En ny generationNight VisionTransportforum 2009Bo Wass8. January 2009Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
Innehåll    Behovet av Night Vision (NV)    Översikt IR-teknik för NV    NV1    NV2    Exempel med NV 2    Slutsats och nä...
Behovet avNight VisionCopyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
Behovet av NVHur definiera målet ?                 UMTRI study (2001-33) based on FARS data 1987-1997                 4159...
Behovet av NV  Hur definiera målet ?          Metod använd av UMTRI för att eliminera andra faktorer än          mörker   ...
Behovet av NV  Hur definiera målet ?Slutsats av UMTRI-studien          Riskökning vid bilkörning i mörker avseende olyckor...
Fotgängarolyckor med dödlig utgång   Number of fatalities             2700             5200                            190...
Fotgängarolyckor med dödlig utgång i Europa                                  Dawn &                                  twili...
Behovet av NVSlutsats          All data indikerar att det första trafiksäkerhetsmålet för          Night Vision ska vara a...
Infrared (IR)Technology forNight VisionCopyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
FIR och NIR för Night VisionGrundläggande funktion    FIR          “Far Infra Red” or “Passive IR”, (typically 8-12 mikrom...
FIR och NIR för Night VisionKaraktäristiska egenskaper    FIR          “Strange image” from thermal contrast in the scene ...
FIR och NIR för Night VisionEn jämförelse                               Distance                               240 m      ...
Autoliv FIR Night Vision 1Awareness enhancement                                In production since 2005ALV-Wass-Transportf...
Autoliv Night VisionGeneration 2Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
Fotgängardetektering och varningHistorikViktiga förutsättningar successful experience with FIR NV camera and system real w...
Fotgängardetektering och varningKravKrav: Varna “soon enough” med hög tillförlitlighet “Time to Impact” (TTI) : Interna st...
Fotgängardetektering och varningTeknologibegränsningarAnvänd kommersiellt tillgänglig sensor och processor Detector pixel ...
Fotgängardetektering och varningNV2 System Lay-Out                     Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
Fotgängardetektering och varningFIR Sensing & processing technology choiceDetector:    Vanadium Oxide Bolometer (FLIR Syst...
Fotgängardetektering och varningNV2 FIR Camera                                Shutter                                     ...
Fotgängardetektering och varningEstimering av TTI (och position) position    X/Y Distance and Time-to-Impact estimator    ...
Fotgängardetektering och varningVarningstrategi och HMIThe warning is activated  when:  a pedestrian is located in  the “s...
Fotgängardetektering och varningVarningstrategi och HMIALV-Wass-Transportforum 2009   Copyright Autoliv Inc., All Rights R...
Fotgängardetektering och varningVarningstrategi och HMIALV-Wass-Transportforum 2009   Copyright Autoliv Inc., All Rights R...
Slutsats och nästa stegSlutsats FIR is confirmed to be the best technology for detecting living beings Pedestrian Detectio...
Tack!Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Session 22 Bo Wass

346 views

Published on

Published in: Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
346
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Session 22 Bo Wass

