ES2854840T3 - Dispositivo y procedimiento para la detección sin contacto de vehículos - Google Patents

Abstract

Sistema de control de tráfico, compuesto por uno o más dispositivos (1, 1A, 1B, 1C) para la detección sin contacto de vehículos, con uno o más magnetómetros (2) para medir el campo geomagnético, y uno o más dispositivos de control, dispositivos de señalización y/o sistemas de información conectados al por lo menos un dispositivo (1, 1A, 1B, 1C), caracterizado porque el al menos un magnetómetro (2) comprende un dispositivo para medir el campo gravitatorio y está dispuesto por encima o por debajo de la superficie de un calzada o de un estacionamiento, dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) que comprende uno o más módulos de evaluación electrónica (3) que están equipados con un circuito integrado, un microprocesador, un procesador de señales digitales (DSP), una matriz de puerta programable en campo (FPGA) o un Circuito Integrado de Aplicación Específica (ASIC) y están conectados a, o integrados con al menos un magnetómetro (2).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y procedimiento para la detección sin contacto de vehículos

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la detección sin contacto de vehículos, utilizándose uno o más magnetómetros para medir el campo geomagnético.

El uso de magnetómetros, en particular bucles de inducción para la detección sin contacto de vehículos, es conocido por el estado de la técnica. El documento US2009/0273340A1 describe un monitor de campo magnético de autocalibración. Dado que la instalación de bucles de inducción es extensa y requiere mucho tiempo, se están buscando intensamente conceptos alternativos que utilicen magnetómetros compactos, especialmente sensores magnetorresistivos. Los esfuerzos realizados hasta la fecha han tenido solo un éxito limitado. Esto se debe principalmente al hecho de que la señal de medición de los magnetómetros compactos es proporcional a la intensidad del campo magnético en un punto en el espacio, es decir, la posición del elemento sensor real. Como resultado, la señal de medición de los magnetómetros compactos no se puede utilizar para distinguir si un vehículo está ubicado directamente encima o debajo del magnetómetro o simplemente en sus proximidades. Lo mismo se aplica a los vehículos en movimiento, es decir, no es posible utilizar la señal de medición de un magnetómetro compacto para determinar si el vehículo se mueve directamente por encima o por debajo del magnetómetro o más allá del magnetómetro con una desviación lateral u horizontal de hasta 20 metros. Por consiguiente, con un magnetómetro compacto en tráfico estacionario y fluido, los tipos de vehículos como automóviles, camiones, etc. no se pueden distinguir entre sí con suficiente certeza. Además, los dispositivos basados en magnetómetros compactos son propensos a fallar y presentan una tasa de error superior al 3%.

En el contexto de la presente invención, la expresión “tasa de error” se refiere a cualquier error que se produzca en la detección y clasificación de vehículos estacionados o en movimiento, en particular vehículos que se mueven en tráfico fluido. Además, dentro del alcance de la presente invención, el término “vehículo” incluye varias clases de vehículos, en particular automóviles, automóviles con remolques, camiones, camiones con remolques, furgonetas de reparto, autobuses, camiones articulados y motocicletas.

La tasa de error del dispositivo según la invención se determina mediante medición comparativa, utilizándose el dispositivo y simultáneamente un procedimiento de referencia tal como, por ejemplo, una barrera de luz junto con un sistema de reconocimiento de patrones y procesamiento de imágenes digitales automatizado. Cualquier detección de falso positivo o falso negativo de un vehículo parado o en movimiento y cualquier clasificación falsa de una detección de verdadero positivo se considera un error. Los vehículos detectados por el dispositivo se clasifican, por ejemplo, en ocho o nueve categorías: automóviles, automóviles con remolque, camiones, camiones con remolque, furgonetas de reparto, autobuses, camiones articulados, motocicletas y otros. La tasa de error describe la relación entre todos los errores y todos los procesos de detección. Puede producirse una detección de falso positivo si el dispositivo indica falsamente un proceso de entrada a una plaza de estacionamiento en un estacionamiento, aunque el movimiento de un vehículo solo se está produciendo en una plaza de estacionamiento adyacente. En caso de detección de falso negativo, un vehículo parado o en movimiento no se registra incorrectamente.

Una de las causas de errores en la detección de vehículos basada en campos magnéticos es que, en los dispositivos conocidos, el campo magnético no se mide por separado según direcciones espaciales o componentes vectoriales. Esto se debe principalmente al hecho de que, al instalar los dispositivos conocidos, los magnetómetros no se montan en una orientación espacial definida con precisión. Aunque no existen obstáculos fundamentales para un ajuste preciso del magnetómetro, el trabajo involucrado es considerable. Otro problema consiste en que la orientación de los magnetómetros puede cambiar en el transcurso de unos meses a unos años debido a hundimientos, efectos térmicos o daños en la carretera y se pierden los ajustes originales.

