ES2280843T3 - Sistema para evitar la colision entre un vehiculo y animales. - Google Patents
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Abstract
Sistema para su instalación a bordo de un vehículo con el fin de evitar la colisión de dicho vehículo con los animales que tienden a cruzar de repente la carretera por delante del vehículo, comprendiendo este sistema un medio visual que detecta la presencia de uno o más animales cerca del vehículo, un sistema de control electrónico que recibe una señal de salida del sistema visual y que activa posteriormente una señal de activación, y medios que emiten ondas acústicas direccionales de alta frecuencia, con una frecuencia superior a 25.000 Hz, que se activan con dicha señal de activación para apartar el animal o animales cuya presencia se ha detectado, caracterizado por el hecho de que dirige las ondas acústicas en dirección frontal, aunque con un grado de frecuencia decreciente desde el centro de la carretera al borde de la misma para apartar el animal.
Description
Sistema para evitar la colisión entre un
vehículo y animales.
El presente invento hace referencia a
dispositivos para ser instalados a bordo de automóviles con el fin
de evitar la colisión con los animales que cruzan de repente la
carretera por delante del vehículo.
Los datos estadísticos indican que entre 1984 y
1993 se produjeron 40.000 accidentes de tráfico sólo en Italia, en
los que resultaron heridas 4.000 personas y fallecieron 200,
provocados por animales al cruzar la carretera, sobre todo perros
abandonados. Sólo en la zona que comprende la provincia de Turín,
Italia, en la segunda mitad de 2001 hubo 157 accidentes a causa de
los animales salvajes, en particular osos, pero también corzos,
zorros, ciervos y tejones.
En general, se calcula que el número de
accidentes anuales que se producen en Europa en que están implicados
animales y vehículos, teniendo en cuenta sólo los grandes
mamíferos, asciende a 507.000, con el resultado de 100 fallecidos,
30.000 heridos y daños por un valor en torno a 1.000.000 de euros.
La cifra correspondiente a cada provincia italiana es de alrededor
de 100 accidentes al año.
De los Estados Unidos provienen cifras
similarmente alarmantes, sobre todo por lo que respecta a accidentes
con corzos. Cada año se producen 726.000 accidentes con estos
animales, con unos daños consecuentes en torno a 1.000.000 de
dólares. En los Estados Unidos, cada año resultan heridas 29.000
personas y mueren 200 debido a este tipo de accidentes.
Con vistas a solucionar este problema, ya se han
sugerido varias soluciones que proponen la utilización de
ultrasonidos para que el animal se mantenga alejado de la zona por
la que viaja el vehículo. Una solución de este tipo cuenta con el
denominado "sistema de aviso para la fauna", comercializado por
International Road Dynamics Inc., que consigue su objetivo
instalando sistemas que detectan el paso de vehículos y emisores de
ultrasonidos en ubicaciones permanentes, normalmente en las zonas
donde es más frecuente estadísticamente el paso de animales. Los
sensores detectan la llegada de un vehículo y así activan los
emisores de ultrasonidos y, si es necesario, los emisores de bandas
de luz y/o olores que asustan a los animales y evitan que éstos
crucen la carretera. La activación del primer sistema conduce a la
activación de los siguientes a ambos lados de la carretera.
La emisión de ultrasonidos es un sistema
excelente para apartar al animal sin molestar a la vez a las
personas. Por lo general, los animales tienen un umbral de
sensibilidad al sonido mucho mayor que el de las personas. Pueden
oír sonidos con una intensidad más baja que la del oído humano. Así,
por ejemplo, mientras que el campo auditivo de las personas es de
64 a 23.000 Hz, el campo correspondiente de los perros es de 67 a
45.000 Hz, el de los gatos de 45 a 64.000 Hz, el de las vacas de 23
a 35.000 Hz, el de las ovejas de 100 a 30.000 Hz, y el de los
conejos de 360 a 42.000 Hz. Los investigadores científicos han
demostrado que generando sonidos dentro del campo de percepción
crítico, muchos animales se sienten tan molestos y amenazados que se
apartan de la fuente de sonido. Al mismo tiempo, los ultrasonidos
no molestan a las personas porque pertenecen a una gama de
frecuencias fuera del umbral de audición humano. En los seres
humanos, el tímpano tiene una frecuencia de resonancia específica
muy inferior a la de los animales, y por lo tanto, no puede vibrar a
la frecuencia del ultrasonido. El oído humano puede percibir
sonidos de una frecuencia de hasta 20.000 Hz.
