ES2395826T3 - Sistema para evitar colisiones - Google Patents
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Abstract
Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión (2) y un vehículo intruso (4) que comprende los pasosde: - detectar un vehículo intruso dentro de una región predeterminada en torno al 5 vehículo anfitrión y recoger datossobre la posición del vehículo intruso en función del tiempo; - predecir una trayectoria proyectada (6) del vehículo intruso usando una extrapolación cuadrática de los datosde posición del vehículo intruso; - asignar una región de protección (10) en torno al vehículo anfitrión; - determinar si la trayectoria proyectada del vehículo intruso interceptará la región de protección del vehículoanfitrión y determinar con ello si habrá un conflicto, y, - al determinarse que habrá un conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso, calcular una alteracióndel rumbo del vehículo anfitrión de modo que la trayectoria proyectada del vehículo intruso no intercepte laregión de protección del vehículo anfitrión.
Description
Sistema para evitar colisiones
La presente invención se refiere a un método y a un sistema para evitar colisiones, y en particular pero no exclusivamente, a un sistema para evitar colisiones para uso en aeronaves.
Para la seguridad de vuelo, las aeronaves deben evitar a otras aeronaves dentro del espacio aéreo circundante y la evitación de colisiones es una tarea importante para los pilotos. Los vehículos aéreos no tripulados (UAV, del inglés “Unmanned Aerial Vehicles”) requieren por otro lado un sistema para permitirles detectar y evitar a otras aeronaves en el espacio aéreo circundante. El potencial completo de los vehículos UAV no puede ser realizado hasta que hayan probado su capacidad para hacer esto de forma efectiva y fiable y para operar así de forma segura en el espacio aéreo no restringido. Las autoridades de aviación no darán aprobación para que vehículos UAV entren con vuelos rutinarios en espacio aéreo comercial salvo que los vehículos UAV satisfagan el requisito de evitar completamente colisiones con otras aeronaves.
Actualmente, hay sistemas basados en transpondedores para uso en vehículos UAV pero éstos sólo ayudan a evitar aeronaves cooperantes, es decir aquellas aeronaves que usan transpondedores. Las aeronaves amistosas podrían emitir una señal de identificación amigo/enemigo (IFF, del inglés “Identification Friend or Foe”) que puede incluir datos cinemáticos de aeronave. Actualmente no hay ningún sistema que ayude a vehículos UAV a evitar a aeronaves sin transpondedores (por ejemplo globos de aire caliente o misiles) o aeronaves con transpondedores no operativos, y por lo tanto no hay ningún sistema que permita que los vehículos UAV vuelen sin ayuda en el espacio aéreo no restringido.
El documento US 2002/0032528 A1 da a conocer un método para determinar trayectorias en conflicto entre vehículos móviles. El documento GB 2 136 097 A da a conocer el uso de extrapolación cuadrática en un sistema de control de interceptación con seguimiento de objetivo.
De acuerdo con ello, se proporciona un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso que comprende los pasos de: detectar un vehículo intruso dentro de una región predeterminada en torno al vehículo anfitrión y recoger datos sobre la posición del vehículo intruso en función del tiempo; predecir una trayectoria proyectada del vehículo intruso usando una extrapolación cuadrática de los datos de posición del vehículo intruso; asignar una región de protección en torno al vehículo anfitrión, y determinar si la trayectoria proyectada del vehículo intruso interceptará la región de protección del vehículo anfitrión y determinar con ello si habrá un conflicto.
Un método así para evitar colisiones permite al vehículo anfitrión detectar otras aeronaves dentro del espacio aéreo circundante y determinar si existe un posible conflicto. Se dice que existe un conflicto entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso si la separación mínima es menor que un límite de seguridad especificado para impedir, por ejemplo, que el chorro de motor de una aeronave afecte a la otra aeronave. La designación de una región de protección en torno al vehículo anfitrión permite establecer un límite de seguridad en la forma de una distancia de desviación deseada entre los vehículos, en que la distancia de desviación toma en consideración características de cada aeronave, tales como el tamaño y el alcance probable de sistemas de armamento de la aeronave intrusa.
El método comprende además el paso de calcular, al determinarse la existencia de conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso, una alteración del rumbo del vehículo anfitrión de modo que la trayectoria proyectada del vehículo intruso no interceptará la región de protección del vehículo anfitrión. Alternativamente, el método comprende además el paso de, al determinarse que habrá un conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso, asignar una zona de protección en torno al vehículo intruso, y calcular una alteración del rumbo del vehículo anfitrión de modo que el vehículo anfitrión no interceptará la zona de protección del vehículo intruso.
