ES2299081T3 - Sistema de comunicacion vehicular interactivo, en particular entre vehiculos automoviles y su procedimiento de utilizacion. - Google Patents
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Abstract
Sistema interactivo de comunicación de vehículo, en particular para vehículos automóviles, que comprende un dispositivo de comunicación (2) diseñado para colocarse en un soporte estacionario (3) o en un vehículo (4) que se desplaza sobre una calzada y un dispositivo receptor (5) diseñado para colocarse en un soporte estacionario (3) o en un vehículo (4'') que se desplaza sobre una calzada y que interactúa con dicho dispositivo de comunicación, en el que dicho dispositivo de comunicación (2) comprende: - unos primeros medios (6) para formar una interfaz con unos medios de detección y/o generación de datos externos; - un dispositivo emisor (9) con una fuente de luz semiconductora (14) o LED para generar y emitir un haz de luz visible (8) con un ángulo sólido (a) y un alcance predeterminados; - unos medios de digitalización (7) para digitalizar dicho haz de luz visible (8); - unos medios de control (10) para conformar y orientar adecuadamente dicho haz de luz visible (8) a fin de permitir que éste interactúe selectivamente con unos vehículos que se desplazan en una dirección de conducción predeterminada y que excluya a los otros vehículos que se desplazan en la dirección de conducción opuesta; y en el que dicho dispositivo receptor (6) comprende: - unos medios de recepción (11) para recibir dicho haz de luz visible (8); - unos medios de interfaz (12) para formar una interfaz con transductores externos; caracterizado porque dicha fuente de luz semiconductora (14) es del tipo de láser e incluye unos medios ópticos y/o eléctricos (17) para generar unas imágenes (11) en el espacio o sobre una superficie sustancialmente plana y que tiene una configuración variable para transmitir información esencialmente óptica a vehículos que no presenten un dispositivo receptor (5) montado en los mismos.
Description
Sistema de comunicación vehicular interactivo,
en particular entre vehículos automóviles y su procedimiento de
utilización.
La presente invención se refiere al campo del
transporte y, particularmente, a un sistema interactivo de
comunicación de vehículo, en particular para la comunicación entre
vehículos automóviles.
La invención se refiere asimismo a un
procedimiento de utilización de dicho sistema de comunicación de
vehículos.
La información relativa a las carreteras es
distribuida usualmente por la provisión directa de información al
usuario que la percibe principalmente de forma visual. Por ejemplo,
señales más o menos visibles pueden comunicar prohibiciones,
situaciones de peligro o información general.
Estas señales son frecuentemente poco visibles,
especialmente en condiciones climatológicas malas y pueden ser una
causa de distracción para el usuario.
La comunicación entre vehículos, por ejemplo en
una carretera, se basa también principalmente en señales
visuales.
Por ejemplo, un usuario encenderá las luces
apropiadas para el posicionamiento de señalización y utilizará las
luces indicadoras de giro especiales para el cambio de
dirección.
Estos sistemas adolecen de los mismos
inconvenientes que los mencionados anteriormente.
Sin embargo, sistemas de comunicación
inalámbricos basados en láser o en radio están comercialmente
disponibles en la actualidad.
La solicitud US 2004067787 da a conocer una
antena que tiene un emisor de láser que proyecta un haz en un punto
predeterminado, estando adaptado el haz para ser capturado y
decodificado por un dispositivo que está montado sobre vehículos
conducidos.
Un inconveniente de esta solución es que es
voluminosa, poco práctica y generalmente poco económica, ya que
requiere importantes inversiones por parte de la compañía de la
autopista.
La patente
US-A-5.835.203 da a conocer y
reivindica un sistema de comunicación entre vehículos que utiliza un
haz de rayos láser.
Este sistema adolece del inconveniente de una
fabricación difícil con un sistema de gestión de datos complejo y
limitado.
El documento
US-A-5.529.138 da a conocer un
sistema de alarma basado en láser para vehículos automóviles, en el
que un sensor detecta la velocidad del vehículo anterior y avisa o,
en otra realización, frena automáticamente el vehículo en
condiciones de peligro.
Un inconveniente de este dispositivo conocido es
que la gestión de datos por haz de rayos láser es complicada, muy
elaborada y propensa a presentar errores.
Otros documentos más o menos relacionados con
sistemas de comunicación de datos entre vehículos son
US2004093160, US-A-6493123, US-A-6014601, US2003052773, US-A-3891966, FR-A-2694639.
US2004093160, US-A-6493123, US-A-6014601, US2003052773, US-A-3891966, FR-A-2694639.
