 5: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/5.jpg)
Enquadramento
5
Velocidade
Monitorização do Habitáculo
Deteção de Situações de Risco
Deteção do Condutor
Objetivos
Enquadramento
![Page 6: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Sistemas de Monitorização
Enquadramento
Deteção de Situações de Risco
Identificação do Condutor
Resultados Experimentais
![Page 7: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/7.jpg)
Sistemas para monitorização
7
Sistemas de MonitorizaçãoControlo do AtlasCar
Centralina – 2 PLC’s
Lasers 2d e 3dGPSCamara estéreoSensor inercial
EthernetFirewireUsb
![Page 8: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/8.jpg)
Sistemas para monitorização
8
Booleanos0 ou 1
Buzina
Pisca esquerdo
Pisca direito
MínimosMédios
Máximos
Ignição
0 a 1023
Pedal Acelerador
Pedal TravãoPedal Embraiagem
Sistemas de MonitorizaçãoMonitorização do Habitáculo
![Page 9: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/9.jpg)
Sistemas para monitorizaçãoSistemas de MonitorizaçãoMonitorização do Habitáculo
9
![Page 10: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/10.jpg)
Rotinas de alta velocidade do PLC
Devido ao excesso de pedidos de comunicação com o plc, atrasavam a leitura dos pulsos do encoder
Sistemas para monitorização
10
Contador Quadratura HCTL - 2022
• Nº de Bits: 32 bits.• Frequência de operação: 2 a 33 MHz• Modo de contagem: 4x
Sistemas de MonitorizaçãoMonitorização da Velocidade
![Page 11: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/11.jpg)
Sistemas para monitorizaçãoSistemas de MonitorizaçãoMonitorização da Velocidade
11
![Page 12: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Deteção de Situações de Risco
Enquadramento
Identificação do Condutor
Resultados Experimentais
Sistemas para Monitorização
![Page 13: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/13.jpg)
2 lasers planares
Para-choques dianteiro
Deteção de Situações de Risco
13
Deteção de Situações de Riscozonas de procura
• Risco de colisão.
• Deteção de obstáculos
• Falta de sinalização luminosa
(rotação de 10º)
• Aviso ao condutor quando este executa bem a manobra de ultrapassagem.
![Page 14: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/14.jpg)
Deteção de Situações de Risco
14
Deteção de Situações de RiscoTópicos e Packages utilizados
• Módulo de monitorização do Habitáculo.
• Módulo de velocidade do veiculo.
• PLC – ângulo de direção.
• Seguimento de obstáculos – nuvem de pontos do laser
![Page 15: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/15.jpg)
Sistemas para monitorização
15
Resultados e ConclusõesSituações de Risco
• Risco de colisão
![Page 16: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/16.jpg)
Sistemas para monitorização
16
Resultados e ConclusõesSituações de Risco
• Objeto detetado e boa manobra
![Page 17: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/17.jpg)
Sistemas para monitorização
17
Resultados e ConclusõesSituações de Risco
• Falta de Sinalização
![Page 18: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Identificação do condutor
Enquadramento
Resultados Experimentais
Sistemas para Monitorização
Deteção de Situações de Risco
![Page 19: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/19.jpg)
Sistemas para monitorização
19
Identificação do condutorEstágios da manobra
![Page 20: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/20.jpg)
Sistemas para monitorização
20
Identificação do condutorDescritores
Nº Descrição
1 tempo total da manobra
2 tempo do primeiro estágio
3 tempo do segundo estágio
4 tempo do terceiro estágio
5 velocidade média no primeiro estágio
6 velocidade média no terceiro estágio
7 rotação média do motor no primeiro estágio
8 rotação média do motor no segundo estágio
9 rotação média do motor no terceiro estágio
10 média do produto do ângulo da direção com a velocidade no primeiro estágio
11 média do produto do ângulo da direção com a velocidade no terceiro estágio
12 ângulo médio da direção no segundo estágio
![Page 21: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/21.jpg)
Sistemas para monitorização
21
Identificação do condutorDescritores
Nº Descrição
13 variância do ângulo da direção no segundo estágio
14 tempo que o pisca direito está ligado
15 número de vezes que o acelerador esta premido "ao de leve"
16 número de vezes que o acelerador esta premido com "leve – média força"
17 número de vezes que o acelerador esta premido com "média - força"
18 número de vezes que o acelerador esta premido com "muita força"
19 quantidade de tempo que a embraiagem está premida.
