2MÉTODO Y APARATO DE GENERACIÓN DE ALARMA BASADO EN LA MEDICIÓN DE LA DESACELERACIÓN DE VEHÍCULOSAL ACERCARSE A UNA ZONA DE PELIGRO.DESCRIPCIÓN5OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un método y aparatoque genera una alarma cuando un vehículo se acerca a una zona de peligro con una velocidad superior a una velocidad máxima previamente establecida, y cuando se aproxima con una 10deceleración inferior a un mínimopreviamente establecido, de manera que avisa a las personas que se encuentren en la zona de peligro de que un vehículo se acera más rápidamente de lo que debiera para mantener la seguridad en dicha zona, reduciendo considerablemente la probabilidad de quepueda producirse un accidente.15Es otro objeto de la invención el permitir realizar el control de los semáforos cuando se genera la señal de alarma, de forma que el controlador del semáforo mantiene la luz roja del paso de peatones hasta que finaliza la señal de alarma generada.También es objeto de la invención el generar un tono de frecuencia proporcional a la velocidad del vehículo; 20produciendo un tono agudo al medir una velocidad de vehículo alta, que va variando a un tono grave a medida que va disminuyendo su velocidad, de forma que a partir del sonidoproducido,se pueda estimar la velocidad a la que el vehículo se acerca a la zona de peligro.La invención es aplicable en el tráfico rodado, en aquellas zonas en las que pueda existir un peligro, como25puede ser luces reguladas por semáforos, pasos de peatones, zonas de obra, zona en la que se ha producido un accidente, controles policiales, vehículos detenidospor avería u otras causas, obras en la vía férrea, etc.ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 30En elestado de la técnica es conocido el empleo de dispositivos de señalización para la seguridad vial que resultan eficaces cuando se conduce de forma prudente y atenta, pero que dejan de serlo cuando el conductor se distrae, lo que provoca accidentes.En este sentido existen dispositivos de señalización óptica y/o acústica que avisan a los conductores de que 35se aproximan a una zona de peligro en la que la velocidad debe de estar regulada para evitar accidentes.Además existen una gran cantidad de tipos demedidores de velocidad basados en distintas soluciones técnicas, tales como radar, láser, tiempo/distancia, etc. Todos estos velocímetros tienen como finalidad emitir una denuncia en caso de que se exceda el límite máximo de velocidad, por lo que se encuentran conectados 40a una cámara de captación de imágenes, mediante la cual se obtiene una evidencia de la infracción cometida.No se conoce la existencia de un aparato y un método que prevean la medida de la deceleración de un vehículo, y que generen una señal de aviso en caso de que la deceleración no seaadecuada para 45aproximarse a la zona de peligro.DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para conseguir los objetivos y resolver los inconvenientes anteriormente indicados, la invención proporciona 50un nuevo aparato y método de generación de alarma que está basado en la medición de la deceleración de un vehículo al acercarse a una zona de peligro.El aparato de la invención se caracteriza por comprender un radar de efecto Doppler, mediante el cual se efectúa la medida de la velocidad de un vehículo de forma continua con un período de tiempo previamente 55fijado.El radar está conectado a un procesador que está configurado para calcular la desaceleración del vehículo de forma continua a partir de la medida obtenida de cada dos velocidades medidas consecutivamente, es decir cada dos medidas realizadas de la velocidad por el radar, realiza el cálculo de la deceleración del vehículo de 60acuerdo con la ecuación desaceleración igual a la velocidad medida en un instante de tiempo menos la velocidad medida en un instante de tiempo anterior, partido por el lapso de tiempo transcurrido entre las dos medidas realizadas.De esta forma se obtiene la mediada de la desaceleración de forma continua.P20123043623-03-2012