En latitudes septentrionales, como Europa septentrional y central, la componente vertical del campo magnético terrestre es mayor que la componente horizontal. En el ecuador geomagnético, que atraviesa el norte de Brasil y Nigeria, entre otros, la componente vertical del campo magnético terrestre es insignificante. En el contexto de la presente invención, las expresiones “componente vertical” y “componente horizontal” tienen su significado habitual y se refieren a direcciones que apuntan radialmente lejos del centro de la Tierra en la ubicación geográfica respectiva, o se encuentran en un plano que está orientado paralelo al suelo o perpendicular a la componente vertical. La componente horizontal del campo magnético terrestre se dirige hacia el exterior de la Tierra, además de ligeras desviaciones geográficas del polo norte geomagnético al polo sur geomagnético. Los componentes metálicos de un vehículo protegen el campo magnético terrestre y/o distorsionan el campo magnético terrestre. El campo geomagnético a menudo se modifica de tal manera que la intensidad del campo magnético o las líneas del campo magnético en las proximidades del vehículo se debilitan dependiendo de la dirección. Si un vehículo, como un automóvil o un camión, pasa por un magnetómetro espacialmente fijo para medir el campo magnético terrestre, el magnetómetro registra una disminución temporal, transitoria o pulsada en la intensidad del campo magnético a medida que pasa el vehículo. Tan pronto como el vehículo ha pasado completamente el magnetómetro y se aleja, la intensidad del campo magnético y, por tanto, la señal de salida del magnetómetro aumenta de nuevo al valor o nivel anterior. Algunos componentes del vehículo contienen materiales magnetizables, como el hierro dulce, que atraen o agrupan las líneas de campo del campo magnético terrestre. Si un componente del vehículo de este tipo se mueve más allá de un magnetómetro a una distancia de hasta unos pocos metros, el magnetómetro registra un aumento en la intensidad del campo magnético, transitorio o similar a un impulso, que varía con el tiempo. La velocidad a la que el campo magnético terrestre se debilita o fortalece en la ubicación del magnetómetro depende, por un lado, de la velocidad del vehículo y, por otro lado, del ángulo entre la dirección de movimiento del vehículo y la dirección de las líneas de campo magnético. Para la componente vertical del campo magnético terrestre, este ángulo es siempre de 90 grados. Para la componente horizontal, sin embargo, este ángulo puede estar entre cero y 180 grados. Dependiendo del ángulo en el que se mueva el vehículo con respecto a la componente horizontal del campo magnético terrestre, la componente horizontal del campo magnético terrestre se debilita o fortalece más o menos rápidamente en las proximidades del vehículo. Esto significa que la derivada del tiempo o la diferencia de tiempo de la componente horizontal del campo magnético terrestre depende de la velocidad del vehículo y del ángulo entre la dirección de movimiento del vehículo y la componente horizontal del campo magnético terrestre.

De las explicaciones anteriores, se puede ver que una medición del campo magnético terrestre separada según componentes vectoriales, en particular una separación en la componente vertical y la componente horizontal del campo magnético terrestre, es ventajosa y permite aumentar la precisión de la medición o la sensibilidad de detección. La presente invención tiene como objetivo superar los problemas anteriores. En particular, debe proporcionarse un dispositivo y un procedimiento con una tasa de error inferior al 3%.

El primer objeto de la presente invención se consigue mediante un dispositivo con uno o más magnetómetros para medir el campo geomagnético, comprendiendo el al menos un magnetómetro un dispositivo para medir el campo gravitatorio.

Otros desarrollos del dispositivo según la invención se caracterizan porque:

- el dispositivo comprende uno o más grupos de magnetómetros, en donde cada grupo comprende dos, tres, cuatro o más magnetómetros dispuestos a una distancia entre sí a lo largo de una dirección de viaje prescrita por la ingeniería de tráfico;

- el dispositivo comprende uno o más módulos de evaluación electrónica que están equipados con un circuito integrado como, por ejemplo, un microprocesador, un procesador de señal digital (DSP), una matriz de puerta programable de campo (FPGA) o un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) y que están conectados o integrados con el al menos un magnetómetro;

- el al menos un módulo de evaluación electrónica comprende una memoria digital no volátil, como una EEPROM flash; - cada uno de los magnetómetros comprende al menos un sensor de campo magnético y al menos un sensor de gravedad/sensor de aceleración;

- cada uno de los magnetómetros comprende tres sensores de campo magnético que están dispuestos de tal manera que las señales de salida de los tres sensores de campo magnético son proporcionales a la intensidad del campo magnético en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí, preferiblemente en tres entre sí direcciones espaciales ortogonales;

- el al menos un sensor de campo magnético está diseñado como un circuito electrónico integrado;

- el al menos un sensor de campo magnético se basa en el efecto magnetorresistivo (MR), magnetorresistivo anisotrópico (AMR), magnetorresistivo gigante (GMR), magnetorresistivo de túnel (TMR) o inductancia magnética gigante (GMl);

- el al menos un sensor de campo magnético está diseñado como magnetómetro fluxgate (sonda de Forster);

- cada uno de los magnetómetros comprende tres sensores de gravedad que están dispuestos de tal manera que las señales de salida de los tres sensores de gravedad son proporcionales a la aceleración debida a la gravedad en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí, preferiblemente en tres direcciones espaciales que son ortogonales entre sí;

- el al menos un sensor de gravedad está diseñado como un componente microelectromecánico (MEMS);

- el dispositivo comprende un programa de software o de firmware con un algoritmo geométrico para calcular la componente vertical y/u horizontal del campo geomagnético;

- el dispositivo comprende un sistema de bus como un bus CAN;

- el dispositivo comprende una unidad de recepción y transmisión para radio móvil y/o una unidad de recepción y transmisión para Ethernet; y/o

- el al menos un magnetómetro está conectado a al menos un módulo de evaluación electrónica a través de Internet.

El segundo objeto de la presente invención se logra mediante un procedimiento para la detección sin contacto de vehículos, que comprende las etapas de:

a) provisión de uno o más dispositivos, que comprenden uno o más magnetómetros para medir el campo geomagnético y el campo gravitatorio, así como uno o más módulos de evaluación electrónica, estando los magnetómetros dispuestos por encima o por debajo de la superficie de una calzada o un estacionamiento y conectados con al menos un módulo de evaluación;

(b) transmisión de las señales de salida del magnetómetro a al menos un módulo de evaluación; y

(c) procesamiento soportado por software de las señales de salida de los magnetómetros en el al menos un módulo de evaluación y traducción a señales de salida.

Los desarrollos del procedimiento según la invención se caracterizan porque:

- las señales de salida generadas en la etapa (c) son cableadas, de fibra óptica o transmitidas en forma inalámbrica a un sistema de control electrónico y/o un sistema de información;

- la intensidad del campo magnético se mide en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí, preferiblemente en tres direcciones espaciales ortogonales entre sí;

- la gravitación o aceleración debida a la gravedad se mide en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí, preferiblemente en tres direcciones espaciales ortogonales entre sí;

- en la etapa c), la componente vertical y/u horizontal del campo geomagnético se calcula a partir de la intensidad y dirección del campo geomagnético medido con el al menos un magnetómetro sobre la base de una transformación geométrica, cuyos parámetros se determinan a partir de la intensidad y dirección del campo gravitatorio medido con el magnetómetro;

- en las etapas b) y c), las señales de salida de dos, tres, cuatro o más magnetómetros dispuestos a lo largo de una dirección de desplazamiento predeterminada y espaciados entre sí se transmiten al módulo de evaluación y se procesan para generar señales de salida;

- en las etapas (b) y (c), las señales de salida de uno o más magnetómetros dispuestos encima o debajo de una primera plaza de estacionamiento de un estacionamiento y las señales de salida de uno o más magnetómetros dispuestos encima o debajo de una segunda, tercera y/o cuarta plaza de estacionamiento del estacionamiento se transmiten al módulo de evaluación y se procesan para generar señales de salida, en las que la segunda, tercera y/o cuarta plaza de estacionamiento son adyacentes a la primera;

- en la etapa (c), se usa un algoritmo basado en el conocimiento en conexión con una base de datos con parámetros predeterminados para procesar las señales de salida; y/o

- en la etapa (c), se utiliza una red neuronal artificial en conexión con una base de datos con parámetros de peso predeterminados para procesar las señales de salida.

