IT202000020086A1 - Sistema e metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: ?Sistema e metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico?

La presente invenzione ? relativa ad un sistema per gestire la capienza di un mezzo pubblico.

Inoltre, la presente invenzione ? relativa ad un metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico.

In particolare, la presente invenzione riguarda un sistema ed un metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico del tipo utilizzabile per monitorare la presenza di utenti presenti su un mezzo pubblico, metropolitana, autobus o carrozza ferroviaria, e la loro distanza reciproca.

Come ? noto, le vetture che costituiscono un mezzo pubblico, quali autobus, treni, metropolitane, sono provviste contapersone e di due telecamere. L?applicazione di tale tecnologia nel contesto delle vetture prevede l?installazione di uno o pi? sistemi di telecamere stereo per coprire in modo ottimale lo spazio interno. Le telecamere stereo sono in grado di effettuare la ricostruzione 3D dell?ambiente.

In particolare, in situazioni di emergenza dovute, ad esempio, ad una pandemia come quella attuale del COVID19, ? necessario attrezzare tali vetture in modo tale da assicurare il distanziamento sociale ed evitare situazioni di affollamento. Pertanto, nell?ambito del trasporto metropolitano e ferroviario bisogna essere in grado di determinare non solo il numero di persone in attesa presenti sulle piattaforme di imbarco (stazioni) ma soprattutto il livello di occupazione delle vetture. Questo porta a dover risolvere due specifici problemi:

- determinare il numero esatto delle persone all?interno della vettura;

- determinare se all?interno della vettura le persone mantengono il distanziamento sociale previsto per legge o per norme di prevenzione.

Il primo problema ? stato gi? affrontato in altri contesti, come all?interno di un bus, accesso a musei, ecc. e la soluzione pi? flessibile e funzionale ? risultata quella dell?installazione di contapersone basati su tecnologia ottica. Infatti, posizionando un cercapersone su ogni varco, si ? in grado di determinare in modo esatto il numero di persone che attraversa il varco stesso.

Tuttavia, per quanto efficaci, i sistemi di contapersone non sono in grado di determinare le modalit? di occupazione di una vettura e, soprattutto, le distanze relative tra le persone. ? ovvio che per effettuare tale rilevazione sia necessario installare all?interno della vettura un sistema in grado di analizzare l?intero spazio interno. Sistemi tradizionali di videosorveglianza, gi? installati per il monitoraggio interno delle vetture, non permettono la stima della distanza tra le persone. La soluzione a questo problema pu? essere utilizzare dei sistemi 3D, cio? sistemi in grado di effettuare una ricostruzione tridimensionale dello spazio interno. Questi sistemi si dividono in attivi e passivi. I sistemi attivi come i ?Light Detection and Ranging o Laser Imaging Detection and Ranging?, detti anche LIDAR, permettono di effettuare una ricostruzione 3D, attraverso la stima del tempo di volo, o ?time-of-flight?, di un punto laser. Tuttavia, per eseguire la ricostruzione 3D, tali sistemi hanno la necessit? di una scansione meccanica di tutto l?ambiente e per tale motivo sono lenti e non permettono una stima in tempo reale.

Un altro tipo di tecnologia usata ? quella delle telecamere Time-of-Flight che sono costituite da una telecamera ed un sistema di illuminazione (laser o led). Tuttavia, sebbene tali telecamere permettano una ricostruzione 3D dell?ambiente, sono fortemente influenzate dalle condizioni di illuminazione ambientale.

Scopo della presente invenzione ? fornire un sistema e un metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico in grado di riconoscere la sagoma delle persone, il loro numero e la distanza reciproca, aventi, quindi, caratteristiche tali da superare i limiti degli attuali sistemi e metodi noti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un sistema per gestire la capienza di un mezzo pubblico, come definito nella rivendicazione 1.

