ES2632252A1

ES2632252A1 - Zebra step with improved safety (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2632252A1
Application number: ES201630273A
Authority: ES
Inventors: Arnau ILLA CASALS; David ESTRUCH SERRA; Guillermo GARRE WARNER; Joaquim Lloveras Macià
Original assignee: Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Current assignee: Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-09-12
Anticipated expiration: 2036-03-09
Also published as: ES2632252B1

Abstract

Zebra crossing with improved security that consists of a set of elements and devices such as: a piezoelectric system (7), which generates electrical energy when pressed; a system of sensors (4), which detect pedestrians approaching to cross the zebra crossing; an electric and electronic controller (5) that interprets the signals of the sensors and activates the warning led lights (9) and that also manages the electrical energy produced and consumed; some railings (6) that make pedestrians cross the road by the zebra crossing; a speed bump (8) that forces the driver to reduce speed; and some bands (10) painted on the road prohibiting parking in the vicinity of the zebra crossing. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPTION

ZEBRA STEP WITH IMPROVED SECURITY

Technical sector 5

La finalidad del paso de peatones tipo de cebra es básicamente la de proteger a los peatones que tienen por ley la prioridad de paso frente al tráfico rodado. Los pasos de cebra están señalados con unas bandas anchas pintadas de blanco en la calzada por donde se concentra el cruce esporádico de peatones. The purpose of the crosswalk type zebra is basically to protect pedestrians who have by law the priority of passage against road traffic. The zebra crossings are marked with wide bands painted white on the road where the sporadic crosswalk is concentrated.

El principal objetivo de la invención es hacer más eficaz la protección del peatón en el 10 paso de cebra mejorando la visibilidad y atención del conductor del vehículo que va a atravesar dicho paso y en consecuencia evitar accidentes. The main objective of the invention is to make pedestrian protection more effective in the zebra crossing by improving the visibility and attention of the driver of the vehicle that is going to cross said step and consequently avoid accidents.

Para mejorar la seguridad de los peatones, se obliga a los conductores de automóviles a reducir la velocidad al aproximarse al paso de peatones tipo cebra (1), mediante la implementación de una elevación, resalte o badén (8) en el mismo. A su vez, un sistema 15 de detección de personas por unos sensores (4) informa y alerta a los conductores de automóviles de la presencia de peatones que se dirigen a cruzar el paso de cebra (1), mediante el uso de luces de Leds (9) en los laterales del badén (8). Así mismo, la presente invención incorpora un sistema de generación de energía, mediante el uso de dispositivos piezoeléctricos (7), ubicados en el suelo del badén (8). También consta de 20 unas barandillas (6) para encauzar los peatones a que pasen por el paso de cebra (1) y de unas bandas (10) pintadas en la calzada de prohibición de estacionamiento en las inmediaciones de dicho paso de cebra (1). To improve the safety of pedestrians, car drivers are forced to reduce speed when approaching the crosswalk of zebra-type pedestrians (1), by implementing a lift, overhang or speed bump (8) in it. In turn, a system 15 for detecting people by sensors (4) informs and alerts car drivers of the presence of pedestrians who are crossing the zebra crossing (1), using LED lights (9) on the sides of the speed bump (8). Likewise, the present invention incorporates a power generation system, using piezoelectric devices (7), located on the floor of the speed bump (8). It also consists of 20 railings (6) to direct pedestrians to pass through the zebra crossing (1) and some bands (10) painted on the parking prohibition roadway in the vicinity of said zebra crossing (1) .

State of the prior art 25

Se ha realizado una búsqueda de las patentes existentes en el estado de la técnica y se ha encontrado que la Clasificación Internacional que se acerca más al objeto de la presente invención es E01F 9/04. A search of existing patents in the state of the art has been carried out and it has been found that the International Classification that is closest to the object of the present invention is E01F 9/04.

Hay patentes que persiguen el mismo objetivo. Algunas de ellas ponen señales luminosas (ES1041252U, ES1068907U, ES1042541U) aunque se diferencian de la 30 There are patents that pursue the same objective. Some of them put light signals (ES1041252U, ES1068907U, ES1042541U) although they differ from the 30

presente invención en qué no se encienden automáticamente al detectar el paso de personas, ya que deben ser activados por un pulsador o están activadas permanentemente con el consiguiente consumo de energía. present invention in which they do not turn on automatically when detecting the passage of people, since they must be activated by a button or are permanently activated with the consequent energy consumption.