Una vez que se ha determinado la existencia de conflicto, el vehículo anfitrión debe alterar su rumbo si quiere evitar al vehículo intruso. La alteración del rumbo del vehículo anfitrión de modo que la trayectoria proyectada del vehículo intruso no intercepte la región de protección del vehículo anfitrión asegura que el vehículo anfitrión evita al vehículo intruso con el margen de seguridad requerido. El cálculo de una alteración de rumbo del vehículo anfitrión de modo que el vehículo anfitrión no interceptará la zona de protección del vehículo intruso requiere una capacidad de procesamiento menor que el cálculo de una alteración de rumbo de modo que la trayectoria proyectada del vehículo intruso no interceptará la región de protección del vehículo anfitrión.
La alteración de rumbo del vehículo anfitrión puede ser proporcionada de salida como un vector de resolución a un medio de visualización o a un dispositivo de dirección automática.
La salida de un vector de resolución a un medio de visualización da a un operador una indicación visual de la acción remediadora requerida para evitar a la aeronave intrusa. La salida del vector a un dispositivo de dirección automática permite que el dispositivo de dirección automática actúe sobre la base de información proporcionada por el sistema para evitar colisiones sin requerir intervención de un operador.
Ventajosamente, el cálculo de una alteración de rumbo del vehículo anfitrión toma en consideración características del vehículo anfitrión, y cualquier alteración de rumbo que no cumpla con estas características es descartada.
Los vehículos están limitados en cuanto a maniobras posibles por su capacidad, por ejemplo, de sostener giros bruscos. Es por lo tanto preferible que estas limitaciones sean tomadas en consideración y que sólo se prevea una alteración de rumbo que sea adecuada y/o practicable. Cualquier alteración de rumbo que no cumpla con las normas estándar internacionales del aire pueden ser descartadas. El requisito de evitar el terreno se toma también en consideración cuando se selecciona una alteración de rumbo.
El método puede comprender además, en el caso de que se haya determinado un conflicto, el paso de calcular el instante crítico en el que la trayectoria proyectada del vehículo intruso está mas cerca del vehículo anfitrión.
Puede determinarse entonces que existe conflicto sólo cuando el instante crítico calculado es positivo, es decir cuando el instante crítico está en el futuro. Esto evita una determinación innecesaria de la existencia de conflicto cuando el vehículo anfitrión se está alejando del vehículo intruso.
El método puede comprender además el paso de seleccionar una alteración de rumbo de modo que es minimizado al menos uno de entre el tiempo empleado, el gasto de combustible o el cambio de dirección del vehículo anfitrión resultantes de la alteración de rumbo.
Al escoger el medio de alteración de rumbo menos costoso, debe estar disponible más capacidad de maniobra para el vehículo anfitrión para evitar nuevas situaciones, tales como que el vehículo intruso cambie de rumbo o que se detecten intrusos adicionales.
Al detectarse un vehículo intruso dentro de la región de protección del vehículo anfitrión, es preferible seleccionar una alteración de rumbo de emergencia.
Si es detectado un vehículo intruso dentro de la región de protección del vehículo anfitrión, se considera que está demasiado cerca del vehículo anfitrión en cuanto a seguridad. El vehículo anfitrión puede por lo tanto seguir un rumbo de emergencia, con el fin de eliminar el vehículo intruso de la región de protección del vehículo anfitrión, y esto puede efectuarse mediante un dispositivo de dirección automática, o piloto automático.
El método puede comprender además el paso de almacenar datos de posición de múltiples vehículos intrusos. Esto permite que todos los conflictos de intrusos dentro de la región predeterminada en torno al vehículo anfitrión sean evaluados y que las limitaciones de maniobra sean calculadas para todos los vehículos intrusos para los que el vehículo anfitrión tiene datos, evitando con ello el cálculo de una alteración de rumbo del vehículo anfitrión que evitaría a un vehículo intruso actualmente en conflicto con el vehículo anfitrión pero que pondría el vehículo anfitrión en conflicto con otro vehículo intruso.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para evitar colisiones para un vehículo anfitrión que comprende un medio de detección preparado para detectar un vehículo intruso dentro de una región predeterminada en torno al vehículo anfitrión y recoger datos de posición sobre el vehículo intruso; un medio para predecir una trayectoria proyectada del vehículo intruso usando una extrapolación cuadrática de los datos de posición del vehículo intruso; un medio para determinar una región de protección en torno al vehículo anfitrión, y un medio de determinación de conflictos preparado para determinar si la trayectoria proyectada del vehículo intruso interceptará la región de protección del vehículo anfitrión y con ello determinar la existencia de conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso.