  1. 1. En ny generationNight VisionTransportforum 2009Bo Wass8. January 2009Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  2. 2. Innehåll Behovet av Night Vision (NV) Översikt IR-teknik för NV NV1 NV2 Exempel med NV 2 Slutsats och nästa stegALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  3. 3. Behovet avNight VisionCopyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  4. 4. Behovet av NVHur definiera målet ? UMTRI study (2001-33) based on FARS data 1987-1997 41597 fatalities (1999) sorted by type and % of occurrence at night. 70% 60% 50% 40% Total fatalities 30% Of which in darkness 20% 10% 0% Other vehicle Pedestrian Overturn Tree in motion Note that the effect of darkness is biased by other important factors such as traffic conditions and human behaviorsALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  5. 5. Behovet av NV Hur definiera målet ? Metod använd av UMTRI för att eliminera andra faktorer än mörker “Daylight Saving Time” (DST) metoden Jämför perioder om 3 veckor före och efter vinter / sommartids övergång Observations tid: 1 timma före och efter dag/natt eller natt/dag övergångar Andra parametrar antas i huvudsak konstantaALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  6. 6. Behovet av NV Hur definiera målet ?Slutsats av UMTRI-studien Riskökning vid bilkörning i mörker avseende olyckor med dödlig utgång: Kollision med fotgängare: 4.14 Kollision med vilt: 4.60 Kollision med annan bil i rörelse : 1.33 Potentiell minskning av dödsolyckor i mörker per år genom att eliminera effekten av mörker: Kollision med fotgängare : 76%*) based on 1999 US statisticsALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  7. 7. Fotgängarolyckor med dödlig utgång Number of fatalities 2700 5200 19000 7000 % of total traffic 32% 11% 14% fatalities % of pedestrian 66% 67% 47% fatalities at night time Location of fatal 64% away from 80% away from 71% away from pedestrian accidents crossings (*) intersections intersections Elderly as pedestrian 2/3 > 65 y.o. 1/5 > 65 y.o. 2/5 > 65 y.o. fatalities 1/2 > 75 y.o. 1/10 > 75 y.o. 1/3 > 75 y.o. Source: IRTAD 2005, www.bast.deALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  8. 8. Fotgängarolyckor med dödlig utgång i Europa Dawn & twilight; 17% Day; 36% Source: CARE Database / EC Date of query: July 2005 Night; 47%ALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  9. 9. Behovet av NVSlutsats All data indikerar att det första trafiksäkerhetsmålet för Night Vision ska vara att reducera fotgängarolyckor Systemets funktionalitet måste inkludera förbättrad “situation awareness” och varning. impact Awareness Automatic Activation of Warning Ride Down Rescue enhancement Braking Protections 0ALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  10. 10. Infrared (IR)Technology forNight VisionCopyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  11. 11. FIR och NIR för Night VisionGrundläggande funktion FIR “Far Infra Red” or “Passive IR”, (typically 8-12 mikrometer) All objects with own temperature above 0° emit radiation according to K Planck´s law (depending on object temperature and emissivity) FIR sensors only “listen” to the emitted radiation (Passive) Most materials are opaque to FIR (glass, plastic etc.), some specific materials are transparent (Ge, Si etc.) NIR “Near Infra Red” or “Active IR” (typically 0,8 mikrometer) Works like visible light: sensors are capturing NIR reflected by objects Illumination e.g by modified halogen lampsALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  12. 12. FIR och NIR för Night VisionKaraktäristiska egenskaper FIR “Strange image” from thermal contrast in the scene No illumination, hence no disturbance to other cars No glare from head lights (FIR is “blocked” by glass and plastics) Very long range from low attenuation in air Intrinsically fit for detection of living beings Moderately affected by adverse weather conditions NIR Conventional image from grey contrasts but living beings are hard to identify from the scene Illumination is a potential problem for oncoming NIR-NV equipped cars Glare from head lights (partly removable by image processing) Range limited by illuminator range and more limited by attenuation in air Strongly affected by adverse weather conditionsALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  13. 13. FIR och NIR för Night VisionEn jämförelse Distance 240 m Younger drivers 200 m 160 m Older drivers 120 m 80m Easier detection using FIR 40m UMTRI-2004-38 Pedestrian Detection with Near and Far Infrared Night Vision EnhancementALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  14. 14. Autoliv FIR Night Vision 1Awareness enhancement In production since 2005ALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  15. 15. Autoliv Night VisionGeneration 2Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  16. 16. Fotgängardetektering och varningHistorikViktiga förutsättningar successful experience with FIR NV camera and system real world need for early detection of Pedestrians at night intrinsic ability of FIR to detect living beingsAutoliv beslutade 2005 att starta produktutvecklingen av NV Generation 2 med fotgängarvarning internal development 2nd generation camera and ECU SOP October 2008ALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  17. 17. Fotgängardetektering och varningKravKrav: Varna “soon enough” med hög tillförlitlighet “Time to Impact” (TTI) : Interna studier visar att 2-4 s är önskvärt (reaktionstid + agerande) beroende på hastighet Ex, varning vid 3,5 s TTI motsvarar ca 88 m detekteringsavstånd vid konstant 90 km/h Systemkrav detekteringsavstånd: 90 m “Warning-rate” : > 90 % Falska varningar: < 1 per 3 timmar (reference data set) Bra bildkvalitet HMI (designas av biltillverkaren)ALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  18. 18. Fotgängardetektering och varningTeknologibegränsningarAnvänd kommersiellt tillgänglig sensor och processor Detector pixel count and FoV shall provide enough image- pixels to identify a pedestrian at 90m Processor & architecture Fit for running the novel and innovative detection algorithms Must meet the high data stream demand Automotive grade Car specific functions should be well separated from the pedestrian detection softwareALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  19. 19. Fotgängardetektering och varningNV2 System Lay-Out Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  20. 20. Fotgängardetektering och varningFIR Sensing & processing technology choiceDetector: Vanadium Oxide Bolometer (FLIR Systems) 320X240 pixels 25 µ pixel pitch for reduced cost High sensitivity : NETD<100mKOptics: HFoV: 24 deg horizontalDetection Algorithm containing Extractor, Classifier based on latest statistical learning theory, car’s Path Prediction and TrackerALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  21. 21. Fotgängardetektering och varningNV2 FIR Camera Shutter Power & Video Boards FIR Detector Serviceable Front Window OpticsALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  22. 22. Fotgängardetektering och varningEstimering av TTI (och position) position X/Y Distance and Time-to-Impact estimator Examples: 1.8 m and 1.2 m “stationary” pedestrians, car speed 50km/h Actual system performance compared with reference sensor data Y distance (m) 9 6 TTI (s) 8 4 7 6 1.8 m 2 5 0 4 3 -2 2 -4 1 True -6 0 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Estimated 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Sequence Time (s) Sequence Time (s) 10 6 Y distance (m) TTI (s) 9 4 8 7 6 1.2 m 2 5 0 4 -2 3 2 -4 1 0 -6 8 9 10 11 12 13 14 8 9 10 11 12 13 14 Sequence Time (s) Sequence Time (s)ALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  23. 23. Fotgängardetektering och varningVarningstrategi och HMIThe warning is activated when: a pedestrian is located in the “static” warning area a pedestrian moves into the vehicle path size of warning area is speed-dependentAn OEM-specific HMI is used to alert the driverALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  24. 24. Fotgängardetektering och varningVarningstrategi och HMIALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  25. 25. Fotgängardetektering och varningVarningstrategi och HMIALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  26. 26. Slutsats och nästa stegSlutsats FIR is confirmed to be the best technology for detecting living beings Pedestrian Detection with single FIR camera is a world’s first Real World safety benefit expected to be high Successful development and SOPNästa steg Animal Detection & WarningALV-Wass-Transportforum 2009 Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved
  27. 27. Tack!Copyright Autoliv Inc., All Rights Reserved

×