Además, son conocidos algunos antecedentes en los cuales se utilizan sensores piezoeléctricos (ES1070174U), pero este sistema difiere de la presente invención en qué 5 no está pensado para generar energía con el paso de vehículos sino que el dispositivo se usa como sensor para detectar el paso de los peatones. In addition, some background is known in which piezoelectric sensors (ES1070174U) are used, but this system differs from the present invention in that it is not intended to generate energy with the passage of vehicles but rather the device is used as a sensor to detect the Pedestrian crossing.

Se encuentran, también, antecedentes en los cuales se utilizan sensores de posición (ES1072526U) pero en este caso no se detecta el sentido de paso del peatón. There are also antecedents in which position sensors (ES1072526U) are used but in this case the direction of pedestrian crossing is not detected.

En el ámbito internacional, se han encontrado varios sistemas relacionados con los pasos 10 de peatones (CN202466455U, CN204496706U, CN202595654, US8786466B1, US8947265B2). In the international arena, several systems related to pedestrian crossings 10 (CN202466455U, CN204496706U, CN202595654, US8786466B1, US8947265B2) have been found.

En particular se ha encontrado una bastante similar (WO2010092209A1), pero se diferencia de la presente invención en que no se utilizan dispositivos piezoeléctricos y que las señales luminosas son elevadas y están situadas en el lateral de la calzada. 15 In particular, a fairly similar one has been found (WO2010092209A1), but it differs from the present invention in that no piezoelectric devices are used and that the light signals are high and are located on the side of the road. fifteen

Otro sistema incluye sensores en los pasos de cebra (US5734339A), pero dicha patente difiere de la presente invención en que el sensor es una cámara y no incorpora ningún tipo de dispositivo piezoeléctrico. Another system includes sensors in the zebra crossings (US5734339A), but said patent differs from the present invention in that the sensor is a camera and does not incorporate any type of piezoelectric device.

Explanation of the invention

A) Breve descripción de la invención A) Brief description of the invention

La invención aportada como solución es un conjunto de elementos y dispositivos que mejoran la seguridad de los peatones en los pasos de cebra. Éste dispone principalmente de: un sistema piezoeléctrico (7), que genera energía eléctrica a partir del paso de los coches por encima de ellos y que hace que el conjunto pueda ser energéticamente 25 autosuficiente; un sistema de sensores (4), que detectan a los peatones que se acercan para cruzar el paso de cebra; un controlador eléctrico y electrónico (5) que interpreta las señales de los sensores y acciona los leds, además de gestionar la energía eléctrica del conjunto; unos leds (9) que se encienden para avisar a los conductores de los vehículos de la presencia de un peatón cerca del paso; unas barandillas (6) que obligan a los 30 The invention provided as a solution is a set of elements and devices that improve the safety of pedestrians in zebra crossings. This mainly has: a piezoelectric system (7), which generates electrical energy from the passage of cars over them and that makes the whole can be energy self-sufficient; a system of sensors (4), which detect pedestrians approaching to cross the zebra crossing; an electrical and electronic controller (5) that interprets the signals of the sensors and drives the LEDs, in addition to managing the electrical energy of the assembly; LEDs (9) that light up to warn the drivers of the vehicles of the presence of a pedestrian near the passage; some railings (6) that force the 30

peatones a cruzar la calzada por dicha zona de paso tipo cebra; un badén (8), que obliga al conductor a reducir la velocidad; y unas bandas (10) pintadas en la calzada de prohibición de aparcamiento en las inmediaciones del paso de cebra. pedestrians to cross the road through said zebra-like passage zone; a speed bump (8), which forces the driver to reduce speed; and bands (10) painted on the parking prohibition road near the zebra crossing.

B) Descripción detallada de la invención B) Detailed description of the invention

A tenor de ejemplos analizados se concluye que uno de los mayores problemas que 5 poseen muchos pasos de cebra en localizaciones urbanas es una cierta falta de visibilidad que tiene el conductor del vehículo debido al mobiliario urbano o a automóviles aparcados en sus inmediaciones y que se entrometen en el ángulo de visión de conductores y peatones indistintamente provocando un mayor riesgo de atropello por falta de tiempo de reacción del conductor que ha de ceder el paso. El objeto de la 10 invención se centra en aportar mayor información especialmente para los conductores, creando una redundancia informativa, que mejore su atención en beneficio del peatón que es el más débil. According to the examples analyzed, it is concluded that one of the biggest problems that 5 have many zebra crossings in urban locations is a certain lack of visibility that the driver of the vehicle has due to urban furniture or cars parked in its vicinity and that interfere in the angle of vision of drivers and pedestrians without causing a greater risk of running over due to lack of reaction time of the driver who has to give way. The object of the invention is focused on providing more information especially for drivers, creating informative redundancy, which improves their attention for the benefit of the pedestrian who is the weakest.