3Además, el procesador está configurado para almacenar un valor de velocidad máxima y un valor de deceleración mínima y generar una señal de alarma cuando el valor de velocidad medida es mayor que la máxima velocidad almacenada y cuando el valor de desaceleración calculado está por debajo del valor mínimo de desaceleración almacenado.5Además el aparato de la invención comprende al menos un circuito de recepción de alarma que a su vez está dotado de medios de señalización de dicha alarma, como pueden ser medios ópticos y/o acústicos, mediante los cuales se señaliza que existe un vehículo que se aproxima a la zona de peligro con una mayor rapidez de la que debiera para mantener la seguridad en la zona, de forma que alerta a los usuarios que se encuentren 10en dicha zona de un peligro inminente, permitiendo prevenir que se produzca un accidente.Los medios acústicos pueden ser un altavoz, auricular y/o un zumbador, y los medios ópticos diodos LED, bombilla o dispositivo equivalente. En una realización de la invención se prevé que el procesador seencuentre conectado a un transmisor 15inalámbrico, para envío de la señal de alarma a una pluralidad de circuitos de recepciónde alarmainalámbricos, como por ejemplo pueden ser receptores inalámbricos, cada uno de los cuales puede ser portado por una persona que se encuentre trabajando en una zona, de forma que cada persona que trabaja en la zona dispone de un circuito de recepción de alarma, el cual dispone de los medios de señalización de dicha alarma acústicos y/o ópticos.20En el caso anterior el trasmisor inalámbrico y los circuitos receptores inalámbricos forman una red inalámbrica de área personal (WPANs)en la que se comunican mediante protocolo bluetooth.El radar de efecto Dopplercomprende la correspondiente antena de bocina cónica, una cavidad osciladora y 25mezclador y el circuito medidor de frecuencia Doppler a partir de la cual se obtiene la velocidad del vehículo. La invención prevé que el radar emita una señal con un alcance comprendido entre 400 y 1000 metros.Además la invención prevé que la frecuencia Doppler obtenida por el radar se aplique a al menos el circuito de recepción, de forma que en éste se reproduzca la frecuencia Doppler en sus medios acústicos, generando 30éstosun tono agudo al medir una velocidad de vehículo alta que va variando a un tono grave a medida que va disminuyendo su velocidad, de acuerdo con la frecuencia Doppler obtenida. Esta característica permite obtener una aproximación auditiva de la velocidad ala que el vehículose acerca a la zona de peligro, de forma que las personas que en ella se encuentren puedan conocer el riesgo de corren en función de la variación del tono de frecuencia que están escuchando. En el caso en el que se prevea una pluralidadde 35receptores inalámbricos, en ellos también se reproduce dicha frecuencia Doppler.En una realización de la invención se prevé que el procesador se encuentre conectado a un controlador de un semáforo, para el envío de la señal de alarma a dicho controlador, de forma que el controlador se encuentra configurado para mantener la luz rojade peatones del semáforo hasta que haya cesado la señal de alarma. 40De esta forma en los puntos en los que se encuentre un semáforo puede encontrarse instalado el aparato dela invención, para evitar que el semáforodel paso de peatonesse ponga en verdecuando un vehículo se aproxima a una velocidad elevada, evitando que puedancruzarpeatones cuando se da esta circunstancia, previniendo accidentes.45El aparato de la invención también puede instalarse en un soporte fijo o en un vehículode asistenciaestacionado en una zona de peligro a controlar, de forma quea partir del vehículo de asistencia se pueda generar la señal de aviso en dicha zona de lasformasque fueroncomentadas.Además la invención se refiere a un método, de acuerdo con el aparato descrito, que comprende almacenar 50un valor de velocidad máxima y un valor de desaceleración mínima, de forma que a continuación se mide la velocidad de un vehículo de manera continua con un período de tiempo prefijado. Seguidamente se calcula la desaceleración de forma continua del vehículo a partir de la medida obtenidade cada dos velocidades medidas consecutivamente del vehículo. Por último se genera una señal de alarmacuando el valor de velocidad medida es mayor que la máxima velocidad medida es mayor que la máxima velocidad almacenada 55y cuando el valor de desaceleración calculado está por debajo del valor mínimo de desaceleración almacenado.El método también comprende señalizar una alarma generada mediante la generación de una señal óptica y/o acústica.60La invención también prevéque la alarma se envíea una pluralidad de circuitos de recepción de alarma inalámbricos, mediante los que se señaliza la alarma generada a los usuarios de cada circuito de recepción de alarma inalámbrico.P20123043623-03-2012