Inoltre, secondo la presente invenzione viene realizzato un metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico, come definito nella rivendicazione 4.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 mostra un sistema per gestire la capienza di un mezzo pubblico, secondo l?invenzione;

- la figura 2 mostra un sistema di calcolo delle distanze reciproche del sistema per gestire la capienza di un mezzo pubblico, secondo l?invenzione.

Con riferimento a tale figura, un sistema 100 per gestire la capienza di un mezzo pubblico ? mostrato, secondo l?invenzione.

Il sistema 100 comprende almeno una coppia di unit? 100a, indipendenti tra loro, connesse ad una rete WIFI e accessibili dall?esterno mediante una connessione LTE. Ciascuna unit? 100a comprende:

- un sensore stereografico 101 per eseguire la mappa 3D dell?interno di una carrozza, o vagone, di un mezzo pubblico in tempo reale;

- un blocco 102 di elaborazione del segnale proveniente dal sensore, configurato per svolgere le funzioni di alimentazione del sensore, processazione dei dati acquisiti e trasferimento degli stessi su una rete dati per la consultazione da parte di utenti, comprendente un modulo di alimentazione 102a, un modulo di calcolo 102b e un modulo di trasmissione dei segnali elaborati 102c ad un server centralizzato per l?archiviazione e la gestione dei dati e la lettura da parte degli utenti.

- un blocco di memorizzazione locale dei dati;

- un sistema di allarme atto a segnalare qualora il numero di persone rilevato e/o la distanza reciproca tra di loro, non rientrano in un range prefissato.

Il sistema 100 ? configurato per fornire un allarme relativo al numero di persone e alla distanza reciproca tra le persone. Inoltre, il sistema 100 comprende un software dedicato

che analizzando la mappa 3D sia in grado di riconoscere la sagoma delle persone, il loro numero e la distanza reciproca.

Vantaggiosamente secondo l?invenzione, ciascuna unit? 100a ? configurata per analizzare lo spazio relativo a met? della carrozza del mezzo di trasporto.

Vantaggiosamente secondo l?invenzione, il sensore stereoscopico 101 ? dotato di un firmware proprietario che permette di effettuare la ricostruzione 3D (?point cloud 3D?) dell?ambiente e di tutte le persone ed oggetti presenti.

In uso, il sistema 100 effettua ad intervalli regolari di tempo una rilevazione, determinando il numero di utenti presenti in uno spazio limitato di un mezzo di trasporto e le distanze reciproche tra di loro. Dopo che sono state eseguite n rilevazioni, tutti i dati relativi alle misurazioni effettuate vengono integrati e viene effettuata una stima definitiva, i cui risultati vengono conservati in un database e sono consultabili da remoto attraverso interfaccia WEB. Il sistema di riferimento tridimensionale della ricostruzione ? solidale con lo spazio di riferimento in particolare con la carrozza (con origine al centro della carrozza, o in un angolo). Il software proprietario analizza le ?point cloud 3D? fornite dal sensore stereografico 101, riconosce le sagome relative alle persone, o utenti, (nessuna immagine a colori ? acquisita a tutela della privacy), determina la posizione di ciascuna sagoma e le colloca in una griglia di occupazione, mostrata in figura 2. La griglia di occupazione ? una discretizzazione del pavimento della carrozza in celle quadrate. Ogni persona ? individuata nella griglia di occupazione con una croce il cui colore indica se la distanza reciproca misurata tra la persona considerata ed altre rilevate nelle vicinanze risulta corretta secondo le regole del distanziamento impostate ed il range di distanze accettabili preimpostato. Il software proprietario determina anche il numero di persone presenti nella carrozza (funzione di contapersone) ad ogni rilevamento.

Come detto sopra, la presente invenzione si riferisce anche ad un metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico.

In particolare, il metodo comprende le fasi di:

- Processare fino a 90 Point Cloud al minuto partendo dalla scena 3D iniziale;

- estrapolare le sagome delle persone presenti;

- osservare la scena da una pluralit? di punti di vista;

- Calcolare il numero delle persone.