Teniendo en cuenta lo anterior, los dispositivos
instalados a bordo de un vehículo también se han utilizado para
mantener alejados a los animales que cruzan la carretera por delante
de ese vehículo. Así por ejemplo,
US-A-5.278.537 revela un sistema de
alarma electrónica que genera ultrasonidos para impedir que los
animales se muevan delante del vehículo. Este dispositivo cuenta
con un circuito piloto simplificado que genera impulsos eléctricos
en forma de ondas cuadradas que tienen tensiones pico a pico
constantes. Un transformador de acoplamiento convierte las ondas
cuadradas en tensiones eléctricas de ondas sinusoidales con
tensiones pico a pico elevadas para que un transductor
piezoeléctrico emita ultrasonidos con frecuencias que aumentan
periódicamente seguidas de frecuencias que disminuyen
periódicamente, simulando de este modo el efecto de una sirena, sin
sobrecalentar el transductor ni ocasionar su rotura prematura. El
efecto ultrasónico que se obtiene de este modo confunde al animal y
evita que cruce la carretera de repente por delante del
vehículo.
Aunque útil, este dispositivo conlleva, sin
embargo, una intervención activa del conductor para accionar el
sistema de alarma.
También se conocen sistemas fijos que emiten
ultrasonidos para mantener alejados a los animales, por ejemplo,
por la patente suiza CH-A-52.357 y
la US-A-4.001.817.
Se conoce un sistema como el que se expone en el
preámbulo de la reivindicación 1 por la
US-A-5.602.523.
El objetivo del presente invento es proponer un
dispositivo y un método nuevos para evitar la colisión entre un
vehículo y un animal que no implica la instalación de sistemas fijos
cerca de la carretera, sino que se puede instalar simplemente a
bordo del vehículo y que es al mismo tiempo más eficaz que los
dispositivos conocidos para anular o reducir el riesgo de
accidentes provocados por el paso de animales, todo ello sin
distraer la atención del conductor de la conducción del
automóvil.
Con vistas a la consecución de este objetivo, el
objeto del invento es un sistema para ser instalado a bordo de un
vehículo que evita las colisiones de dicho vehículo con los animales
que tienden a cruzar la carretera de repente por delante del
vehículo, caracterizado por el hecho de que el sistema comprende las
características de la reivindicación 1.
El sistema visual mencionado está equipado
preferentemente con medios para el funcionamiento diurno y medios
para el funcionamiento en condiciones de baja visibilidad, por
ejemplo por la noche. El primero de los tipos de medios puede
constar de una cámara equipada con un sensor basado en la tecnología
CCD o CMOS. El segundo de los tipos de medios visuales consiste
preferentemente en una cámara CMOS con un sensor de rayos
infrarrojos asociado a un sistema de iluminación que se basa en una
matriz que emite LED con una longitud de onda de, por ejemplo, 900
nm, y/o proyectores con filtros visibles. Como alternativa, se
pueden utilizar cámaras térmicas o un sistema que consta de
matrices de bolómetros resistivos, o una matriz de sensores
termoeléctricos.
De acuerdo con otro aspecto preferido del
invento, los medios de control electrónico mencionados también se
programan para detectar la presencia de animales basándose en su
figura, tal como la detecta el sistema visual. La unidad central
electrónica puede llevar a cabo una criba de las diversas formas y
siluetas que encuentra. Después de detectar el animal, se puede
disponer que el medio emisor emita una señal con una frecuencia
diferente, adecuada al tipo de animal específico que hay que
mantener alejado.
El dispositivo del invento dirige las ondas de
sonido en dirección frontal, aunque con un grado de frecuencia
decreciente desde el centro de la carretera hacia el borde de la
misma para provocar que el animal se aparte. El sistema de control
electrónico se puede conectar asimismo a una pantalla del panel de
instrumentos del coche que emite una señal acústica/óptica para
avisar al conductor de la situación peligrosa que se están
produciendo.
Otras características y ventajas del invento
quedarán patentes a partir de la descripción siguiente con
referencia a los dibujos que se adjuntan, que se facilitan como
mero ejemplo no limitativo, en los que:
La figura 1 muestra un esquema que ilustra la
estructura del sistema de acuerdo con el invento;
La figura 2 muestra un vehículo equipado con un
sistema de acuerdo con el invento;
Las siluetas 3 y 4 muestran un vehículo equipado
con el sistema de acuerdo con el invento, antes y después de la
intervención del sistema de alarma;
La figura 5 muestra gráficas que hacen
referencia a dos soluciones diferentes para un sistema de
iluminación que se utilizará junto con el sensor de
infrarrojos.