Todos estos documentos tienen los inconvenientes
particulares anteriores, así como otras importantes
limitaciones.
En primer lugar, la información no está
relacionada con condiciones externas y permanece inalterada a pesar
de variaciones en las condiciones. Por ejemplo, en caso de
congestiones o colas, la información se transmite siempre desde el
vehículo precedente al siguiente y no hay forma de ampliar el rango
de transmisión, lo que puede ser de vital importancia.
El documento
US-A-9 421 468 da a conocer un
sistema interactivo de comunicación de vehículos, en particular
para vehículos automóviles, que comprende todas las características
mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 1. En este sistema
conocido, un dispositivo emisor está provisto de una fuente de luz
semiconductora que tiene diodos emisores de luz para generar y
emitir un haz de luz visible. Estos dispositivos emisores conocidos
no proporcionan medios para facilitar información esencialmente
óptica a los siguientes vehículos que no tengan un receptor montado
en ellos.
Los documentos
US-A-3 112 004 y
GB-A-2 326 298 dan a conocer
sistemas de comunicación de vehículos similares. Los medios de
transmisión de este último documento se seleccionan de entre
dispositivos de los tipos infrarrojo, radioacústico y
ultrasónico.
Un objetivo general de la presente invención es
superar los inconvenientes anteriores proporcionando un sistema de
comunicación de carretera que sea práctico, económico y, sobre todo,
eficiente.
Un objetivo particular es proporcionar un
sistema selectivo de comunicación de carretera que sea capaz de
excluir de la información los vehículos que se desplazan en la
dirección de conducción opuesta a la dirección predeterminada de
transmisión de la información.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un
sistema que permita una comunicación selectiva de un vehículo al
siguiente.
Finalmente, un objetivo de la invención es
proporcionar un procedimiento de utilización del sistema anterior
que asegure una transferencia de datos fiable y efectiva.
Estos y otros objetivos que se pondrán de
manifiesto a continuación se alcanzan por medio de un sistema
inteligente de comunicación de vehículos según la reivindicación
1.
Gracias a esta disposición particular, el
sistema de la invención proporciona un haz de rayos láser, con
información asociada al mismo, que interactúa selectivamente con
vehículos que se desplazan en una dirección de conducción
predeterminada, excluye los vehículos que se desplazan en una
dirección de conducción diferente y permite transmitir información
esencialmente óptica a un vehículo posterior que no tenga un
receptor montado en él.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona un procedimiento de utilización del sistema de
comunicación inteligente mencionado anteriormente según la
reivindicación 9.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción
detallada de una forma de realización preferida no exclusiva de un
sistema según la invención que se describe a título de ejemplo no
limitativo a partir de los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 muestra esquemáticamente el
funcionamiento del sistema según la invención;
Las figuras 2, 3 y 4 muestran una configuración
preferida del sistema según la invención;
La figura 5 es una vista en sección de un
detalle de la figura 2; y
La figura 6 muestra un diagrama de flujo del
procedimiento de utilización del sistema según la invención.
Haciendo referencia a las figuras anteriores, el
sistema de comunicación de la invención, generalmente designado por
el número 1, está compuesto esencialmente por un dispositivo
transmisor 2 que puede colocarse sobre un soporte estacionario 3,
por ejemplo un panel de autopista, o un vehículo 4 que se desplaza
sobre una carretera, y un dispositivo receptor 5 que puede
colocarse también sobre un vehículo 4' o un soporte estacionario
3.
El dispositivo de comunicación 2 transmite datos
detectados por medios de detección externos. Los datos detectados
pueden ser de diversas clases, por ejemplo parámetros de conducción
del vehículo 4 en el que el está montado dispositivo o información
de tráfico. La entrada de datos puede tener lugar de diversas
maneras, por ejemplo directamente desde la unidad de procesamiento
montada en el vehículo automóvil, desde un teclado o desde un
detector de niebla, en caso de un transmisor montado en un panel de
autopista adaptado para proporcionar información relativa a las
condiciones meteorológicas en la carretera.
Para la adquisición material de datos, el
dispositivo 2 comprende unos primeros medios 6 para establecer una
interfaz con dichos medios de detección.
Dichos datos, después de ser digitalizados
adecuadamente por medios de digitalización especiales 7, se
transmitirán asociando a los mismos un haz de rayos láser 8 que es
generado y transmitido por unos medios emisores 9.
Para el direccionamiento apropiado de los datos,
se proporcionan unos medios de control 10 previstos para conformar y
orientar adecuadamente el haz de rayos láser 8, a fin de permitirle
que interactúe selectivamente con vehículos que se desplazan en una
dirección de conducción predeterminada y excluya los otros vehículos
que se desplazan en la dirección de conducción opuesta.