La invención que se propone ofrece en muchos sentidos una clara ventaja sobre los sistemas de señalización y alerta, que se instalan en pasos de peatones de las vías 15 urbanas. Del estado de la técnica anterior en Patentes y Modelos de utilidad existentes constituye en sí misma una novedad diferenciada ya que es capaz de establecer una mejor comunicación visual y de alerta entre el conductor y el peatón que se dispone a cruzar la calzada. Esta comunicación es posible gracias a un sistema de sensores (4) emisor-receptor de ondas electromagnéticas tales como los rayos infrarrojos (IR) que 20 detectan al peatón al rebotar en él o cuando corta el haz emitido de este modo el sensor receptor informa a un controlador eléctrico y electrónico (5) que enciende un sistema de luces de Leds (9) situado en la vía que se encuentra a la vista del conductor. Dichas luces tipo Leds (9) pueden dar destellos intermitentes o dar una luz fija. The proposed invention offers in many ways a clear advantage over signaling and warning systems, which are installed in crosswalks of urban roads. The state of the prior art in existing Patents and Utility Models constitutes in itself a differentiated novelty since it is able to establish a better visual and alert communication between the driver and the pedestrian who is preparing to cross the road. This communication is possible thanks to a system of sensors (4) emitter-receiver of electromagnetic waves such as infrared rays (IR) that detect the pedestrian when bouncing on it or when cutting the beam emitted in this way the receiving sensor informs an electric and electronic controller (5) that turns on a LED light system (9) located on the track that is visible to the driver. Said LED-type lights (9) may flash or give a steady light.

Mediante unas barandillas (6), situadas en el borde de ambos lados de la acera y a 25 ambos lados del paso de cebra, el peatón se ve obligado a pasar por dicho paso y no por sus cercanías, de este modo el peatón también ha de pasar por la zona controlada por el sistema de sensores (4). Dicho sistema de sensores puede estar integrado en cada lado de la calzada por: dos emisores y dos receptores, un emisor y dos receptores, un emisor y un receptor, un sistema de emisor-receptor integrado con un o unos espejos reflectores 30 de la radiación, o simplemente un sistema de emisor-receptor integrado que detecta la radiación reflejada por los peatones. By means of railings (6), located on the edge of both sides of the sidewalk and on both sides of the zebra crossing, the pedestrian is forced to pass through said step and not by its vicinity, in this way the pedestrian must also go through the area controlled by the sensor system (4). Said sensor system can be integrated on each side of the roadway by: two emitters and two receivers, one transmitter and two receivers, one transmitter and one receiver, one transmitter-receiver system integrated with one or more radiation reflecting mirrors 30 , or simply an integrated transmitter-receiver system that detects the radiation reflected by pedestrians.

Cualquier combinación adecuada de sensor (4) de emisor y de receptor, es capaz de distinguir si el peatón entra o sale del paso de cebra, gracias a este hecho el controlador electrónico (5) puede apagar el sistema de Leds cuando detecte que el paso de cebra (1) se ha quedado vacío, o bien que haya pasado un cierto tiempo en función de la anchura de la calzada. 5 Any suitable combination of sender and receiver sensor (4) is able to distinguish if the pedestrian enters or leaves the zebra crossing, thanks to this fact the electronic controller (5) can turn off the LED system when it detects that the step of zebra (1) has remained empty, or that a certain time has elapsed depending on the width of the road. 5

El sistema obtiene la energía de un sistema de dispositivos piezoeléctricos (7) situados en la calzada que producen electricidad al pasar los automóviles, y en su caso los peatones, por encima de ellos. La energía eléctrica generada es gestionada por el controlador eléctrico y electrónico (5) que la conduce a alimentar a unas baterías o unos condensadores, o ser enviada directamente a la red, o bien solamente enviada a la red 10 cuando el sistema de almacenamiento de energía está totalmente cargado, o en el caso de no ser enviada a la red, disipada por una resistencia cuando se produce en exceso. The system obtains the energy of a system of piezoelectric devices (7) located on the roadway that produce electricity when passing cars, and where appropriate pedestrians, above them. The generated electrical energy is managed by the electrical and electronic controller (5) that leads it to power batteries or capacitors, or be sent directly to the network, or only sent to the network 10 when the energy storage system It is fully charged, or in the case of not being sent to the network, dissipated by a resistor when it occurs in excess.