La invención también proporciona un vehículo que tiene un sistema así para evitar colisiones.
La invención será descrita ahora a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 es una vista esquemática de una aeronave intrusa en un marco de referencia de una aeronave anfitriona;
la figura 2 es un diagrama de bloque de una realización de un sistema para evitar colisiones de acuerdo con la invención, y
la figura 3 ilustra las regiones del espacio restringidas por las limitaciones de maniobra de una aeronave anfitriona.
La figura 1 muestra una aeronave anfitriona 2, equipada con un sistema para evitar colisiones (mostrado en la figura 2), y una aeronave intrusa 4 que sigue una trayectoria 6 en el marco de referencia de la aeronave anfitriona dentro de una región 8 de espacio aéreo que rodea la aeronave anfitriona 2, en que la región 8 corresponde al alcance de sensores incorporados en el sistema para evitar colisiones.
Con referencia a las figuras 1 y 2, al acercarse la aeronave intrusa 4 a la aeronave anfitriona 2, los sensores 12 incorporados en el sistema para evitar colisiones 14 en la aeronave anfitriona 2, por ejemplo sistemas de radar a bordo, detectan la aeronave intrusa 4. Los datos de la aeronave intrusa, por ejemplo, la posición, dirección y velocidad de la aeronave en función del tiempo son captados, almacenados y usados para generar una trayectoria proyectada de la aeronave intrusa. La información de posición de la aeronave intrusa puede obtenerse a partir de datos IFF, datos GPS o por algún otro medio. La información de posición de aeronaves no cooperantes puede obtenerse a partir de sensores a bordo. En cualquiera de estos casos, las fuentes alternativas de datos pueden ser recibidas por la aeronave anfitriona 2, siendo fusionados los datos de más de un sensor mediante el medio de fusión de sensores 13, y suavizados usando el proceso de filtrado de Kalman descrito posteriormente antes de ser usado para alimentar el algoritmo del sistema para evitar colisiones.
Se usa un sistema de navegación 16 a bordo de la aeronave anfitriona para proporcionar datos de satélite de posicionamiento global (GPS, del inglés “Global Positioning Satellite”) a partir de los cuales es determinada la posición de la aeronave anfitriona, en términos de un sistema de coordenadas relativo al eje terrestre para situar el anfitrión encima de un punto específico sobre la superficie terrestre. Esto es convertido luego a un sistema de coordenadas de marco fijo tomando su posición respecto al sistema de coordenadas relativo al eje terrestre en el instante en que fue detectado por primera vez el intruso. El sistema de coordenadas de marco fijo se toma típicamente como un sistema de coordenadas cartesiano norte-este-hacia abajo (NED, del inglés “North-East-Down”), con el origen en el punto de altitud cero inmediatamente debajo de la aeronave anfitriona en el instante de la primera detección de la aeronave intrusa.
Las posiciones futuras de la aeronave intrusa son estimadas en el sistema de coordenadas relativo al eje terrestre para generar una trayectoria proyectada 6 de la aeronave intrusa. Se emplea el filtrado de Kalman para eliminar parte del ruido producido al usar datos suministrados por el radar a bordo, suavizando con ello los valores de datos para mejorar la estimación del estado de la aeronave intrusa, por ejemplo posición, velocidad y aceleración. La extrapolación de la posición de la aeronave intrusa en un sistema de coordenadas relativo al eje del cuerpo de la aeronave anfitriona incorpora la velocidad y la aceleración de la aeronave anfitriona. Cualquier cambio en la velocidad o aceleración por parte de la aeronave anfitriona invalidaría la evolución de estado del filtro de Kalman en la que está basada la extrapolación. La extrapolación de la posición del intruso es llevada por lo tanto a cabo por el medio de predicción de trayectoria 18 en el sistema de coordenadas relativo al eje terrestre para asegurar que las posiciones predichas son independientes de cualquier maniobra de la aeronave anfitriona.