La invención también se refiere a un sistema de control de tráfico, que comprende uno o más de los dispositivos descritos con anterioridad y uno o más dispositivos de control, dispositivos de señalización y/o sistemas de información conectados a al menos un dispositivo tales como, por ejemplo, semáforos, sistemas de señales luminosas, barreras y sistemas de navegación.

La presente invención resuelve el problema descrito con anterioridad de una tasa de error excesivamente alta en la detección de vehículos, entre otras cosas, proporcionando un dispositivo y un procedimiento en el que la intensidad del campo geomagnético y/o su cambio transitorio similar a un pulso debido a vehículos estacionarios o en movimiento y el campo gravitatorio o la aceleración debida a la gravedad se mide de manera casi continua con una frecuencia de unos pocos hercios a unas pocas decenas de miles de hercios y las componentes vertical y horizontal del campo geomagnético se separan en función de la intensidad y dirección del campo gravitatorio. Por consiguiente, el dispositivo y el procedimiento de la presente invención incluyen una calibración de dirección electrónica automática que compensa dinámicamente cualquier desalineación o inclinación de los magnetómetros usados para medir el campo magnético terrestre.

Una función importante del módulo de evaluación electrónica consiste en calcular, en la etapa (c) del procedimiento según la invención, la componente vertical y/u horizontal del campo geomagnético utilizando la intensidad y la dirección del campo geomagnético medido con el al menos un magnetómetro sobre la base de una transformación geométrica cuyos parámetros se determinan a partir de la intensidad y la dirección del campo gravitatorio medido con el magnetómetro.

Dependiendo de la aplicación de la presente invención, en particular para la detección de vehículos en movimiento en tráfico fluido o para la detección de vehículos estacionados y en movimiento en entradas y salidas restringidas, así como en estacionamientos, la intensidad del campo magnético terrestre medida por los magnetómetros se procesa o evalúa en forma cuasiestática y/o dinámica. En la evaluación cuasiestática, la intensidad del campo magnético terrestre se mide en cualquier tiempo de referencia especificado, posiblemente por separado según las componentes verticales y horizontales, y los valores determinados se almacenan en una memoria electrónica, preferiblemente en una EEPROM Flash. Con un tiempo de ciclo predeterminado en el rango de microsegundos a unos pocos segundos, la intensidad del campo magnético se mide nuevamente y los valores actuales obtenidos se comparan con los valores de referencia guardados en la memoria electrónica. Si la diferencia entre los valores actuales y de referencia excede un valor umbral predeterminado, se asume un evento relevante y se inicia el procesamiento algorítmico basado en software o basado en firmware de los valores medidos.

En la evaluación dinámica de la intensidad del campo magnético medida con los magnetómetros, la intensidad del campo magnético, posiblemente separada según las componentes vertical y horizontal, se deriva o diferencia electrónicamente según el tiempo. El diferencial de tiempo se forma mediante dispositivos electrónicos conocidos como, por ejemplo, un diferenciador o un amplificador inversor con una constante de tiempo en el rango de unos pocos microsegundos a unos pocos cientos de milisegundos. Si la diferencia de tiempo excede un valor umbral predeterminado, se asume un evento relevante y se inicia un procesamiento algorítmico basado en software o basado en firmware de los valores medidos.

La invención permite detectar vehículos en movimiento y parados, en particular vehículos estacionados en estacionamientos, tales como automóviles y camiones, con alta fiabilidad y, si es necesario, clasificarlos.

La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a las figuras.

Fig. 1 muestra una vista en sección de una calzada equipada con un dispositivo con una pluralidad de magnetómetros para la detección de vehículos;

Fig. 2-3 muestran vistas superiores de estacionamiento con dispositivos para la detección de vehículos sin contacto;

Fig. 4 muestra una disposición preferida de magnetómetros dentro de una plaza de estacionamiento de un estacionamiento;

Fig. 5 muestra un diagrama de bloques con componentes esenciales de un dispositivo para la detección de vehículos sin contacto;

Fig. 6-7 muestran diagramas de circuitos con bloques de funciones esenciales;

Fig. 8 muestra un diagrama de flujo del procesamiento de señales y datos; y

Fig. 9a-b muestran la orientación espacial de un magnetómetro.

