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Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de 2012

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Page 1: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel

Departamento de Engenharia Mecânica

Universidade de Aveiro

André João Lopes Oliveira15 de julho de 2012

Page 2: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Conclusões e trabalho Futuro

Resultados Experimentais

Identificação do Condutor

Deteção de Situações de Risco

Sistemas para monitorização

Enquadramento

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 2

Índice

Page 3: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Enquadramento

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 3

Projeto Atlas

Page 4: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Enquadramento

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 4

Objetivos

Desenvolvimento de quatro módulos:

Velocidade

Monitorização do Habitáculo

Deteção de situações de Risco

Deteção do Condutor

Page 5: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Enquadramento

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 5

Objetivos

Complementar:

Page 6: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Enquadramento

Sistemas avançados de apoio ao condutor:

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 6

Sistemas A.D.A.S.

Page 7: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Enquadramento

Sistemas avançados de apoio ao condutor:

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 7

Sistemas A.D.A.S.

Page 8: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 8

Controlo do AtlasCar

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 9

Monitorização do Habitáculo

Booleanos

0 ou 1

0 a 1023

Pedal Acelerador

Pedal Travão

Pedal Embraiage

m

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 10

Monitorização do Habitáculo

Diagrama do código utilizado:

Page 11: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 11

Monitorização da Velocidade

Contador Quadratura HCTL - 2022

• Nº de Bits: 32 bits• Frequência de operação: 2 a 33 MHz• Modo de contagem: 4x

Page 12: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 12

Monitorização da Velocidade

Diagrama do código utilizado:

Page 13: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Deteção de Situações de Risco

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 13

Deteção e seguimento de alvos múltiplos

Page 14: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Deteção de Situações de Risco

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 14

Tópicos Utilizados

Tópicos subscritos pelo módulo:

Page 15: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Deteção de Situações de Risco

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 15

• Deteção de obstáculo

Situações detetadas

Page 16: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Deteção de Situações de Risco

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 16

• Falta de sinalização

Situações detetadas

Page 17: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Deteção de Situações de Risco

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 17

• Manobra bem executada

Situações detetadas

Page 18: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Deteção de Situações de Risco

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 18

• Risco de colisão

Situações detetadas

Page 19: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 19

Identificação do Condutor

• 3 indivíduos• 23 descritores

Page 20: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

1º estágio

Tempo

Velocidade média

Rotação média do motor

2º estágio

Tempo

Média do ângulo da direção

Variância do ângulo da direção

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 20

Identificação do Condutor3º estágio

Tempo

Velocidade média

Rotação média do motor

Independentes

Travão

Embraiagem

Acelerador

Page 21: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 21

Identificação do Condutor

3 Indivíduos

6 Testes

23 Descritore

s

Page 22: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 22

Identificação do Condutor

Quais os melhores descritores que distinguem

cada individuo?1ª Fase

Page 23: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 23

Base de referência para cada

individuo (T1-T4)

Identificação do Condutor

Page 24: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 24

Identificação do Condutor

Quais as melhores combinações de descritores

a usar?2ª Fase

Page 25: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 25

Identificação do Condutor

Criada uma matriz C com todas as combinações possíveis.

• Função Matlab combnk, fornece uma matriz com todas as combinações em arranjos 2 e 3.

Page 26: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 26

Identificação do CondutorLinha de C

Distância Euclidiana entre

T5 – Individuo 1

Base de referência - B1

Base de referência -B2

Base de referência -B3

T5 - Individuo 2

T5 - Individuo 3

A combinação C(x,:) só é considerada válida caso o valor mínimo da distância Euclidiana em cada teste T5 corresponda à base de referencia do individuo que fez o teste.

Page 27: Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro André João Lopes Oliveira 15 de julho de

Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 27

Resultados e conclusões

• Frequência de Publicação: 58Hz

• Frequência de Publicação: 10Hz

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 28

Resultados e conclusões

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 29

Resultados e conclusões

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 30

Resultados e conclusões

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 31

Resultados e conclusões

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 32

Resultados e conclusões

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

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 33

Resultados e conclusões

Deteção do Condutor – Nº de combinações encontradas pelo algoritmo comparadas com o parâmetro P, definido pelo utilizador.

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 34

Resultados e conclusões

Ki=3 Ki=210 – 17 – 18

17 – 1812 – 17 – 18

13 – 17 – 18

17 – 18 – 21

Para números de P>5 o número de combinações tende a ser constante.

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Sistemas para monitorização

Sistema de Monitorização da Condução de um Automóvel 35

Trabalho Futuro

Utilização de uma câmera ou reposicionamento de um dos lasers para a parte traseira do carro.

Deteção dos sinais de transito existentes e limites da estrada.

Melhoramento do módulo de deteção do condutor, para que este possa funcionar noutros tipos de situações.