Un punto de referencia fijo en el sistema de coordenadas de marco fijo es obtenido para uso en el cálculo de la aceleración de la aeronave intrusa, en que los datos de radar en coordenadas polares son incapaces de proporcionar la información debido a la relación no lineal entre los datos polares y el movimiento de la aeronave. La conversión a un sistema de coordenadas de marco fijo asegura que las maniobras de las aeronaves anfitriona e intrusa no afectan al cálculo de la aceleración de la aeronave intrusa.
La posición de la aeronave intrusa es convertida entonces desde el sistema de coordenadas de marco fijo a un sistema de coordenadas relativo al eje del cuerpo para dar la posición de la aeronave intrusa relativa a la aeronave anfitriona. En función del tiempo, el sistema de coordenadas relativo al eje del cuerpo se mueve con la aeronave anfitriona; el origen del sistema de coordenadas de marco fijo se mantiene como un punto de referencia fijo hasta que la aeronave intrusa ha abandonado el alcance de detección de la aeronave anfitriona.
Un algoritmo de detección de colisiones es empleado por el sistema para evitar colisiones 14 a intervalos regulares de tiempo para actualizar el sistema con información tanto sobre la aeronave anfitriona como sobre la intrusa, tal como las posiciones de las aeronaves. En cada periodo de tiempo sucesivo en el que la aeronave intrusa está dentro del alcance de detección, los datos de navegación de la aeronave anfitriona y los datos de la aeronave intrusa son pasados al medio de procesamiento del sistema para evitar colisiones. La velocidad y la aceleración tanto de la aeronave anfitriona como de la intrusa son calculadas cada vez que son suministrados nuevos datos con el fin de mantener la precisión de la posición predicha de la aeronave intrusa relativa a la aeronave anfitriona.
Usando la información previamente obtenida sobre el estado de la aeronave intrusa, el sistema para evitar colisiones 14 estima una trayectoria proyectada 6 de la aeronave intrusa 4 en el sistema de coordenadas relativo al eje del cuerpo. Una vez son conocidas la posición y la trayectoria de la aeronave intrusa 4 con relación a la aeronave anfitriona 2, se determina la posibilidad de un conflicto futuro.
Un designador de región de protección 20 incorporado en el sistema para evitar colisiones 14 asigna una región de protección 10 en torno a la aeronave anfitriona, basada en la distancia de desviación deseada entre la aeronave anfitriona y la intrusa y en un término de compensación de error (definido posteriormente). La distancia de desviación toma en consideración, por ejemplo, el tamaño de la aeronave anfitriona y de la intrusa, el alcance probable de cualquier sistema de armamento de la aeronave intrusa y los efectos aerodinámicos de las aeronaves. A partir de los datos sobre el estado de la aeronave intrusa y la posición y aceleración de la aeronave anfitriona, el sistema para evitar colisiones 14 calcula el punto más cercano a la aeronave anfitriona 2 al que llega la trayectoria proyectada 6 de la aeronave intrusa. Si el punto de máximo acercamiento está fuera de la región de proyección 10 de la aeronave anfitriona, el medio de determinación de conflictos 22 considera que no existe un conflicto. Si el punto de máxima aproximación está situado dentro de la región de protección 10, se considera que la aeronave intrusa 4 se aproxima a la aeronave anfitriona 2 demasiado estrechamente en cuanto a seguridad y el sistema para evitar colisiones 14 registra un conflicto.
Una vez que ha sido registrado un conflicto, el medio de resolución de conflictos 24 calcula una alteración de rumbo de la aeronave anfitriona de modo que, tras llevar a cabo la alteración de rumbo a su velocidad actual, la aeronave anfitriona 2 se desvía de la aeronave intrusa 4 una distancia segura. El sistema para evitar colisiones 14 centra en la aeronave intrusa 4 una zona de protección 26 hipotética (mostrada en la figura 3) que la aeronave anfitriona 2 está obligada a evitar. Para evitar a la aeronave intrusa 4 con una distancia segura la aeronave anfitriona 2 debe tocar el borde de la zona de protección 26 o desviarse completamente de la zona 26. Es asignado un radio para una zona esférica 26 basado en la suma de: la distancia de desviación deseada; un término constante para tener en cuenta retardos en la respuesta de la aeronave, y un término de compensación de error (un término heurístico basado en el error esperado en la estimación de la posición futura de la aeronave intrusa, en que el error esperado es derivado de la matriz de covarianza de los filtros de Kalman para la trayectoria proyectada de la aeronave intrusa). Esta zona de protección 26 define límites inferiores de las restricciones de maniobra de la aeronave anfitriona. Los límites inferiores son el área definida por la aeronave intrusa en el espacio aéreo que rodea la aeronave anfitriona. Forman un cuadrado 28 que circunscribe la sección central de la esfera hipotética 26 que rodea la aeronave intrusa 4. Los límites superiores de las restricciones de maniobra son usualmente los límites físicos de la aeronave anfitriona; forman una frontera exterior 30 de parámetros máximos de subida, picado, giro a la izquierda y a la derecha que la aeronave anfitriona no puede superar.
