Architecture de l’environnement modélisation automatique

çados de Assistência ao Condutor são tecnologias destinadas a auxiliar o motorista em sua tarefa de conduzir o veículo. Vários desses sistemas, que hoje estão sendo pesquisados, são baseados em Visão Computacio- nal (ARMINGOL et al., 2007). A amplitude do ADAS vai além do pró- prio veículo, pois deve ser considerado como o conjunto dos sistemas e subsistemas que permitam automatismos das autoestradas (BRO- OKHUIS; WAARD; JANSSEN, 2001). Assim, o propósito do ADAS é melhorar a segurança do veículo e, consequentemente, a segurança ro- doviária, reduzindo ou, até mesmo, eliminando possíveis erros do con- dutor (TAPANI, 2007). Com sua utilização obteve-se uma signiĄcativa redução no número de vítimas fatais em acidentes rodoviários, nos úl- timos 30 anos. Estima-se que, em países europeus, houve redução entre 30% e 40% nos acidentes fatais em decorrência da implantação de tais sistemas (LEFÈVRE; LAUGIER; IBAÑEZ-GUZMÁN, 2011).

ADAS pode ser dividida em subcategorias conforme sua função de apoio à direção. Uma categorização que pode ser feita é a seguinte (FLOUDAS et al., 2005):

Controle Lateral: Estes sistemas procuram prever saídas de pista

não intencionais ou mudanças de faixa perigosas. Pode-se citar como exemplos:

∙ Aviso de Saída de Faixa (Lane Departure Warning): é utilizado na ajuda aos motoristas em manter-se dentro da faixa de rodagem. Sua função, portanto, é avisar quando o veículo está saindo da pista atual de maneira inadequada ou perigosa, veriĄcando-se, para tanto, objetos próximos e o acionamento das luzes de sinalização (indicando a intenção de troca de faixa) (HSIAO et al., 2009). Estes sistemas são projetados para minimizar colisões causadas principalmente por: erro do motorista, distrações ou mesmo sonolência. ∙ Ponto Cego (Blind Spot): monitora a área lateral ao veí-

trovisores exteriores (CARDARELLI, 2012). Se o sistema detectar um veículo nesta região, sinais acústicos e/ou visu- ais alertam o motorista do risco de colisão.

Controle Longitudinal: Abrange controle de velocidade, de distân-

cias e tempos de reação. Exemplos desses tipos de aplicação são: ∙ Controle de velocidade de Cruzeiro Adaptativo (Adap-

tive Cruise Control): ajusta automaticamente a distância para o veículo à frente e a velocidade, utilizando-se de sen- sores para medir a distância longitudinal entre os veículos (MANIKOTH et al., 2012). Seu objetivo é melhorar o con- forto na condução, reduzir acidentes de trânsito e aumentar o Ćuxo de tráfego (velocidade média).

∙ Assistente de Luz Alta (High-beam Assist): o sistema de- tecta a luz dos veículos que circulam em sentido contrário ou os que estão à frente, alternando entre luz alta e média (ALCANTARILLA et al., 2011).

∙ Reconhecimento de Sinais de Trânsito (Traffic Sign Recognition): tem por objetivo ajudar o motorista a detec- tar e classiĄcar os sinais de trânsito que deĄnem perigos e limitações das estradas (MARENCO et al., 2009). Com este sistema pode-se reconhecer, por exemplo, o limite de veloci- dade ou curvas acentuadas à frente.

Auxílio ao Estacionamento e Marcha Ré: São sistemas de detec-

ção de obstáculos em situações de baixa velocidade. O Assistente de Estacionamento (Park Assist) é um exemplo de abordagem dessa categoria, sendo um recurso que permite ao veículo estaci- onar sozinho, envolvendo direção automática e controle de velo- cidade (TOTZKE et al., 2011).

Melhoramento da Visão: Dá suporte ao motorista em situações de

visibilidade reduzida. Como exemplo, pode-se citar a Visão No- turna (Night Vision) cujo objetivo é ampliar a capacidade do motorista em visualizar obstáculos durante as horas escuras do dia, utilizando-se de câmeras sensíveis à radiação infravermelha (MANIKOTH et al., 2012). Enquanto a maioria dos faróis dos automóveis pode iluminar a estrada cerca de 60 metros à frente do veículo, este sistema permite aos condutores obter informações sobre o tráfego de até 150 metros de distância.

3.1. Sistemas Avançados de Assistência ao Condutor (ADAS) 73 Anticolisão: São sistemas que visam evitar ou minimizar os possíveis

problemas de um acidente em curso, atuam quando o motorista pode não ter mais condição de reação. Como exemplos dessa ca- tegoria de ADAS, pode-se citar:

∙ Airbags: São sacos inĆados, muito rapidamente, com ar no momento que ocorre a colisão do veículo (TANGO; CAR- REA; GOBETTO, 2000). Os airbags mais comuns são os frontais e laterais que protegem os ocupantes do veículo. ∙ Aviso de Colisão Frontal (Forward Collision Warning):

o sistema fornece avisos (visuais, auditivos ou vibrações) ao condutor quando detectado um provável acidente iminente com o veículo à frente (HOJJATI-EMAMI; DHILLON; JE- NAB, 2012).

∙ Detecção de Objeto (Object Detection): visa detectar ob- jetos, os mais diversos a se colocar na trajetória do veículo, a Ąm de alertar o condutor. Um exemplo desse tipo de aborda- gem é a detecção de pedestres. Em alguns casos pode ainda executar frenagem automática ou mesmo abrir airbags ex- ternos (no caso de uma colisão inevitável) (GERONIMO; SAPPA; LÓPEZ, 2009).

Monitoramento da Superfície da Estrada: O principal objetivo é

alertar o condutor em caso de más condições da pista. O sistema pode emitir avisos ou estar diretamente relacionado ao sistema de controle de velocidade, por exemplo, ajudando o motorista a manter-se na velocidade apropriada para as condições atuais da pista.

Monitoramento do Motorista: Concentra-se no estado Ąsiológico e

comportamental do motorista, informando quando a tarefa de di- rigir não pode ser adequadamente executada pelo condutor. O monitoramento do estado condutor pode ser dividido em duas ramiĄcações principais: a detecção de distrações e a identiĄcação de sonolência (KUTILA, 2006, p. 23). O monitoramento do mo- torista é o foco deste trabalho, apresentando-se, na Capítulo 4, uma abordagem de detecção do uso do celular na condução do veículo.

Na Figura 20, são mostrados vários sistemas ADAS e a possível localização de seus sensores ou câmeras de aquisição de vídeo do auto- móvel. Pode-se ainda ver que os sistemas de Aviso de Saída de Faixa,

Assistente de Luz Alta, Reconhecimento de Sinais de Trânsito, Aviso de Colisão Frontal e Detecção de Objeto podem utilizar uma mesma entrada de vídeo, partindo-se de uma câmera montada frontalmente. Cada um dos sistemas apresenta diferentes exigências de resolução e de processamento.

Figura 20 Ű Visão geral de alguns Sistemas Avançados de Assistência ao Condutor (ADAS).

Aviso de Saída de Faixa Assistente de Luz Alta

Reconhecimento de Sinais de Trânsito Aviso de Colisão Frontal

Detecção de Objeto Controle de Velocidade de Cruzeiro Adaptativo Visão Noturna Assistente de Estacionamento Monitoramento do motorista Ponto Cego

Fonte: Adaptado de (KISACANIN, 2011).