4Además, de acuerdo con el aparato señalado, el procedimiento de la invención comprende aplicar la señal de alarma a un controlador de un semáforo, mediante el que se realiza una fase que mantiene la luz verde hasta que haya cesado la señal de alarma.La configuración descrita de la invención proporciona una mayor seguridad al tráfico rodado reduciendo 5considerablemente la probabilidad de que se produzcan accidentes.A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva, y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.10BREVE ENUNCIADO DE LAS FIGURASFigura 1.-Muestra un diagrama de bloques funcional de una realización del aparato de la invenciónen el que se prevén una pluralidad de receptores de señal de alarma.15Figura 2.-Muestra otro ejemplo de realización del aparato de la invención, para el control de un semáforo mediante la señal de alarma.Figura 3.-Muestra una representación esquemática de la aplicación de la invención para el ejemplo de 20realización de la figura 1.Figura 4.-Muestra una representación esquemática de la aplicación de la invención para el ejemplo de realización de la figura 2.25DESCRIPCIÓN DE LA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDAA continuación se realiza una descripción de la invención basada en las figuras anteriormente comentadas.En la figura 1 se muestra una realización en la que el aparato comprende un radar de efecto Doppler 1 que 30está conectado a un procesador 2 en el que se pueden introducir datos mediante un teclado 3, y que está conectado a un circuito de recepción de alarma 4a.La conexión del circuito medidor de frecuencia Doppler 11 con el procesador se efectúa a través de un puerto serie RS-232.El radar de efecto Doppler 1 comprende una antena de bocina cónica 9, que está conectada a una cavidad osciladora y mezcladora 10 del tipo de las que comprenden un diodo GUNN, y que está conectado a un 35circuito medidor de frecuencia Doppler 11, siendo la frecuencia DopplerFd = 2 V , donde V es la velocidad del vehículo, F0es la frecuencia de oscilación de la cavidad osciladora 10, y C es la velocidad de la luz.Mediante esta configuración se genera una señal de microondas que se envía mediante un haz direccionalpor la antena delradar, de forma que la onda es reflejada por el blanco (vehículo del que se desea medir su velocidad), y vuelve hacia el radar, en el que en el circuito medidor de frecuencia Doppler 11 se compara con 40la frecuencia de la señal emitida, permitiendo obtener la medida directa de la velocidad del vehículo. Esta medida se efectúa de forma continua, con un período, por ejemplo de 0,2 segundos.En la realización preferente de la invención la cavidad osciladora10 oscila en la banda K (de 18 a 26,5 GHz) y la antena de bocina cónica 9 emite y recibe las radiaciones de microondas en esta banda con un alcance mínimo de 400 metros y máximo de 1000 metros. 45Las diferentes velocidades medidas por el radar 1, cada 0,2 seg.se entregan al procesador 2, el cual está configurado para calcular la desaceleración del vehículo, a partir de dos velocidades consecutivasmedidas por el radar, de acuerdo con la ecuación desaceleración = , ; donde Vnes la velocidad medida del vehículo en una instante determinado, y Vn-1es la velocidad del vehículo medida 0,2 segundos antes, de forma que el procesador 2 obtiene la desaceleración del vehículode forma continua.50Mediante el teclado 3 se introduce en el procesador 2 un valor de velocidad máxima y un valor de desaceleración mínima, de forma que el procesador está configurado para generar una señal de alarma cuando el valor de velocidad medido es mayor que la máxima velocidad almacenada y cuando el valor de desaceleración calculado está por debajo del valor mínimo de desaceleración almacenado.55La velocidad máxima almacenada en el procesador 2, por ejemplo puede ser 40 Km/h y la desaceleración de 4 Km/h por cada segundo transcurrido (equivalente a 1,1 m/seg2).En base a la configuración descrita, se comprende fácilmente, que cuando el procesador 2 genera una 60P20123043623-03-2012