La alteración de rumbo calculada por el medio de resolución de conflictos 24 es expresada en términos de la aceleración y la tasa de subida. La aceleración es integrada para proporcionar un vector y el sistema para evitar colisiones 14 proporciona de salida a un visualizador un vector de resolución y el tiempo necesario para alcanzarlo. Un piloto implementa entonces la alteración de rumbo para evitar a la aeronave intrusa 4. Alternativamente, el sistema para evitar colisiones 14 puede proporcionar de salida la maniobra de evitación a un dispositivo de dirección automática, por ejemplo un piloto automático. El piloto automático puede estar configurado para devolver la aeronave anfitriona 2, una vez que se ha realizado la maniobra de evitación, al vector deseado según el que estaba inicialmente dirigida.
Típicamente, el sistema para evitar colisiones 14 requiere una maniobra helicoidal con velocidad, tasa de subida y tasa de giro constantes para evitar un conflicto, ya que una maniobra así requiere una compensación aproximadamente constante, de modo que incluso si la aeronave anfitriona 2 no puede cambiar su tasa de giro instantáneamente, la aeronave 2 debe estabilizarse rápidamente en comparación con el tiempo que lleva la maniobra.
Si no puede encontrarse ninguna solución por parte del medio de resolución de conflictos 24 a la velocidad actual de la aeronave anfitriona, los cálculos se repiten usando una velocidad menor. Si sigue sin encontrarse una solución o en el caso de que la aeronave intrusa 4 sea detectada por primera vez dentro de la región de protección 10 del vehículo anfitrión, el medio de resolución de conflictos 24 está preparado para seleccionar una maniobra de emergencia, que consiste típicamente en un giro, a una fracción de la velocidad actual, hacia una trayectoria ortogonal a la trayectoria de vuelo del vehículo intruso en la dirección que implica el cambio de dirección de menor magnitud. Una maniobra de emergencia así predomina sobre cualquier otro requerimiento de maniobra del vehículo anfitrión.
Las limitaciones de maniobra restringen el espacio en el cual el medio de resolución de conflictos 24 puede seleccionar un rumbo. El medio de resolución de conflictos 24 también toma en consideración las capacidades de la aeronave anfitriona, la evitación del suelo y de situaciones meteorológicas, y las normas del aire que están preprogramadas en el sistema. Se usa una determinación heurística de coste para seleccionar la mejor alteración de rumbo permisible. Se toma como mejor maniobra aquella con la compensación constante más suave y que hace que la aeronave anfitriona evite entrar en la zona de protección 26 de la aeronave intrusa. De este modo, la maniobra dura hasta la aproximación más estrecha y la trayectoria de la aeronave anfitriona toca el borde de la zona de protección 26 de la aeronave intrusa. Si la estimación de la intrusa está mal o la intrusa maniobra, al escoger el medio de maniobra más suave debe haber más capacidad de maniobra disponible para que la aeronave anfitriona 2 evite nuevas situaciones. La determinación heurística del coste está basada en la suma pesada de los cuadrados de la diferencia en tasa de subida y tasa de giro entre la maniobra y o bien el vector deseado de la aeronave anfitriona 2 o bien el vuelo recto y horizontal, con los pesos escogidos como se desee, por ejemplo para favorecer el giro. La determinación heurística del coste puede tomar en consideración adicionalmente el tiempo empleado y/o el gasto de combustible que resultan de la alteración de rumbo.