Esto permite una comunicación selectiva con los
vehículos concernidos por ese tipo particular de datos y la
exclusión de tales datos de los conductores no concernidos, los
cuales no recibirán estímulos sensoriales irrelevantes que pudieran
disminuir innecesariamente su umbral de atención.
El dispositivo receptor 5 recibe, a través de
unos medios de recepción especiales 11, el haz de rayos láser 8 con
los datos asociados al mismo, el cual es transmitido a la persona
concernida por unos medios transductores externos, tales como
señales visuales o auditivas.
Con este fin, el dispositivo 5 presenta unos
segundos medios 12 para establecer una interfaz con los medios
transductores.
Por este dispositivo, el sistema 1 será capaz de
transmitir solamente datos, por ejemplo relativos a una cola
repentina o accidente, a los vehículos concernidos, evitando
transmitir información inútil a los conductores no concernidos.
Esto resulta de máxima importancia,
especialmente en carreteras urbanas y extraurbanas en las que una
sobreabundancia de estímulos sensoriales aumenta fuertemente el
riesgo de distracción en los conductores.
Como se menciona anteriormente, el dispositivo
2, al igual que el dispositivo 5, puede estar montado en un soporte
estacionario 3, tal como un panel de autopista, o en un vehículo en
movimiento 4, de modo que pueda obtenerse un sistema de comunicación
del vehículo 4 al vehículo 4', del vehículo 4 al panel 3 o del panel
3 al vehículo 4. En realidad, el tipo de información transmitida
puede variar dependiendo de la configuración del sistema.
Por ejemplo, cuando el sistema está configurado
con ambos dispositivos 2 y 5 montados en los vehículos 4 y 4', la
información transmitida puede referirse a la velocidad de conducción
de un vehículo o al cambio de un parámetro relativo a peligro, tal
como una pérdida de presión en un neumático.
En esta configuración, el dispositivo 2 puede
estar adecuadamente montado en la parte trasera del vehículo 4 para
la transmisión de datos al siguiente vehículo 4'.
El dispositivo receptor 5 puede estar montado
ventajosamente en la parte delantera.
Esto añade ventajas al sistema, que no sólo
resultará selectivo, sino que también tendrá un funcionamiento de un
solo sentido, permitiendo la transmisión de datos de un vehículo 4
al siguiente 4'.
En una configuración preferida, los medios
emisores 9 pueden incluir un proyector 13 que tenga una fuente de
luz semiconductora 14, preferentemente del tipo de láser emisor de
luz visible o LED.
Ventajosamente, el proyector 13 puede incluir
asimismo unos medios 15 para modelar el haz 8, preferentemente
seleccionados de entre el grupo constituido por lentes, prismas,
espejos, espejos de electrones LCD o microespejos, y unos medios 16
para suministrar corriente con una intensidad predeterminada.
Ventajosamente, el dispositivo 2 puede incluir
unos medios moduladores para la interacción con los medios 15 y 16 a
fin de modular el ángulo sólido \alpha y el alcance de dicho haz
de rayos láser.
El funcionamiento adecuado de los medios
moduladores permite ajustar el área de difusión de datos,
dependiendo de requisitos específicos: por ejemplo, en caso de
accidentes, todos los conductores que alcancen el área del accidente
han de ser avisados, de modo que puedan evitar los obstáculos en la
calzada.
Para cambiar el ángulo sólido \alpha de
emisión, los medios moduladores pueden incluir unos medios para
cambiar la posición de la fuente semiconductora 14 con relación a
los medios 15 para modelar el haz 8.
Además, para cambiar el alcance del haz, los
medios moduladores pueden incluir medios para ajustar la intensidad
de la corriente suministrada al proyector 13.
Para incrementar adicionalmente la efectividad
de la transmisión, el dispositivo emisor 2 puede incluir medios
ópticos y/o electrónicos 17 para generar imágenes en el espacio o
sobre una superficie sustancialmente plana, posiblemente con una
configuración variable. Por ejemplo, pueden visualizarse de vez en
cuando una señal de peligro, una señal de prohibición o un aviso,
posiblemente destellando. Esto es particularmente útil para
transmitir información esencialmente óptica a un vehículo posterior
4' que no tenga un receptor montado en él.