20 número de vezes que o travão esta premido "ao de leve"
21 número de vezes que o travão esta premido com "leve – média força"
22 número de vezes que o travão esta premido com "média força"
23 número de vezes que o travão esta premido com "muita força"
![Page 22: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/22.jpg)
Sistemas para monitorização
Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 22
Identificação do condutorFiltragem
1,2,3,4 testes – Base de referencia.
5º teste – Encontrar combinações entre os melhores descritores.
6º teste – Verificar se os descritores escolhidos continuam a distinguir os diferentes condutores.
Quais os melhores descritores que distinguem cada
indivíduo?1ª Fase
![Page 23: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/23.jpg)
Sistemas para monitorização
23
Identificação do condutor
Base de referencia de cada individuo.
Variância de cada descritor ao longo
dessa base de dados.
Definido um valor mínimo para
variância de cada descritor. P
São escolhidos os descritores que
contenham valores variância maiores que este valor P.
DESCRITORES UTILIZADOS PARA
DESCREVER A MANOBRA.
Filtragem
Para números de P>5% o número de combinações tende a ser constante.
![Page 24: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/24.jpg)
Sistemas para monitorização
Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 24
Quais as melhores combinações de
descritores a usar?
2ª Fase
Identificação do condutorMelhor combinação
• Função Matlab – Combnk – matriz C.
• Combinações 2 e 3.
Utilizado o 5º teste.
Bases de referencia - apenas com os descritores considerados viáveis.
![Page 25: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/25.jpg)
Sistemas para monitorização
25
Combinação -Linha de C
Distância Euclidiana entre
T5 – Indivíduo 1
Base de referência - B1
Base de referência -B2
Base de referência -B3T5 - Indivíduo 2
T5 - Indivíduo 3
A combinação C(x,:) só é considerada válida caso o valor mínimo da distância Euclidiana em cada teste T5 corresponda à base de referência do indivíduo que fez o teste.
Identificação do condutorMelhor combinação
![Page 26: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/26.jpg)
Sistemas para monitorização
26
Combinações 3 a 3 Combinações 2 a 210 – 17 – 18
17 – 1812 – 17 – 1813 – 17 – 1817 – 18 – 21
2º fase – Escolha das melhores combinações destes descritores:
Resultados e ConclusõesDeteção de diferentes condutores
10 média do produto do ângulo da direção com a velocidade no primeiro estágio
12 ângulo médio da direção no segundo estágio
13 variância do ângulo da direção no segundo estágio
17 número de vezes que o acelerador esta premido com "média - força"
18 número de vezes que o acelerador esta premido com "muita força"
21 número de vezes que o travão esta premido com "leve – média força"
![Page 27: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Resultados e Conclusões
Enquadramento
Sistemas para Monitorização
Deteção de Situações de Risco
Identificação do Condutor
![Page 28: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/28.jpg)
Sistemas para monitorização
28
Resultados e ConclusõesHardware
Frequência de publicação - 58Hz
Frequência de publicação - 10Hz
![Page 29: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/29.jpg)
Sistemas para monitorização
29
Resultados e ConclusõesVelocidade
![Page 30: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/30.jpg)
Sistemas para monitorização
30
Nome do ficheiro Situações Nº de deteções corretas %
Avenida_1.bag 9 8 88.9
Avenida_2.bag 5 5 100
Avenida_3.bag 12 11 91.7
Avenida_4.bag 4 4 100
Precisão obtida pelo algoritmo de deteção das diferentes situações de risco.
Resultados e ConclusõesDeteção das Situações de Risco
![Page 31: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/31.jpg)
Sistemas para monitorização
31
Combinações 3 a 3 Combinações 2 a 2
10 – 17 – 18
17 – 1812 – 17 – 1813 – 17 – 1817 – 18 – 21
2º fase – Escolha das melhores combinações destes descritores:
Resultados e Conclusões
Apos utilização do 6º ficheiro de teste:
Deteção de diferentes condutores
17 número de vezes que o acelerador esta premido com "média - força"
18 número de vezes que o acelerador esta premido com "muita força"
21 número de vezes que o travão esta premido com "leve – média força"
![Page 32: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/32.jpg)
Sistemas para monitorização
32
Utilização de uma câmara ou reposicionamento de um dos lasers na parte traseira do carro.
Deteção dos sinais de trânsito existentes e limites da estrada.
Melhoramento do módulo de deteção do condutor, para que este possa funcionar noutros tipos de situações.
Trabalho Futuro
![Page 33: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081506/56815567550346895dc33199/html5/thumbnails/33.jpg)
Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel
Universidade de Aveiro
Departamento de Engenharia Mecânica
Orientador: Professor Doutor Vítor Manuel Ferreira Santos
André João Lopes Oliveira20 de julho de 2012