Calculando una aproximación cuadrática de la diferencia esperada entre las posiciones de la aeronave anfitriona 2 y la aeronave intrusa 4 en el sistema de coordenadas relativo al eje terrestre en un instante futuro, puede calcularse la tasa de cambio del cuadrado del alcance. Puede calcularse entonces el instante en el que la aeronave anfitriona 2 se aproxima más estrechamente a la aeronave intrusa 4. El medio de determinación de conflictos 22 determina subsiguientemente la existencia de conflicto sólo si el instante crítico calculado es positivo. Si se obtiene un instante crítico negativo, se considera que la aeronave intrusa 4 se está alejando de la aeronave anfitriona 2 y por lo tanto no hay conflicto.
Habiendo descrito ahora diversas realizaciones de acuerdo con la invención, diversas modificaciones se pondrán de manifiesto para la persona experimentada. El sistema puede usarse con cualquier tipo de vehículo para el que es necesario detectar y evitar otros vehículos, tal como en tres dimensiones submarinos, y en dos dimensiones barcos o vehículos terrestres.
Se entenderá que la región de protección del vehículo anfitrión y la zona de protección del vehículo intruso pueden ser esféricas o de cualquier otra forma y pueden o no estar centradas en el vehículo anfitrión. Los vehículos intrusos delante 5 del vehículo anfitrión pueden considerarse una amenaza mayor que aquéllos detrás del vehículo anfitrión debido a su velocidad de aproximación más alta.
La región de protección del vehículo anfitrión y la zona de protección del vehículo intruso pueden ser formadas tomando en consideración características del vehículo intruso, tales como el tamaño, la velocidad o efectos aerodinámicos del vehículo o si se trata de un vehículo de transporte o militar. El sistema para evitar colisiones puede incluir por lo tanto un
10 medio para determinar el tipo de vehículo intruso y asignar el tamaño de la región o zona de protección de acuerdo con ello.
Para vehículos anfitriones que sean lentos en responder a requerimientos de cambiar la tasa de giro, el sistema para evitar colisiones puede estar preparado para requerir una tasa más alta de giro que la requerida para la evitación hasta que la tasa de giro coincida con la requerida.
15 Es ventajoso que el sistema para evitar colisiones evalúe todos los conflictos potenciales y reales con intrusos dentro de la región predeterminada en torno al vehículo anfitrión y que calcule limitaciones de maniobra para evitar a todos los vehículos intrusos de los que tiene datos el vehículo anfitrión. El sistema para evitar colisiones puede combinar las limitaciones de maniobra para cada uno de los múltiples intrusos y seleccionar una alteración de rumbo a partir de las alteraciones posibles restantes para dar una trayectoria óptima, según se ha descrito anteriormente, para el vehículo
20 anfitrión de modo que el vehículo anfitrión evitará a todos los intrusos. Esto evita el cálculo de una alteración de rumbo del vehículo anfitrión que evitará a un vehículo intruso actualmente en conflicto con el vehículo anfitrión pero que llevará al vehículo anfitrión a conflicto con otro vehículo intruso.
Claims (18)
- REIVINDICACIONES
- 1.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión (2) y un vehículo intruso (4) que comprende los pasos
-
- 2.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según la reivindicación 1, que comprende además los pasos de:
- de:
- detectar un vehículo intruso dentro de una región predeterminada en torno al vehículo anfitrión y recoger datos sobre la posición del vehículo intruso en función del tiempo;
- predecir una trayectoria proyectada (6) del vehículo intruso usando una extrapolación cuadrática de los datos de posición del vehículo intruso;
- asignar una región de protección (10) en torno al vehículo anfitrión;
- determinar si la trayectoria proyectada del vehículo intruso interceptará la región de protección del vehículo anfitrión y determinar con ello si habrá un conflicto, y,
- al determinarse que habrá un conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso, calcular una alteración del rumbo del vehículo anfitrión de modo que la trayectoria proyectada del vehículo intruso no intercepte la región de protección del vehículo anfitrión.
al determinarse que habrá un conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso, asignar una zona de protección en torno al vehículo intruso, ycalcular una alteración del rumbo del vehículo anfitrión de modo que el vehículo anfitrión no intercepte la zona de protección del vehículo intruso. -
- 3.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según la reivindicación 2, que comprende además el paso de:
proporcionar de salida la alteración de rumbo como un vector de resolución a un medio de visualización o a un dispositivo de dirección automática. -
- 4.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en que el cálculo de una alteración de rumbo del vehículo anfitrión toma en consideración características del vehículo anfitrión, y cualquier alteración de rumbo que no cumpla con estas características es descartada.