La Fig. 1 muestra esquemáticamente una vista en sección de una calzada o un estacionamiento, que están equipados con un dispositivo 1 según la invención. El dispositivo 1 de ejemplo mostrado en la Fig. 1 comprende varios magnetómetros 2 para medir la intensidad del campo magnético y el campo gravitatorio. Sin embargo, en el contexto de la invención, también se prevén dispositivos que solo presentan un magnetómetro. Para instalar el dispositivo 1, primero se realiza en la superficie de la carretera una escotadura o un conducto para cables en forma de ranura, un orificio horizontal o un orificio central. Un “magnetómetro autárquico” o un cable 7 con uno o más magnetómetros 2 conectados al cable 7 para medir la intensidad del campo magnético y el campo gravitatorio se inserta o introduce en la escotadura. La expresión “magnetómetro autárquico” se explica con más detalle a continuación. Si el dispositivo comprende varios magnetómetros 2, los magnetómetros 2 vecinos pueden disponerse a lo largo del cable 7 a la misma distancia o a una distancia variable entre sí. Normalmente, la distancia entre magnetómetros adyacentes es de 30 cm a 20 m, de 30 cm a 10 m, de 30 cm a 3 m y preferiblemente de 30 cm a 100 cm. El cable 7 comprende al menos un hilo, preferentemente dos o más hilos para el suministro de energía y al menos uno, preferentemente dos o más hilos para la transmisión de señales analógicas y/o digitales. El cable 7 se diseña preferiblemente de acuerdo con el estándar para Controller Area Network (CAN). El cable 7 conecta el magnetómetro 2 con una alimentación 4 de tensión, un módulo 3 de evaluación y con una o más interfaces 5, 6 de comunicación o unidades de transmisión y recepción, en particular con interfaces de comunicación para radio móvil 5 y/o Ethernet 6. La interfaz de comunicación para radio móvil 5 está equipada para funcionar según uno o varios de los estándares comunes, tales como, por ejemplo, GSM (Global System for Mobile Communications), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) o LTE (Long Term Evolution). La alimentación 4 de tensión, el módulo 3 de evaluación y la interfaz 5, 6 de comunicación están dispuestos en una caja de interruptores que se instala en forma independiente junto a la calzada o empotrada en el suelo. En un desarrollo conveniente de la invención, el al menos un magnetómetro 2 está conectado a al menos un módulo 3 de evaluación electrónica a través de una red de área extensa (Wide Area Network (WAN)), en particular a través de una conexión a Internet por cable, fibra óptica o inalámbrica, por ejemplo a través de LTE (Long Term Evolution).

La conexión del magnetómetro 2 a una red de área extensa, en particular a Internet, crea la base para los servicios apoyados por software, a los que generalmente se hace referencia en círculos especializados con la expresión “Software como servicio (Software as Service)” - “SAS” para abreviar. Aquí, las señales de salida de los magnetómetros 2 o, en su caso, las señales de salida de los módulos 3 de evaluación instalados localmente con los magnetómetros 2 o integrados en los magnetómetros 2 se transmiten a uno o más servidores centrales y se procesan en estos servidores con la ayuda de software con el fin de obtener datos directamente utilizables para la información y los sistemas de control de tráfico. Si las señales de salida del magnetómetro 2 se transmiten directamente a uno o más servidores centrales, el servidor o servidores funcionan como módulo 3 de evaluación. Los datos obtenidos o procesados de esta manera se transmiten al o a los usuarios o para su recuperación a través de Internet. En cuanto a redundancia, mantenimiento, reparación, resolución de problemas y actualizaciones de hardware y software, el concepto SAS ofrece un potencial considerable de ahorro de costos en comparación con los procedimientos convencionales que se basan en el uso de hardware y software específicos proporcionados por el usuario.

En un desarrollo particularmente conveniente de la invención, el dispositivo 1 comprende un panel solar y una batería o un acumulador para proporcionar la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento del dispositivo 1.

De acuerdo con la invención, también se prevén dispositivos en los que una fuente de alimentación, preferiblemente una batería o un acumulador, un módulo de evaluación y una interfaz de comunicación, en particular una unidad de recepción y transmisión para radio móvil, están integrados en el magnetómetro. Tales dispositivos o magnetómetros “autárquicos” son particularmente fáciles de instalar insertando el magnetómetro en un agujero avellanado (agujero central) perforado en la superficie de la carretera.

Según la invención, dos, tres, cuatro o más magnetómetros están dispuestos preferiblemente a lo largo de una dirección de desplazamiento especificada en términos de tecnología de tráfico, en particular a lo largo de una línea que discurre centralmente entre los bordes de un carril y separados entre sí. Una disposición de este tipo de los magnetómetros mejora la calidad de los datos de manera significativa y permite determinar la velocidad de los vehículos en movimiento en un tráfico fluido, así como las distancias o los llamados intervalos de tiempo entre dos vehículos inmediatamente consecutivos en un tráfico fluido. El intervalo de tiempo entre vehículos en sucesión directa se utiliza, por ejemplo, para controlar sistemas de señalización luminosa o semáforos en intersecciones.

Además, la invención propone dispositivos en los que una pluralidad de magnetómetros o una pluralidad de grupos de magnetómetros están dispuestos a una distancia entre sí a lo largo de una dirección que transcurre esencialmente perpendicular a una dirección de desplazamiento predeterminada. Se prevé una disposición transversal de este tipo para la detección de vehículos en movimiento y parados en tráfico que fluye de varios carriles, en entradas y salidas de varios carriles y en estacionamientos. Además de la capacidad de detectar vehículos en múltiples carriles, dicha disposición transversal mejora la calidad de la señal y elimina virtualmente por completo los errores causados por la “diafonía” de carriles adyacentes. El término “diafonía” aquí se refiere al hecho de que un vehículo parado o en movimiento en un primer carril produce una señal de salida significativa en un magnetómetro que está dispuesto encima o debajo de un segundo carril adyacente al primer carril.

En una realización particularmente preferida, el dispositivo según la invención comprende varios grupos de magnetómetros, que están dispuestos debajo o encima de varios carriles adyacentes, en donde cada grupo comprende dos, tres, cuatro o más magnetómetros colocados a lo largo de un sentido de circulación predeterminado, en particular a lo largo de una línea que se extiende centralmente entre los bordes del carril respectivo, y espaciados entre sí. Un dispositivo de este tipo combina las posibilidades y ventajas metrológicas para la detección de vehículos descritas en los dos párrafos anteriores.

La Fig. 2 muestra una vista en planta de un estacionamiento con varias plazas de estacionamiento dispuestas en filas, que está equipado con un dispositivo 1A según la invención, en el que un magnetómetro 2 está colocado en la superficie de la carretera de una plaza de estacionamiento o encima de una plaza de estacionamiento. Todos los magnetómetros 2 están conectados mediante un cable 7 a una fuente de tensión, un módulo de evaluación y una o más interfaces de comunicación. El cable 7 que incluye el magnetómetro 2 puede colocarse en un conducto de cables o en una ranura cortada en la superficie de la carretera. Cuando se coloca en una ranura en la superficie de la carretera, el cable 7 y el magnetómetro 2 se cubren o enfundan con un material adecuado, como una lámina de espuma, un tubo de espuma o un compuesto de espuma de polímero, para protegerlos contra los efectos mecánicos y térmicos. Luego, la ranura se llena con asfalto, betún u hormigón y se sella.

