Rede entre Veículos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DISCIPLINA: REDES DE COMPUTADORES 2013.1

Professor: Edmar Candeia Gurjão Aluno: Flávio Fabrício Ventura de Melo Ferreira Matrícula: 112150154

Imaginem um dia em que:

Os veículos possam se comunicar uns com os outros.

Apenas em Ficção ??

A tecnologia para fazer isto acontecer já

existe.

Como Funcionam

• Protocolo sem fio similar ao WiFi, chamado de DSRC.

• DEDICATED SHORT RANGE COMMUNICATIONS

– (Comunicações Dedicadas de Curto Alcance)

Como Funcionam

• Quando DSRC é combinada com a tecnologia GPS, o resultado é uma tecnologia de baixo custo

• Permite uma visão de 360 graus entre veiculos em um determinado alcance de comunicação.

Spectrum

• 1997: ITS America solicitou ao FCC a alocação da banda 5.85-5.925(5.9 GHz) para a utilização do DSRC

• 1999: A banda de 5.9 GHz foi alocada

• 2003: O serviço DSRC foi adotado

Como Funcionam

V2V Vehicle-2-Vehicle

BSM – Basic Safety Messages (Mensagens Básicas de Segurança)

• Enviadas 10 vezes por segundo: 1. Posição GPS ( GPS Position) 2. Velocidade ( Speed) 3. Aceleração (Acceleration) 4. Estado do Câmbio (Transmission

State) 5. Status do Freio (Brake Status) 6. Direção (Heading) 7. Ângulo do Volante (Steering Wheel

Angle) 8. Histórico do Caminho (Path History) 9. Predição do Caminho (Path

Prediction)

Direção (Heading)

• Norte é dado como 0 graus. • O Veículo possui um “heading” positivo quando o ângulo

com o norte no sentido anti-horário é positivo. • Caso contrário , o “heading” será negativo.

Ângulo do Volante (Steering Wheel Angle)

• Definido como o ângulo entre a frente do veículo e a direção do volante.

• Esse ângulo varia entre -30 e +30 graus

Histórico do Caminho (Path History)

• Conjunto de posições

anteriores.

• Somente um conjunto de pontos são necessários para representar esse histórico.

• 300m da trajetória percorrida.

Predição do Caminho (Path Prediction)

• Conjunto de posições

futuras.

• A certeza desse caminho será maior em rodóvias em linha reta e curvas com curvatura constante.

• Será pior em caso de mudanças de faixa e outras transições.

• Informações importantes para:

– Avaliar Ameaça

– Prever Potenciais Batidas

• Mapa Dinâmico da geometria da rodóvia adiante

Histórico e Predição do Caminho (Path History and Prediction)

IMPORTANTE

• Informação transmitida é anônima.

• Não inclui informações de identificações pessoais como : – Nome do Condutor

– Número da Placa

• Sistema de segurança sofisticado garante que as informações sejam auténticas e confiáveis.

Alguns Sistemas Já Testados:

EEBL – Emergency Electronic Brake Lights (Luzes de Emergência Eletrônica de Freios)

• Último carro está encoberto pelo segundo carro no caso de freio brusco do primeiro.

• Alertas são então emitidos no último carro.

EEBL – Emergency Electronic Brake Lights (Luzes de Emergência Eletrônica de Freios)

BSW – Blind Spot Warning (Alerta de Ponto Cego)

• No momento de uma mudança de faixa em que um outro veículo estiver no ponto cego alarmes são emitidos.

BSW – Blind Spot Warning (Alerta de Ponto Cego)

LCW – Lane Change Warning (Alerta de Mudança de Faixa)

• No momento de uma mudança de faixa em que um outro veículo estiver mais rápido e viajando na mesma direção na outra faixa.

LCW – Lane Change Warning (Alerta de Mudança de Faixa)

FCW – Forward Collision Warning (Alerta de Colisão a Frente)

• No momento em que o motorista estiver passando por uma pequena colina e um outro veículo a frente estiver mais lento alarmes serão emitidos.