-
- 5.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según cualquier reivindicación precedente, que comprende además el paso de:
en el caso de que se haya determinado un conflicto, calcular el instante en el que la trayectoria proyectada del vehículo intruso está mas cerca del vehículo anfitrión. -
- 6.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según cualquier reivindicación precedente, que comprende además el paso de:
seleccionar una alteración de rumbo de modo que es minimizado al menos uno de entre el tiempo empleado, el gasto de combustible o el cambio de dirección del vehículo anfitrión resultantes de la alteración de rumbo. -
- 7.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según cualquier reivindicación precedente, que comprende además el paso de:
al detectarse un vehículo intruso dentro de la región de protección del vehículo anfitrión, seleccionar una alteración de rumbo de emergencia. -
- 8.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según cualquier reivindicación precedente para detectar múltiples vehículos intrusos, que comprende además el paso de almacenar los datos de posición de los múltiples vehículos intrusos.
-
- 9.
- Un método para evitar una colisión entre un vehículo anfitrión y un vehículo intruso según la reivindicación 8, que comprende además el paso de:
calcular una alteración de rumbo del vehículo anfitrión que evitará el conflicto con todos los vehículos intrusos. -
- 10.
- Un sistema para evitar colisiones (14) para un vehículo anfitrión, que comprende:
un medio de detección (12) preparado para detectar un vehículo intruso dentro de una región predeterminada en torno al vehículo anfitrión y recoger datos sobre la posición del vehículo intruso en función del tiempo;un medio (18) para predecir una trayectoria proyectada del vehículo intruso usando una extrapolación cuadrática de los datos de posición del vehículo intruso;un medio (20) para determinar una región de protección en torno al vehículo anfitrión,un medio de determinación de conflictos (22) preparado para determinar si la trayectoria proyectada del vehículo intruso interceptará la región de protección del vehículo anfitrión y con ello determinar si habrá un conflicto, yun medio de resolución de conflictos (24) preparado para calcular, al determinarse que habrá un conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso, una alteración del rumbo del vehículo anfitrión de modo que la trayectoria proyectada del vehículo intruso no intercepte la región de protección del vehículo anfitrión. -
- 11.
- Un sistema para evitar colisiones según la reivindicación 10, que comprende además:
un medio de resolución de conflictos preparado para asignar, al determinarse que habrá un conflicto entre el vehículo anfitrión y el vehículo intruso, una zona de protección en torno al vehículo intruso, y para calcular una alteración del rumbo del vehículo anfitrión de modo que el vehículo anfitrión no intercepte la zona de protección del vehículo intruso. -
- 12.
- Un sistema para evitar colisiones según la reivindicación 10 u 11, en que el medio de resolución de conflictos toma en consideración características del vehículo anfitrión, y durante el uso está preparado para descartar cualquier alteración de rumbo que no cumpla con estas características.
-
- 13.
- Un sistema para evitar colisiones según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende además:
un medio preparado para, en el caso de que se haya determinado un conflicto, calcular el instante en el que la trayectoria proyectada del vehículo intruso está mas cerca del vehículo anfitrión. -
- 14.
- Un sistema para evitar colisiones según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en que el medio de resolución de conflictos está preparado para seleccionar una alteración de rumbo de modo que es minimizado al menos uno de entre el tiempo empleado, el gasto de combustible o el cambio de dirección del vehículo anfitrión resultantes de la alteración de rumbo.
-
- 15.
- Un sistema para evitar colisiones según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en que el medio de resolución de conflictos está preparado para seleccionar, al detectarse un vehículo intruso dentro de la región de protección del vehículo anfitrión, una alteración de rumbo de emergencia.
-
- 16.
- Un sistema para evitar colisiones según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15 para uso en la detección de múltiples vehículos intrusos, que comprende además un medio para almacenar los datos de posición de los múltiples vehículos intrusos.
-
- 17.
- Un sistema para evitar colisiones según la reivindicación 16, preparado para calcular una alteración de rumbo del vehículo anfitrión que evitará el conflicto con todos los vehículos intrusos.
-
- 18.
- Un vehículo que tiene un sistema para evitar colisiones según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17.
Applications Claiming Priority (5)
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| EP04254146 | 2004-07-09 | ||
| EP04254146 | 2004-07-09 | ||
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