La Fig. 3 muestra una vista en planta de un estacionamiento con una pluralidad de plazas de estacionamiento dispuestas en filas y otra configuración útil de un dispositivo 1B según la invención, colocándose tres magnetómetros 2 en la superficie de la carretera de una plaza de estacionamiento o encima de una plaza de estacionamiento. En el contexto de la invención, también se prevén configuraciones en las que se disponen dos, cuatro, cinco, seis, siete o más magnetómetros en la superficie de la carretera de una plaza de estacionamiento o encima de una plaza de estacionamiento. Todos los magnetómetros 2 están conectados mediante un cable 7 a una fuente de tensión, un módulo de evaluación y una o más interfaces de comunicación. Como se muestra en la Fig. 4, el recorrido del cable 7 es serpenteante, estando previsto para cada plaza de estacionamiento un segmento de cable dispuesto esencialmente en línea recta y paralelo al eje longitudinal de la plaza de estacionamiento.

En otros desarrollos convenientes de la invención, se colocan varios segmentos de cable en estrella o en forma de árbol, estando previsto un segmento de cable con uno o más magnetómetros para cada plaza de estacionamiento en el estacionamiento y estando conectados los segmentos de cable de cada plaza de estacionamiento a un cable principal común.

El dispositivo según la invención es particularmente adecuado para la detección de vehículos, tales como automóviles y camiones, en estacionamientos, en garajes de estacionamiento y en áreas de estacionamiento. Aquí se prevén las disposiciones necesarias para disponer o montar los magnetómetros en la superficie de la carretera de uno o más pisos o debajo de una o más losas de piso. En una forma de realización especialmente conveniente de la invención, el cable y el magnetómetro se montan en la parte inferior del suelo de un estacionamiento de varios pisos mediante elementos de sujeción tales como, por ejemplo, abrazaderas de cable y tornillos. Con los dispositivos según la invención configurados de esta manera para estacionamientos, cada magnetómetro puede usarse para detectar vehículos o para detectar movimientos de vehículos por encima y por debajo del techo del piso respectivo. Para procesar las señales de salida de los magnetómetros en el módulo de evaluación, se prevé software o firmware debidamente modificado, que discrimina las señales de salida causadas por los vehículos por encima y por debajo del suelo. Esto hace posible reducir el esfuerzo de instalación ya que solo el techo del segundo piso está equipado con magnetómetros y, sin embargo, se registran todos los vehículos y movimientos de vehículos dentro del estacionamiento.

La Fig. 4 muestra una vista en planta de un dispositivo 1C según la invención para un estacionamiento con una disposición geométrica preferida del magnetómetro 2. El dispositivo 1C comprende varios grupos, cada uno con dos magnetómetros 2, que están dispuestos dentro de las plazas de estacionamiento del estacionamiento o dentro de una de las respectivas plazas de estacionamiento esencialmente coplanares, es decir, horizontales y por encima o por debajo de la superficie de la calzada de la superficie de referencia de la plaza de estacionamiento. La plaza de estacionamiento y, por lo tanto, el área de referencia tienen una forma rectangular o de paralelogramo con dos lados mutuamente paralelos de longitud L y dos lados mutuamente paralelos de longitud B. Los dos magnetómetros 2 están dispuestos dentro de una superficie parcial en forma de paralelogramo o rectangular situada en el centro entre los dos lados L y que tiene un primer lado de longitud L y un segundo lado de longitud B/4. Además, los dos magnetómetros 2 están dispuestos en la dirección de los lados L dentro de un tercio anterior (círculos rellenos en la Fig. 4) y/o un tercio posterior (círculos abiertos en la Fig. 4), es decir, a una distancia de 0 a L/3 y/o 2L/3 a L desde uno de los dos lados B. Como se ha explicado con anterioridad, cada plaza de estacionamiento puede estar provista de uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete o más magnetómetros 2 dispuestos de la manera mencionada dentro de la plaza de estacionamiento o dentro de la superficie de referencia congruente con la plaza de estacionamiento. La disposición de los magnetómetros 2 en el centro del eje longitudinal y dentro de un tercio delantero o trasero de la plaza de estacionamiento, que se prefiere según la invención, es ventajosa porque el eje delantero o trasero, así como el motor de un vehículo, distorsionan el campo magnético de la Tierra con especial intensidad y provocan una señal de medición correspondientemente grande en el magnetómetro.

La Fig. 5 muestra un diagrama de bloques con los componentes funcionales esenciales de una realización preferida de la invención, en la que el magnetómetro 2, el módulo 3 de evaluación y la interfaz 5, 6 de comunicación o la unidad de transmisión y recepción están conectados eléctricamente entre sí en la forma de un sistema de bus en serie. En particular, el sistema de bus está diseñado de acuerdo con el estándar para Controller Area Network (CAN). Para la transmisión de señales CAN, se requiere al menos un cable de tres hilos para los niveles de señal CAN-High, CAN-Low y Ground. En la representación esquemática de la Fig. 5, solo se muestran los hilos de cable para los niveles de señal CAN alto y CAN bajo en aras de la claridad. Por el mismo motivo, la Fig. 5 no muestra la alimentación de tensión y los hilos de cable asociados o una barra distribuidora para conectar el magnetómetro 2, el módulo 3 de evaluación y la interfaz 5, 6 de comunicación a la alimentación de tensión.

Las Fig. 6 y 7 muestran de manera muy esquemática una configuración de ejemplo de los componentes esenciales del circuito del magnetómetro 2 para medir el campo geomagnético y el campo gravitatorio. Cada uno de los magnetómetros 2 incluye al menos un sensor 21 de campo magnético y al menos un sensor 24 de gravedad. Cada uno de los magnetómetros 2 incluye preferiblemente tres sensores 21, 22, 23 de campo magnético. Independientemente del número de sensores de campo magnético, cada magnetómetro 2 preferiblemente incluye tres sensores 24, 25, 26 de gravedad. Los sensores 21,22, 23 de campo magnético y los sensores 24, 25, 26 de gravedad de un magnetómetro 2 están dispuestos de tal manera que sus señales de salida son cada una proporcional a la intensidad del campo magnético o aceleración debida a la gravedad en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí, preferiblemente en tres direcciones espaciales ortogonales. Las tres direcciones espaciales, que no son coaxiales entre sí y preferiblemente ortogonales entre sí, en las que los tres sensores 21, 22, 23 de campo magnético están alineados cada uno, están simbolizadas en las Fig. 6 y 7 por los vectores m, 1,’ ir 22 y m3. De manera análoga a esto, las tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí, preferiblemente ortogonales entre sí, en las que los tres sensores 24, 25, 26 de gravedad están alineados cada uno, están simbolizadas por los vectores 9-n ^2 y 93 .