5alarma, ésta es recibida por el circuito de recepción de alarma 4a, el cual está dotado de medios de señalización de dicha alarma, que están constituidos pormedios ópticos y/o acústicos, como pueden serunaltavoz, zumbador,lucesetc. Así, cada vez que un vehículo se aproxima a la zona en la que se encuentra instalado el radar 1 con una velocidad superior a la velocidad máxima, o con una desaceleración por debajo del valor mínimo establecido, se señaliza mediante el circuito de recepción de alarma 4a, de forma que las 5personas que se encuentren en esta zona, puedan conocer la existencia de la generación de una alarma, y por tanto puedan saber que un vehículo se acerca con una velocidad elevada que pueda provocar un accidente, lo que previene,de esta circunstancia,a las personas que están en la zona de peligro,pudiendo éstas adoptar medidas para evitar accidentes, como por ejemplo que puedan ser arrollados por el vehículo que ha generado la alarma. 10Dado que la frecuencia Doppleres una señal audible, La invención prevé la posibilidad de utilizar la frecuencia Doppler obtenida por el radar para su aplicación, a través del procesador 2, alcircuito de recepción de alarma, para su reproducción mediante los medios acústicos, de formaque generan un tono agudo al medir una velocidad de vehículo alta, que va variando a un tono grave a medida que va 15disminuyendo su velocidadDe esta forma se proporciona una señal de audio complementaria, de tono proporcionala la velocidad del vehículo que se acerca, de modo que si esta frecuencia se aplica al altavoz del circuito de recepción de alarma 4a, éste genera un tono agudo para alta velocidad media del vehículo, variando a tono grave para 20bajar velocidad, de forma que la variación del tono reproducido mediante altavoz del circuito de recepción de alarma 4a, proporciona a las personas que se encuentran en la zona de peligro una indicación de cómo varía la velocidad del vehículo que se aproxima, permitiéndole realizar una prevención más eficiente para evitar un posible accidente.El circuito de recepción 4a puede estar instalado en un sitio fijo, de modo que éste esté configurado con la 25suficiente potencia para que las señales de alarma generadas puedan ser escuchadas yvisualizadas en todo el área de la zona de peligro.Adicionalmente a la configuración descrita anteriormente con ayuda de la realización de la figura 1,se prevé que el procesador 2 pueda estar conectado a una trasmisor inalámbrico 6 que mediante una antena 7 emite la señal de alarma a una pluralidad de circuitos de recepción de alarma inalámbricos 4b, que incorporan los 30medios de señalización óptica y/o acústica descritos con anterioridad, de manera que los circuitos de recepciónde alarma inalámbricos 4bseñalizanindividualmente cuando se ha producido alguna alarma, por ejemplo a personas trabajando en una zona de peligro, previniéndolas ante la posible llegadade un vehículo a una velocidad no adecuada.Por ejemplo cada trabajador puede ser portador de un circuito de recepción de alarma inalámbrico 4b, los cuales reciben la señal de alarma a través de las correspondientes antenas 8, 35mediante las que también pueden recibir la frecuencia Doppler para su reproducciónde forma equivalente a como fue descrito anteriormente.En la figura 3 se muestra la aplicación de la invención para el caso en el que la zona en peligro haya sido generada por la existencia de un vehículo averiado 13, en cuyo caso el aparato de la invención se dispone sobre un vehículo de asistencia 12, el cual envía la señal de alarma a los circuitos de recepción de alarma inalámbricos 4b que pueden ser portados por las personas que se 40encuentren asistiendo al vehículo accidentado 13, previniendo así a estas personas de la proximidad de un vehículo que se aproxima con velocidad inadecuada.Cada uno de los circuitosderecepción de alarma inalámbricos 4b está alimentado por baterías recargables de ocho horas de duración.El trasmisor inalámbrico 6 y los circuitos de recepción de alarma 4b forman una red inalámbrica de área 45personal (WPANs) que posibilita la trasmisión de audio y de datos entre dispositivos usando el protocolo bluetooth en la banda ISM (Industrial, Scienfitic and Medical) de los 2,4 GHz conun alcance de 100 m.En la figura 2 se muestra otra realización en la que se prevé que el procesador 2 se encuentre conectado a un controlador de semáforo 5, el cual está configurado para mantener la luz rojadel paso de peatonesdel semáforo 14al recibir una alarma manteniendo dicha luz rojahasta que haya cesado la señal de alarma, 50previniendo así que un peatón pudiera ser arrollado.En la figura 4, se muestra la aplicación de la invención para la realización de la figura 2.P20123043623-03-2012