FCW – Forward Collision Warning (Alerta de Colisão a Frente)

• No momento em que o veículo a frente estiver parado no acostamento por falta de combustível ou quebrado alarmes serão emitidos.

FCW – Forward Collision Warning (Alerta de Colisão a Frente)

FCW – Forward Collision Warning (Alerta de Colisão a Frente)

• No momento em que o veículo a frente estiver devagar e a zona de ultrapassagem estiver ocupada alarmes serão emitidos.

DNPW – Do Not Pass Warning (Alerta de Não Ultrapassar)

IMA – Intersection Movement Assist (Assistente de Cruzamentos)

IMA – Intersection Movement Assist (Assistente de Cruzamentos)

LTA – Left Turn Assist (Assistente de Curva a Esquerda)

V2I Vehicle-2-Infrastructure

Informações Sobre Curvas

• Informação enviada em Broadcast pela RSU (Roadside Unit ) sobre a rodóvia .

Informações Sobre Tempo

• Colisões podem ser causadas por:

– Baixa Visibilidade devido a Chuva

– Aquaplanagem

Informações Sobre Trabalhos na Pista

• Manutenção nas rodóvias podem causar acidentes.

• Cones podem ser equipados com equipamento V2I.

Vale a Pena?

Total Selecionado = 112548 Total = 188925 Total Selecionado/ Total = 0.5957 ≈60%

Porquê V2X? • Os sistemas V2V e V2I

combinados potencialmente resolverão 4.503.000 ou 81% de todos as colisões de veículos reportadas pela polícia americana.

• No Brasil, baseado nos dados de 2011 da Polícia Rodóviaria Federal seriam evitados, por cima, 60% dos acidentes.

Testes Efetuados

Outras Vantagens

Outras Vantagens

• Informações Precisas do Deslocamento

– Smartphones irão oferecer informações muito melhores sobre a viagem

• Assistência a Defientes

– Pedestres deficientes poderão atravessar cruzamentos com maior segurança.

Outras Vantagens

• Notificação de Colisão

– Seu carro irá enviar uma mensagem de socorro quando você colidir.

• Prazos de Entrega Confiáveis

– Envios de mercadorias irão ficar mais precisos.

FUTURO

Veículo Autônomo (Self-Driving Car)

Previsões

• Hoje:Veículos com alguma capacidade autônoma.

• 2018: Veículos que possam se manter na faixa com controle e sem problemas.

• 2019: V2V e V2I trabalhando juntos.

• 2025: Veículos poderão ir para qualquer destino sozinhos.

Obrigado!

Flávio Fabrício Ventura de Melo Ferreira Email: flaviofabricio@gmail.com

Referências

• Vehicle-To-Vehicle Communication (http://vimeo.com/45533527) • 2013 Global Symposium on Connected Vehicles and Infrastructure

(http://global2013.umtri.umich.edu/images/panels/) – FCC Spectrum Sharing Proposal: Use of Unlicensed Wireless Devices in the 5

GHz Band(http://global2013.umtri.umich.edu/images/panels/Belcher.Session.I%20copy.pdf)

– C-ITS Technologies and Applications (http://global2013.umtri.umich.edu/images/panels/Kang.Session.VI.pdf)

– Future of Connected Vehicle Research & How They Will Improve Our Lives (http://global2013.umtri.umich.edu/images/panels/Leonard.Session.VIII.pdf)

– V2x and Economic Development (http://global2013.umtri.umich.edu/images/panels/Peng.Session.VII.pdf)

– Vehicle-to-Infrastructure… a strategy perspective (http://global2013.umtri.umich.edu/images/panels/St.%20Amant.Session.V.pdf)

– Self-Driving Cars: The Next Revolution (http://global2013.umtri.umich.edu/images/panels/Wallace.Session.VII.pdf)

Referências

• Mapeamento das Mortes por Acidentes de Trânsito no Brasil (http://portal.cnm.org.br/sites/9000/9070/Estudos/Transito/EstudoTransito-versaoconcurso.pdf)

• Estátisticas de Acidentes do DNIT (http://www.dnit.gov.br/rodovias/operacoes-rodoviarias/estatisticas-de-acidentes)