Las Fig. 6 y 7 también muestran los elementos de circuitos habituales, como amplificadores operacionales (OV), convertidores de analógico a digital (ADC), un CI de alimentación de tensión, un controlador de bus como, por ejemplo, un controlador CAN, un procesador de señal digital (DSP) y una memoria de datos no volátil, en particular una EEPROM flash. Por medio del amplificador operacional (OV) y el convertidor analógico-digital (ADC), la señal de los sensores 21, 22, 23 de campo magnético y los sensores 24, 25, 26 de gravedad se amplifica y se convierte en un código binario, es decir, digitalizado. Las señales de salida digitalizadas de los sensores 21, 22, 23 de campo magnético y los sensores 24, 25, 26 de gravedad se transfieren al controlador de bus o al controlador CAN y se transmiten a través de los hilos de señal del cable de bus o CAN a un módulo de evaluación electrónica que no se muestra en la Fig. 5. Entre el bus o controlador CAN y la línea del bus CAN, puede haber un circuito de transmisión y recepción, como un transceptor CAN, que convierte las señales de salida del controlador CAN y las transmite a la línea del bus CAN.

Varios sensores 21, 22, 23 de campo magnético y/o varios sensores 24, 25, 26 de gravedad están integrados convenientemente en un chip microelectrónico o en un circuito microelectromecánico (MEMS). Por consiguiente, las expresiones “sensor de campo magnético” y “sensor de gravedad” en el contexto de la presente invención incluyen chips sensores monofuncionales discretos y módulos correspondientes o bloques de circuitos de circuitos integrados (CI) con bloques funcionales adicionales.

En la configuración mostrada en la Fig. 7, las señales de salida digitalizadas de los sensores 21, 22, 23 de campo magnético y los sensores 24, 25, 26 de gravedad se procesan por medio de un microprocesador o procesador de señales digitales (DSP) integrado en el magnetómetro. El microprocesador o DSP se conecta convenientemente a una memoria no volátil como, por ejemplo, una EEPROM flash, que también está integrada en el magnetómetro. La memoria no volátil o EEPROM flash sirve para almacenar un programa como, por ejemplo, una red neuronal artificial para evaluar las señales digitalizadas de los sensores 21, 22, 23 de campo magnético y los sensores 24, 25, 26 de gravedad. Además del programa, la memoria no volátil o flash EEPROM puede almacenar parámetros predeterminados como, por ejemplo, los pesos de una red neuronal artificial.

El dispositivo de acuerdo con la invención también comprende preferiblemente un programa de software o firmware con un algoritmo geométrico para calcular la componente vertical y/u horizontal del campo geomagnético en base a las señales de salida del al menos un sensor 21, 22, 23 de campo magnético y el al menos un sensor 24, 25, 26 de gravedad. El programa de software o firmware se almacena en una memoria no volátil tal como una EEPROM flash como se describió con anterioridad.

En una realización particularmente útil de la invención, tres sensores de campo magnético, tres sensores de gravedad, amplificadores operacionales, convertidores de analógico a digital, circuitos de suministro de voltaje y una interfaz de bus están integrados en un chip.

La Fig. 8 muestra, en forma de diagrama de flujo, los pasos esenciales que se llevan a cabo en la transmisión electrónica, procesamiento y análisis de las señales de salida de los magnetómetros de un dispositivo según la invención configurado para un estacionamiento. Las señales se procesan de la misma forma que en un controlador lógico programable (PLC) en bucles cíclicos, por lo que el tiempo necesario para procesar un ciclo, en lo sucesivo denominado tiempo de ciclo, depende del número de magnetómetros y del número de movimientos del vehículo o los procesos de detección por unidad de tiempo varían y suelen ser de unos pocos microsegundos a unos pocos milisegundos. En un primer bucle, se determina si las señales de los magnetómetros de una primera de una pluralidad de plazas de estacionamiento en el estacionamiento muestran un cambio significativo, en particular transitorio, similar a un pulso, cuyo nivel supera un valor umbral predeterminado. Si ocurre un cambio tan significativo, las señales de los magnetómetros de una segunda, tercera y/o cuarta plaza de estacionamiento adyacente a la primera plaza de estacionamiento se comparan con las señales de la primera plaza de estacionamiento en forma programática utilizando un primer algoritmo y se toma una decisión como a si se detecta un vehículo en la primera plaza de estacionamiento o no. En la Fig. 8, al primera, segunda, tercera y cuarta plaza de estacionamiento están simbolizadas, respectivamente, por los caracteres n, n-1, n+1 y m, en donde la segunda y tercera plaza de estacionamiento n-1 y n+1 están en la misma fila a la izquierda y a la derecha de la primera plaza de estacionamiento n. La cuarta plaza de estacionamiento m, por otro lado, se encuentra en una fila adyacente en el lado frontal adyacente a la primera plaza de estacionamiento n. Los caracteres n, n-1, n+1 y m representan el número o índice de cada plaza de estacionamiento en el estacionamiento y corresponden a números enteros. Al comparar las señales del magnetómetro de las plazas de estacionamiento vecinas, la probabilidad de una detección de falso positivo debido a la diafonía de las plazas de estacionamiento vecinas se reduce casi a cero. Si el dispositivo evalúa el cambio de señal en la primera plaza de estacionamiento como detección positiva o como movimiento de un vehículo, las señales de la primera plaza de estacionamiento y, en su caso, las plazas de estacionamiento vecinas se evalúan programáticamente mediante un segundo algoritmo, clasificado como entrada o proceso de salida y, en su caso, la categoría del vehículo, como automóviles, automóviles con remolque, camiones, camiones con remolque, furgonetas de reparto, autobuses, camiones articulados, motocicletas y otros. El primer y segundo algoritmo se basan preferiblemente en el conocimiento y utilizan parámetros determinados empíricamente que se mantienen en una memoria no volátil.