El sistema se puede completar, con la presencia de un badén (8). Éste se instala como reductor de velocidad de los vehículos y permite facilitar el paso a personas con movilidad reducida al nivelar el paso peatonal con las aceras. En este caso, unas rejillas 15 (3) situadas entre el resalte o badén (8) y el borde de la acera, permiten evacuar el agua de la lluvia evitando así acumulaciones por la presencia del badén (8). The system can be completed, with the presence of a speed bump (8). This is installed as a vehicle speed reducer and makes it easier for people with reduced mobility to level the pedestrian crossing with sidewalks. In this case, grilles 15 (3) located between the shoulder or bump (8) and the edge of the sidewalk, allow to evacuate the rainwater thus avoiding accumulations due to the presence of the bump (8).

Un cambio del tipo de la rugosidad (2) de la superficie de la acera permite facilitar la localización del paso de cebra a las personas con visibilidad reducida o nula, que según normativa es una banda de líneas rectas estriadas en la dirección del paso de cebra. 20 A change in the type of roughness (2) of the sidewalk surface makes it easy to locate the zebra crossing for people with reduced or no visibility, which according to regulations is a band of straight striated lines in the direction of the zebra crossing . twenty

Sería recomendable que se prohibiese aparcar vehículos o mobiliario urbano en los lados de la calzada inmediatos al paso de cebra con el objeto de mejorar la visibilidad del conductor del peatón que va a cruzar. A este efecto se propone pintar en la calzada unas líneas o bandas (10) de color amarillo que son características de prohibición de aparcar automóviles o de depositar cualquier objeto en las inmediaciones del paso de cebra, de 25 manera que a determinada distancia dejen entera visibilidad a los conductores de todo el paso cebra, ello también mejoría la visibilidad de la circulación por parte de los peatones. Dicha distancia, o distancia segura de respuesta, ha de estar en consonancia con la velocidad máxima permitida del vehículo en aquella zona y del tiempo de reacción usual de un conductor para aplicar el freno, así como del espacio necesario recorrido por el 30 vehículo al frenar. It would be advisable to forbid parking vehicles or street furniture on the sides of the roadway immediately close to the zebra crossing in order to improve the visibility of the pedestrian driver who is going to cross. For this purpose it is proposed to paint on the road some yellow lines or bands (10) that are characteristic of prohibiting parking cars or depositing any object in the vicinity of the zebra crossing, so that at a certain distance they leave full visibility to the drivers of the whole zebra crossing, this also improved the visibility of the movement by pedestrians. Said distance, or safe response distance, must be in line with the maximum permitted speed of the vehicle in that area and the usual reaction time of a driver to apply the brake, as well as the necessary space traveled by the vehicle when braking. .

También este paso de cebra con seguridad mejorada, podría avisar a los sistemas de conducción de coches totalmente automatizados, es decir los coches que pueden circular sin conductor y que están actualmente en fase de pruebas avanzadas, a que un peatón quiera cruzar dicho paso de cebra. A tal efecto, el envío de señales electromagnéticas a los sensores del vehículo, como por ejemplo que las luces de Leds (9) que se encienden 5 cuando un peatón cruza el paso de cebra, tengan una determinada frecuencia de encendido y apagado, para que sea interpretada por los sensores del vehículo como de atención y frenado al paso de peatones por dicho paso de cebra. Also this zebra crossing with improved safety, could warn the fully automated car driving systems, that is to say cars that can drive without a driver and that are currently in the advanced testing phase, that a pedestrian wants to cross said zebra crossing . For this purpose, the sending of electromagnetic signals to the sensors of the vehicle, such as for example that the LED lights (9) that come on 5 when a pedestrian crosses the zebra crossing, have a certain on and off frequency, so that be interpreted by the sensors of the vehicle as attention and braking the pedestrian crossing through said zebra crossing.

Brief description of the drawings 10

La figura 1 muestra una representación del paso de cebra (1) con algunos de los dispositivos que lo componen: Superficie de la acera con cambio de rugosidad (2), Rejilla (3), Barandilla (6), Sistema de Leds (9). Figure 1 shows a representation of the zebra crossing (1) with some of the devices that compose it: Sidewalk surface with change of roughness (2), Grid (3), Railing (6), LED system (9) .

La figura 2 muestra una representación del paso de cebra en la cual se puede observar el sistema de dispositivos piezoeléctricos (7), el sistema de sensores de posición (4), el 15 controlador electrónico (5), el badén (8), así como unas bandas (10) pintadas en la calzada de estacionamiento prohibido. Figure 2 shows a representation of the zebra crossing in which the piezoelectric device system (7), the position sensor system (4), the electronic controller (5), the speed bump (8), as well can be observed. as bands (10) painted on the prohibited parking road.