Secondo un aspetto dell?invenzione, il metodo comprende la fase di:

- eseguire una proiezione su un piano reticolato, o griglia di occupazione, dove vengono evidenziate le persone come baricentro geometrico e quindi vengono valutate le loro distanze reciproche confrontandole con un range prefissato e considerato accettabile;

- attivare un allarme quando le persone sono ad una distanza reciproca minore di un valore prefissato D, per un tempo maggiore di un valore prefissato t, preferibilmente l?allarme viene attivato per distanza relativa rilevata minore di X metri (dove X ? un valore compreso tra 0.3 m e 2.5 m, preferibilmente X ? pari a 1 metro, ad es. 0,8 m) per un tempo maggiore di 5 secondi.

Secondo un aspetto dell?invenzione, l?allarme viene attivato quando le persone sono ad una distanza reciproca D minore di X metri, ove X non ? inferiore a 1 metro, per un tempo t maggiore di 5 secondi.

Pertanto, il sistema e il metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico secondo l?invenzione consentono di accertare con precisione l?identificazione degli ingombri con le persone e numerare le persone con margine di errore pari a zero, e calcolare le distanze reciproche.

Un altro vantaggio del sistema e del metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico secondo l?invenzione consiste nel fatto di essere preciso.

Risulta, infine, chiaro che al sistema e al metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico secondo l?invenzione qui descritto e illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall?ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (5)

RIVENDICAZIONI:

1. Sistema (100) per gestire la capienza di un mezzo pubblico comprendente almeno una coppia di unit? (100a), indipendenti tra loro, connesse ad una rete WIFI e accessibili dall?esterno mediante una connessione LTE, caratterizzato dal fatto che ciascuna unit? (100a) comprende:

- almeno un sensore stereografico (101) dotato di un firmware proprietario per eseguire la mappa 3D dell?interno di una carrozza del mezzo pubblico in tempo reale;

- un blocco (102) di elaborazione del segnale proveniente dal sensore stereografico (101), comprendente un modulo di alimentazione (102a), un modulo di calcolo (102b) e un modulo di trasmissione dei segnali elaborati (102c), e comprendente un software dedicato atto ad analizzare la mappa 3D e riconoscere una sagoma delle persone, il numero di persone presenti e la loro distanza reciproca;

- un sistema di allarme attivato dal blocco (102) atto a segnalare qualora il numero di persone rilevato o la distanza reciproca tra di loro, non rientrano in un range prefissato;

- un server centralizzato connesso al blocco (102) mediante una rete dati atto all?archiviazione e la gestione di dati ricevuti dal modulo di trasmissione dei segnali elaborati (102c) e la consultazione dei dati da parte degli utenti;

- un blocco di memorizzazione locale dei dati relativi a numero di persone e loro distanza reciproca rilevati.

2. Sistema (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna unit? (100a) ? configurata per analizzare lo spazio relativo a met? della carrozza del mezzo di trasporto.

3. Sistema (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una telecamera a colori ad alta risoluzione.

4. Metodo per gestire la capienza di un mezzo pubblico comprendente le fasi di:

- Processare fino a 90 Point Cloud al minuto partendo dalla scena 3D iniziale;

- estrapolare le sagome delle persone presenti;

- osservare la scena da una pluralit? di punti di vista;

- Calcolare il numero delle persone;

- attivare un allarme quando le persone sono ad una distanza reciproca D minore di X m, ove X non ? inferiore a 1 metro, per un tempo t maggiore di 5 secondi.

5. Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la fase di calcolare il numero delle persone comprende eseguire una proiezione su una griglia di occupazione dove vengono evidenziate le persone rilevate come baricentro geometrico, rilevare sulla griglia di occupazione le distanze reciproche tra le persone e confrontarle con range prefissati.