Las Fig. 9a y 9b muestran vistas en perspectiva de orientaciones espaciales de un magnetómetro D, utilizándose como referencia un sistema de coordenadas con tres ejes mutuamente ortogonales (Ex, Ey, Ez). El eje Ez apunta en la dirección radial alejándose del centro de gravedad de la Tierra, de modo que la fuerza de gravedad o aceleración debida a la gravedad, que se caracteriza en la Fig. 9 por el vector g, se dirige opuesta al eje Ez . El eje Ey apunta al Polo Norte geomagnético. El magnetómetro D está equipado con tres sensores de gravedad, cuya señal de salida es proporcional a un componente de la fuerza de gravedad o la aceleración de la gravedad en tres direcciones espaciales mutuamente ortogonales. En forma análoga, el magnetómetro D está equipado con tres sensores de campo magnético.

La orientación del magnetómetro D en el sistema de coordenadas de referencia (Ex, Ey, Ez) se indica mediante un sistema de coordenadas interno (Dx, Dy, Dz) acoplado rígidamente al magnetómetro D. En la Fig. 9a, el magnetómetro D está orientado de manera que su sistema de coordenadas interno (Dx, Dy, Dz ) esté orientado coaxialmente al sistema de coordenadas de referencia (Ex, Ey, Ez). Los ejes (Dx, Dy, Dz) también corresponden a las direcciones de medición de los tres sensores de gravedad y los tres sensores de campo magnético, que están simbolizados en las Fig. 6 y 7 por los vectores 9 i '92’ 93 y m3; £ n |g or¡entac¡ón del magnetómetro D que es coaxial con (Ex, Ey, Ez) mostrado en la Fig. 9a, solo la señal de salida del sensor de gravedad orientado en la dirección Dz es diferente de cero.

En la Fig. 9b, el magnetómetro D está inclinado o girado con respecto a su orientación en la Fig. 9a, en donde los ejes del sistema de coordenadas internas del magnetómetro están indicados por (D'x, D'y, D'z). Como cualquier rotación en el espacio tridimensional, la rotación del magnetómetro desde la orientación (Dx, Dy, Dz) a la orientación (D'x, D'y, D'z) se puede describir como una rotación alrededor de un eje perpendicular a un plano N alrededor de un ángulo a. El plano N, que se indica con un sombreado en la Fig. 9b, está atravesado por el eje Ez o la dirección ® y el eje D’z. Si denota el vector normal del plano N, la rotación del magnetómetro puede representarse matemáticamente mediante una matriz R <n’ a) con los siguientes elementos:

n2( l - c o s a ) c o s a n*ny 1(l - eos a ) - n z sena nznx(l - e o s a ) n ysena R(f t,a) = n_x n _y ( _vl — c o s a ) ₁ + n _z sena n2_y ( _vl - c o s a ) c o s a n n ( l —c o s a ) —n sena nznx(l — eos a ) —nysena n_y n _z (l — c o s a ) n xsena n2(l —c o s a ) c o s a

La operación inversa a R(n■“ > que hace girar el magnetómetro D de nuevo a su orientación original (véase la Fig. 9a), se describe matemáticamente mediante la matriz R(n,’a>.

En la orientación del magnetómetro (D’x, D’y, D’z) que se muestra en la Figura 9b, las señales de salida son las de los tres sensores de gravedad cada uno proporcional a los componentes (g « 9 y gz) de la gravedad ® en la dirección de los tres ejes (D’x, D’y, D’z). Los elementos de la matriz R<n’a) o R(n’-a) se pueden calcular fácilmente utilizando las siguientes relaciones:

Además, en la alineación (D'x, D'y, D'z) del magnetómetro que se muestra en la Fig. 9b, las señales de salida de los tres sensores de campo magnético son cada una proporcional a los componentes (m'x, m'y, m'z ) del campo magnético de la Tierra en la dirección de los tres ejes (D’x, D’y, D’z). Las componentes vertical y horizontal del campo magnético terrestre se pueden calcular multiplicando el vector (m'x, m'y, m'z) por la matriz R(n--a) lo que da como resultado una rotación del magnetómetro D de la orientación (D’x, D’y, D’z) en la misma alineación (Dx, Dy, Dz). Aquí el vector m’ - (m’x,m’y,m’z) se transforma en el vector m -(mx,my,mz) ^ e s d e c ¡n m = R (í,-a)*m ’, i donde mz representa la ^{y'inj mj}

componente vertical y (mx,my) o bien representa la componente horizontal del campo magnético terrestre.

El cálculo descrito con anterioridad de las componentes vertical y horizontal del campo magnético terrestre supone que las señales de salida de los tres sensores de gravedad y los tres sensores de campo magnético están calibradas electrónicamente entre sí. Los sensores de gravedad se calibran entre sí orientando sucesivamente el magnetómetro D o cada uno de los tres sensores de gravedad, es decir, los ejes de coordenadas internos (Dx, Dy, Dz) en la dirección