Esto proporciona la ventaja positiva de mejorar
la efectividad, especialmente en malas condiciones meteorológicas:
además de la señalización derivada de la comunicación, puede
obtenerse una característica de "guiado", por ejemplo para
indicar la presencia de un vehículo detenido o con movimiento lento
sobre la calzada. Asimismo, en caso de niebla, el haz de rayos láser
8 materializará la suspensión atmosférica persistente, creando así
en ese momento una barrera de señalización para proteger al vehículo
en el que está montado.
Pueden monitorizarse diversos parámetros para
detectar posibles situaciones de peligro.
Si el transmisor está montado sobre un panel de
autopista 3, pueden transmitirse con éste datos de alarma, tales
como un aviso de cola o una simple información de rutina, tal como
información de velocidad media o pronóstico meteorológico. Gracias a
esta disposición, los conductores están preparados e informados
antes de alcanzar un lugar de peligro, lo que es altamente ventajoso
en condiciones de poca visibilidad.
La comunicación del vehículo 4 al panel de
autopista 3 proporciona igualmente importantes ventajas: por
ejemplo, en caso de accidentes o atascos de tráfico, la compañía de
la autopista puede ser avisada en un tiempo muy breve y tendrá
tiempo de cerrar la sección concernida de la carretera, evitando así
cualquier situación peligrosa.
Un procedimiento de utilización de un sistema de
comunicación de vehículos incluye las siguientes fases. En una
primera fase a) se proporciona un dispositivo de comunicación que
puede colocarse en un soporte estacionario 3 o en un vehículo 4 que
se desplaza sobre una calzada. El dispositivo de comunicación puede
ser, por ejemplo, como el descrito anteriormente.
A continuación, en la fase b) se proporciona un
dispositivo receptor que puede colocarse en un soporte estacionario
3 o en un vehículo 4'. El dispositivo receptor puede ser, por
ejemplo, tal como el descrito anteriormente.
En la siguiente fase c) se emite el haz de rayos
láser.
Finalmente, en la última fase d), el haz de
rayos láser es controlado de modo que sea adecuadamente modulado, de
modo que se le permita interactuar selectivamente con vehículos que
se desplazan en una dirección de conducción predeterminada y excluir
los otros vehículos que se desplazan en la dirección de conducción
opuesta.
Gracias a la peculiar selectividad de este
procedimiento de utilización, el sistema resulta particularmente
efectivo y seguro para definir los receptores de los datos
transmitidos.
La descripción anterior muestra claramente que
el sistema de la invención alcanza los objetivos propuestos y,
particularmente, satisface la necesidad de un haz de rayos láser,
con información asociada al mismo, que interactúa selectivamente con
vehículos que se desplazan en una dirección de conducción
predeterminada y excluye los vehículos que se desplazan en una
dirección de conducción diferente.
La combinación de los medios 6, 7, 9 y 10
proporciona un sistema que es capaz de transmitir solamente datos a
los vehículos concernidos, mientras que excluye del mismo los
vehículos no concernidos.
El sistema puede usarse además efectivamente
para vehículos que no tengan un receptor montado en ellos, cuyo caso
se presentará frecuentemente cuando la aplicación del sistema no
está difundida, ya que el dispositivo 2 permite visualizar
información esencialmente óptica y parcial proporcionada por el haz
5 que es generado y transmitido por los medios emisores 9 y
conformado por los medios de control 10.
El sistema de esta invención es susceptible de
numerosas modificaciones y cambios que caen dentro del alcance de la
invención descrito en las reivindicaciones adjuntas. Todos los
detalles del mismo pueden sustituirse por otras partes técnicamente
equivalentes y los materiales pueden variar dependiendo de las
diferentes necesidades, sin apartarse del alcance de la
invención.
Aunque se ha descrito el sistema con particular
referencia a las figuras que se acompañan, los números mencionados
en la descripción y las reivindicaciones se utilizan solamente para
fines de una mejor inteligibilidad de la invención y no están
destinados a limitar de ninguna manera el alcance reivindicado.