La figura 1, número de referencia 1, se refiere
en general a un dispositivo de acuerdo con el invento que comprende
un emisor 2 de ondas direccionales de alta frecuencia (RF), en
particular ondas que tienen una frecuencia de al menos más de
25.000 HZ, basadas en la tecnología MEMS (Sistemas
Microelectromecánicos, SIM). La activación del emisor 2 se fija por
medio de una señal 3 emitida por un sistema de control electrónico 4
después de recibir una señal de salida 5 desde un sistema visual 6
que, como ya se ha mencionado, puede constar de una cámara equipada
con un sensor CCD o CMOS para el funcionamiento diurno, y de una
cámara CMOS equipada con un sistema de iluminación basado en una
matriz de emisión de LED (véase el gráfico de la figura 5 que
muestra la variación de intensidad de la luz emitida por dicha
matriz como una función de la longitud de onda, suministrándose un
pico de alrededor de 900 nm), o alternativamente, con un proyector
equipado con luz visible (véase el gráfico en la parte inferior de
la figura 5). El conjunto consta del sistema visual 6, la unidad
central electrónica 4 y el emisor 2 que está dentro de un
alojamiento 7 asociado a una placa de vidrio 8. El dispositivo
realizado de este modo se puede poner en el parabrisas del vehículo
a la misma altura que el espejo retrovisor interior, es decir, en
la posición a que se hace referencia con una S en la figura 2. De
manera alternativa, el sistema se puede poner sobre las luces, en
la posición señalada con una T.
En una posible variante del sistema visual, el
emisor de RF y el sistema de control electrónico son dispositivos
independientes y separados. El sistema visual se pone en el
parabrisas del vehículo a la misma altura que el espejo retrovisor
interior, en la posición S, mientras que el emisor está en la
posición T para evitar cualquier posible molestia al usuario y,
sobre todo, evitar las molestias que se derivan de los animales que
viajan en el coche.
Durante el funcionamiento, el sistema visual
colocado en la posición S en el vehículo V (figura 3) capta imágenes
cuando el vehículo se está moviendo. La unidad central de control
electrónico está programada para realizar una criba de imágenes.
Cuando una de estas imágenes coincide con una de las que contiene la
base de datos almacenada en el sistema de la unidad de control, se
emite una señal de activación de la alarma. El sistema puede
ofrecer un funcionamiento diferente en el caso de que la visibilidad
sea excelente, por ejemplo durante el día, o baja, por ejemplo por
la noche, para conseguir siempre la mejor eficiencia de detección.
Una vez se ha detectado el cuerpo del animal, se activa el emisor
de RF. De este modo, envía ondas acústicas de baja intensidad y
alta frecuencia dirigidas hacia dicho cuerpo, empezando desde el
centro de la carretera y disminuyendo hacia la porción lateral de
la misma para hacer que el animal se mueva en una dirección
preferida (figura 4).
Obviamente, aunque la idea básica del invento
sigue siendo la misma, los detalles de construcción y las formas de
realización del invento pueden variar mucho con respecto a lo que se
ha descrito e ilustrado, aunque sin apartarse del marco del
presente invento.
Claims (7)
1. Sistema para su instalación a bordo de un
vehículo con el fin de evitar la colisión de dicho vehículo con los
animales que tienden a cruzar de repente la carretera por delante
del vehículo, comprendiendo este sistema un medio visual que
detecta la presencia de uno o más animales cerca del vehículo, un
sistema de control electrónico que recibe una señal de salida del
sistema visual y que activa posteriormente una señal de activación,
y medios que emiten ondas acústicas direccionales de alta
frecuencia, con una frecuencia superior a 25.000 Hz, que se activan
con dicha señal de activación para apartar el animal o animales cuya
presencia se ha detectado, caracterizado por el hecho de que
dirige las ondas acústicas en dirección frontal, aunque con un grado
de frecuencia decreciente desde el centro de la carretera al borde
de la misma para apartar el animal.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho sistema visual está
equipado con medios para el funcionamiento diurno y con medios para
el funcionamiento en condiciones de baja visibilidad.
3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que los medios para el
funcionamiento diurno constan de una cámara equipada con un sensor
basado en la tecnología CCD o CMOS.
4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que los medios para el
funcionamiento en condiciones de baja visibilidad constan de una
cámara CMOS equipada con un sensor de rayos infrarrojos asociado a
un sistema seleccionado entre: un dispositivo de iluminación basado
en una matriz de emisión de LED, un sistema que consta de
proyectores con un filtro visible, un sistema que consta de cámaras
térmicas, un sistema que consta de matrices de bolómetros
resistivos, una matriz de sensores termoeléctricos.
5. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo de
iluminación se basa en una matriz de emisión de LED con una
longitud de onda de alrededor de 900 nm.
6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el medio de control
electrónico mencionado se programa para detectar la presencia de
animales según su figura, tal como la detecta el sistema visual,
realizando una criba de las diversas formas y siluetas que
encuentra.
7. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el sistema de control
electrónico está conectado a una pantalla del panel de instrumentos
del vehículo para que emita una señal acústica/óptica que informa
al conductor de la situación peligrosa que se está produciendo.
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