de la gravedad o la aceleración de la gravedad 9 y registrando la señal de salida del sensor de gravedad correspondiente. Posteriormente, dependiendo del nivel de la señal de salida registrada, se determina un factor de calibración individual de tal manera que el producto del nivel respectivo y el factor de calibración respectivo sea el mismo para los tres sensores de gravedad. Los tres factores de calibración de los sensores de gravedad se guardan en una memoria no volátil y se utilizan al calcular la matriz R(n' ' a)o al calcular el vector normal n y el ángulo de rotación a. De manera análoga, los sensores de campo magnético se calibran entre sí alineando sucesivamente el magnetómetro D o cada uno de los tres sensores de campo magnético, es decir, los ejes de coordenadas internos (Dx, Dy, Dz) del magnetómetro en una dirección predeterminada, en particular horizontalmente, al polo norte geomagnético y se registra la señal de salida del sensor de campo magnético relevante. Posteriormente, dependiendo del nivel de la señal de salida registrada, se determina un factor de calibración individual de tal manera que el producto del nivel respectivo y el factor de calibración respectivo sea el mismo para los tres sensores de campo magnético.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de control de tráfico, compuesto por uno o más dispositivos (1, 1A, 1B, 1C) para la detección sin contacto de vehículos, con uno o más magnetómetros (2) para medir el campo geomagnético, y uno o más dispositivos de control, dispositivos de señalización y/o sistemas de información conectados al por lo menos un dispositivo (1, 1A, 1B, 1C), caracterizado porque el al menos un magnetómetro (2) comprende un dispositivo para medir el campo gravitatorio y está dispuesto por encima o por debajo de la superficie de un calzada o de un estacionamiento, dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) que comprende uno o más módulos de evaluación electrónica (3) que están equipados con un circuito integrado, un microprocesador, un procesador de señales digitales (DSP), una matriz de puerta programable en campo (FPGA) o un Circuito Integrado de Aplicación Específica (ASIC) y están conectados a, o integrados con al menos un magnetómetro (2).

2. Sistema de control de tráfico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende al menos un semáforo, un sistema de señalización luminosa o una barrera y/o al menos un sistema de navegación.

3. Sistema de control de tráfico de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende uno o más grupos de magnetómetros (2), en donde cada grupo comprende dos, tres, cuatro o más magnetómetros (2) dispuestos a lo largo de una dirección de desplazamiento, predeterminada por técnicas de circulación y espaciados entre sí.

4. Sistema de control de tráfico de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el al menos un módulo de evaluación electrónica (3) del dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende una memoria digital no volátil.

5. Sistema de control de tráfico de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque cada uno de los magnetómetros (2) del dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende al menos un sensor de campo magnético (21, 22, 23) y al menos un sensor de gravedad (24, 25, 26).

6. Sistema de control de tráfico de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada uno de los magnetómetros (2) del dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende tres sensores de campo magnético (21, 22, 23) que están dispuestos de manera que las señales de salida de los tres sensores de campo magnético (21, 22, 23) sean cada uno de ellos proporcionales a la intensidad del campo magnético en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí.

7. Sistema de control de tráfico de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque el al menos un sensor de campo magnético (21, 22, 23) del dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) está configurado como circuito electrónico integrado.

8. Sistema de control de tráfico de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el al menos un sensor de campo magnético (21, 22, 23) del dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) se basa en los efectos magnetorresistivo (MR), magnetorresistivo anisotrópico (AMR), magnetorresistivo gigante (GMR), magnetorresistivo de túnel (TMR) o de inductancia magnética gigante (GMI) o porque el al menos un sensor de campo magnético (21,22, 23) está configurado como una sonda magnetométrica (sonda de Forster).

9. Sistema de control de tráfico de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque cada uno de los magnetómetros (2) del dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende tres sensores de gravedad (24, 25, 26) que están dispuestos de tal manera que las señales de salida de los tres sensores de gravedad (24, 25, 26) sean cada uno de ellos proporcionales a la aceleración debida a la gravedad en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí.

10. Sistema de control de tráfico de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque el al menos un sensor de gravedad (24, 25, 26) está configurado como un componente microelectromecánico (MEMS).

11. Sistema de control de tráfico de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende un programa de software o firmware con un algoritmo geométrico para el cálculo de la componente vertical y/u horizontal del campo geomagnético; y/o el dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende un sistema de bus; y/o el dispositivo (1, 1A, 1B, 1C) comprende una unidad de recepción y transmisión para radio móvil (5) y/o una unidad de recepción y transmisión para Ethernet (6); y/o el al menos un magnetómetro (2) está conectado a al menos un módulo de evaluación electrónica (3) a través de Internet.

12. Procedimiento para la detección sin contacto de vehículos, que comprende las etapas de:

a) provisión de uno o más dispositivos (1, 1A, 1B, 1C), que comprenden varios magnetómetros (2) para medir el campo geomagnético y el campo gravitatorio, así como uno o más módulos de evaluación electrónica (3), en donde el magnetómetro (2) está dispuesto por encima o por debajo de la superficie de una calzada o de un estacionamiento y está conectado a al menos un módulo de evaluación (3);

(b) transmisión de las señales de salida del magnetómetro (2) a al menos un módulo de evaluación (3); y

(c) procesamiento soportado por software de las señales de salida del magnetómetro (2), en el al menos un módulo de evaluación (3), y traducción a señales de salida;

en donde, en las etapas b) y c), las señales de salida de dos, tres, cuatro o más magnetómetros (2) dispuestos a lo largo de un sentido de circulación, predeterminado por técnicas de circulación, y espaciados entre sí se transmiten al módulo de evaluación (3) y se procesan para generar señales de salida; y/o en las etapas (b) y (c), las señales de salida de uno o más magnetómetros (2) dispuestos por encima o por debajo de una primera plaza de estacionamiento de un estacionamiento y las señales de salida de uno o más magnetómetros (2) dispuestos por encima o por debajo de una segunda, una tercera y/o una cuarta plaza de estacionamiento del estacionamiento se transmiten al módulo de evaluación (3) y se procesan para generar señales de salida, en donde la segunda, la tercera y/o la cuarta plaza de estacionamiento son adyacentes a la primera plaza de estacionamiento y las señales de salida generadas en la etapa (c) se transmiten a un sistema electrónico de control y/o información por cable, por fibra óptica o de manera inalámbrica.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la intensidad del campo magnético se mide en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí; y/o porque la gravitación o la aceleración debida a la gravedad se mide en tres direcciones espaciales que no son coaxiales entre sí.

14. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque, en la etapa (c), la componente vertical y/u horizontal del campo geomagnético se calcula por medio de la intensidad y la dirección del campo geomagnético medidas con el al menos un magnetómetro (2) sobre la base de una transformación geométrica, cuyos parámetros se determinan a partir de la intensidad y la dirección del campo gravitatorio medidas con el magnetómetro (2).

15. Procedimiento de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque, en la etapa (c) para procesar las señales de salida, se usa un algoritmo basado en el conocimiento en conexión con una base de datos con parámetros predeterminados o una red neuronal artificial en conexión con una base de datos con parámetros de peso predeterminados.