Claims (9)
1. Sistema interactivo de comunicación de
vehículo, en particular para vehículos automóviles, que comprende un
dispositivo de comunicación (2) diseñado para colocarse en un
soporte estacionario (3) o en un vehículo (4) que se desplaza sobre
una calzada y un dispositivo receptor (5) diseñado para colocarse en
un soporte estacionario (3) o en un vehículo (4') que se desplaza
sobre una calzada y que interactúa con dicho dispositivo de
comunicación, en el que dicho dispositivo de comunicación (2)
comprende:
- unos primeros medios (6) para formar una
interfaz con unos medios de detección y/o generación de datos
externos;
- un dispositivo emisor (9) con una fuente de
luz semiconductora (14) o LED para generar y emitir un haz de luz
visible (8) con un ángulo sólido (\alpha) y un alcance
predeterminados;
- unos medios de digitalización (7) para
digitalizar dicho haz de luz visible (8);
- unos medios de control (10) para conformar y
orientar adecuadamente dicho haz de luz visible (8) a fin de
permitir que éste interactúe selectivamente con unos vehículos que
se desplazan en una dirección de conducción predeterminada y que
excluya a los otros vehículos que se desplazan en la dirección de
conducción opuesta;
y en el que dicho dispositivo receptor (6)
comprende:
- unos medios de recepción (11) para recibir
dicho haz de luz visible (8);
- unos medios de interfaz (12) para formar una
interfaz con transductores externos;
caracterizado porque dicha fuente de luz
semiconductora (14) es del tipo de láser e incluye unos medios
ópticos y/o eléctricos (17) para generar unas imágenes (11) en el
espacio o sobre una superficie sustancialmente plana y que tiene una
configuración variable para transmitir información esencialmente
óptica a vehículos que no presenten un dispositivo receptor (5)
montado en los mismos.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho dispositivo receptor (5) dispuesto
en un vehículo (4') está montado en la parte delantera del
mismo.
3. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho dispositivo de comunicación (2)
dispuesto en un vehículo (4) está montado en la parte trasera del
mismo.
4. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque un proyector (13) comprende unos medios
(15) para modelar dicho haz (8) y unos medios (16) para suministrar
una corriente con una intensidad predeterminada.
5. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios (15) para modelar dicho
haz (8) se seleccionan de entre el grupo constituido por lentes,
prismas, espejos, espejos de electrones LCD y microespejos.
6. Sistema según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicho proyector (13) comprende unos
medios moduladores adaptados para interactuar con dichos medios (16)
para modelar dicho haz y con dichos medios (16) para suministrar una
corriente con una intensidad predeterminada, a fin de modular el
ángulo sólido (\alpha) y el alcance de dicho haz de rayos láser
(8).
7. Sistema según la reivindicación 6,
caracterizado porque dichos medios moduladores incluyen unos
medios para cambiar la posición de dicha fuente semiconductora (14)
con relación a dichos medios (15) para modelar dicho haz de rayos
láser (8).
8. Sistema según la reivindicación 7,
caracterizado porque dichos medios moduladores incluyen unos
medios para ajustar la intensidad de la corriente suministrada a
dicho proyector (13).
9. Procedimiento de utilización de un sistema
inteligente de comunicación de vehículos, en particular para la
comunicación entre vehículos automóviles (4, 4') según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicho procedimiento
incluye las etapas siguientes:
a) proporcionar un dispositivo de comunicación
(2) diseñado para colocarse en un soporte estacionario (3) o en un
vehículo (4) que se desplaza sobre una calzada, comprendiendo dicho
dispositivo de comunicación (2):
- -
- unos primeros medios (6) para establecer una interfaz con unos medios de detección y/o generación de datos externos;
- -
- unos medios emisores (9) con una fuente de luz semiconductora (14) o LED para generar y emitir un haz de luz visible (8) con un ángulo sólido (\alpha) y un alcance predeterminados;
- -
- unos medios de digitalización (7) para digitalizar dicho haz de luz visible (8);
- -
- unos medios de control (10) para procesar dichos datos e interactuar con dichos medios de digitalización (7) a fin de controlar adecuadamente dicho haz de luz visible;
b) proporcionar un dispositivo receptor (5)
diseñado para colocarse en un soporte estacionario (3) o en un
vehículo (4') que se desplaza sobre una calzada, comprendiendo dicho
dispositivo receptor (5):
- -
- unos medios receptores (11) para recibir dicho haz de luz visible (8);
- -
- unos segundos medios (12) para establecer una interfaz con transductores externos;
c) emitir dicho haz de luz visible (8);
d) controlar dicho haz de luz visible (8) para
permitir que éste interactúe selectivamente con vehículos que se
desplazan en una dirección de accionamiento predeterminada y excluya
los otros vehículos que se desplazan en la dirección de conducción
opuesta;
caracterizado porque dicha fuente de luz
semiconductora (14) se selecciona de tal modo que incluya un láser
emisor de luz visible e incluya unos medios ópticos y/o electrónicos
(17) para generar imágenes en el espacio o sobre una superficie
sustancialmente plana con una configuración variable para transmitir
información esencialmente óptica a vehículos que no presenten un
dispositivo receptor (5) montado en los mismos.
Applications Claiming Priority (2)
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