Detailed description of the invention and some examples of realization

20 twenty

Sin que tengan carácter limitativo, se expone a continuación un modo concreto de realización de la presente invención, dibujado en las figuras 1 y 2, para un paso de peatones en una calzada con ambos sentidos de circulación. Without being limiting, a specific embodiment of the present invention, drawn in Figures 1 and 2, is set forth below for a pedestrian crossing on a roadway with both directions of movement.

El sistema se compone de un badén, plano en su parte superior (8), para conseguir un paso al mismo nivel entre las dos aceras de la calle y facilitar, así, el acceso y la salida a 25 la gente con movilidad reducida, y que a la vez servirá para que los conductores disminuyan su velocidad. El sistema también incluye un cambio de rugosidad (2) o de relieve estriado de líneas rectas en la superficie de la acera, en las zonas próximas al badén (8), para facilitar la detección del paso de cebra (1) a las personas con visibilidad reducida o nula. 30 The system consists of a speed bump, flat in its upper part (8), to achieve a step at the same level between the two sidewalks of the street and thus facilitate access and exit to 25 people with reduced mobility, and which at the same time will help drivers reduce their speed. The system also includes a change in roughness (2) or striated relief of straight lines on the sidewalk surface, in areas near the speed bump (8), to facilitate the detection of zebra crossing (1) for people with reduced or no visibility 30

Los elementos de detección del sentido del peatón que va a cruzar la calzada por dicho paso cebra (1), se componen de cuatro parejas de sensores (4) de posición, dos a cada The sensing elements of the pedestrian direction that will cross the road through said zebra crossing (1), are composed of four pairs of position sensors (4), two to each

lado de la calzada, estando cada pareja de emisor-receptor separados y situados en la acera a ambos lados de la barandilla (6), cerca del badén (8). Un controlador eléctrico y electrónico (5) enciende las luces Leds (9) lanzando destellos de alerta cuando detectan la secuencia correspondiente al sentido de avance del peatón hacia la calzada. Dicha secuencia consiste en una primera detección de la pareja de sensores más alejados del 5 paso de cebra y una posterior detección de la pareja más cercana al paso. Los Leds (9) están situados a mitad de la pendiente de acceso al resalte del badén al objeto de de que el conductor del vehículo tenga mejor visibilidad de ellos. side of the road, each emitter-receiver pair being separated and located on the sidewalk on both sides of the railing (6), near the speed bump (8). An electric and electronic controller (5) turns on the LED lights (9), emitting warning flashes when they detect the sequence corresponding to the direction of the pedestrian's advance towards the road. Said sequence consists of a first detection of the pair of sensors furthest from the zebra crossing and a subsequent detection of the pair closest to the step. The LEDs (9) are located in the middle of the slope of access to the bump of the speed bump so that the driver of the vehicle has better visibility of them.

El sistema ha sido provisto de unas barandillas laterales metálicas (6) cuya función es el impedimento a que los peatones crucen la calzada por una zona que no sea el paso de 10 cebra, permitiendo de esta modo la seguridad de detección de los peatones por parte de los sensores (4). The system has been provided with metal side rails (6) whose function is the impediment to pedestrians crossing the road through an area other than the passage of 10 zebra, thus allowing the security of detection of pedestrians by of the sensors (4).

El sistema de dispositivos piezoeléctricos (7) se ubica a unos pocos centímetros por debajo del plano del badén, y el sistema de gestión del controlador eléctrico-electrónico (5) envía a la red toda la energía generada y al mismo tiempo consume de ella la 15 necesaria para su funcionamiento, de esta manera, con el excedente de energía eléctrica producida permitirá amortizar mejor la inversión y el mantenimiento de dicho paso de cebra. The system of piezoelectric devices (7) is located a few centimeters below the plane of the speed bump, and the management system of the electric-electronic controller (5) sends to the network all the energy generated and at the same time consumes from it the 15 necessary for its operation, in this way, with the surplus of electricity produced it will allow to better amortize the investment and the maintenance of said zebra crossing.

Se colocan unas rejillas laterales (3) entre las aceras (2) y el badén (8), cuya función es la correcta evacuación del agua de lluvia impidiendo su estancamiento en los laterales y el 20 badén (8). Side grilles (3) are placed between the sidewalks (2) and the speed bump (8), whose function is the correct evacuation of the rainwater preventing its stagnation on the sides and the speed bump (8).

Unas bandas (10) amarillas pintadas en la calzada y situadas en las inmediaciones del paso de cebra junto al bordillo, prohíben el estacionamiento de vehículos u otros objetos.Yellow bands (10) painted on the road and located near the zebra crossing next to the curb, prohibit the parking of vehicles or other objects.