IT202100024872A1

IT202100024872A1 - Sistema di segnalazione laser dinamico, programmabile, personalizzabile ed espandibile per punti critici o pericolosi

Info

Publication number: IT202100024872A1
Application number: IT102021000024872A
Authority: IT
Inventors: Domenico Gallo
Original assignee: Laseraid Ltd S R L
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-03-29

Description

Descrizione dell?invenzione avente per titolo:

?SISTEMA DI SEGNALAZIONE LASER DINAMICO, PROGRAMMABILE, PERSONALIZZABILE ED ESPANDIBILE PER PUNTI CRITICI O PERICOLOSI?

Descrizione

Campo della tecnica

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di segnalazione attivo comprendente sorgenti laser nel campo della luce visibile, con radiazioni ottiche a lunghezza d?onda compresa tra 400 e 700 nm, unit? di controllo, algoritmi di elaborazione, sensori, algoritmi di intelligenza artificiale e software di gestione remota. Pi? specificamente, la suddetta invenzione ? un segnalatore dinamico, programmabile, personalizzabile ed espandibile, il quale illumina zone critiche rendendo il percorso o un ostacolo chiaramente visibile, proiettando raggi laser e definendo modelli spaziali luminosi in 2D e 3D, ovvero percorsi e riferimenti visibili e sicuri.

Arte nota

Ogni anno, nel mondo, la vita di circa 1,3 milioni di persone viene interrotta a causa di un incidente stradale. Inoltre, tra i 20 e i 50 milioni di persone in pi? subiscono lesioni non mortali, molte delle quali incorrono in una disabilit? a causa del loro infortunio.

Gli incidenti stradali causano notevoli perdite economiche alle persone, alle loro famiglie e alle nazioni nel loro insieme (600 miliardi di dollari all'anno soltanto negli USA). Queste perdite derivano dal costo delle cure e dalla perdita di produttivit? per le persone uccise o disabilitate dalle ferite riportate e per i membri della famiglia che hanno bisogno di assentarsi dal lavoro o dalla scuola per prendersi cura dei feriti. Gli incidenti stradali costano alla maggior parte dei paesi il 3% del loro prodotto interno lordo.

Nonostante il miglioramento della tecnologia e l?implementazione di nuove regolamentazioni gli incidenti stradali restano piuttosto frequenti. La maggior parte degli utenti della strada conosce bene le regole generali e le misure di sicurezza durante l?uso delle strade, ma ? solo il lassismo di una parte degli utenti della strada a causare sinistri. Le cause principali degli incidenti sono molteplici, dovuti ad errori umani come ad esempio l?eccesso di velocit?, la guida in stato di ebbrezza, distrazioni del conducente o a causa di condizioni avverse come terreno scivoloso o scarsa visibilit?. In particolare, proprio nei casi di scarsa visibilit? numerose privative internazionali hanno cercato di apportare innovazioni e migliorie atte ridurre la possibilit? di incorrere in incidenti stradali. La privativa cinese CN210142189U propone l?utilizzo di una sorgente luminosa laser a doppia lunghezza d?onda, dotata di laser a semiconduttore, lente di collimazione, piastra a semionda e prisma di combinazione del raggio polarizzante, dove la luce di diverse lunghezze d?onda ? convertita in luce del fascio per formare un?unit? sorgente luminosa a doppia lunghezza d?onda in grado di adattare il fascio di luce a seconda dell?ambiente.

A tal proposito, la presente domanda di brevetto propone l?uso di una sorgente laser in grado di evidenziare i punti critici o pericolosi. I vantaggi del sistema laser proposto sono molteplici:

? proiezione di modelli spaziali 2D o 3D variabili, programmabili e personalizzabili nel campo della luce visibile con lunghezza d?onda compresa tra 400 e 700 nm, ad alta luminanza per una migliore visibilit? di zone critiche;

? facile da installare;

? facile integrazione su sistemi esistenti;

? staffe regolabili 3D per un facile posizionamento del fascio sul suolo.

Scopo della presente invenzione ?, pertanto, quello di proporre un sistema di segnalazione attivo, il quale illumini efficacemente zone critiche rendendo il percorso o l?ostacolo chiaramente visibile, proiettando raggi laser e definendo modelli spaziali luminosi 2D, ovvero percorsi e riferimenti visibili e sicuri anche in condizioni critiche di visibilit?, come nebbia, polveri, detriti (in tal caso si possono creare dei modelli spaziali luminosi in 3D utilizzabili come sistemi segnaletici avanzati e con maggiori informazioni quali muri, pareti o corridoi luminosi, scritte e/o fasci luminosi), scarsa illuminazione, scarsa visibilit? oggettiva (ostacoli), ecc.

Il sistema ? applicabile in ogni ambito, dalle segnalazioni aeree a quelle marittime, stradali e industriali.

Descrizione dell?invenzione

Secondo la presente invenzione viene realizzato un sistema di segnalazione laser per punti critici o pericolosi che risolve efficacemente le problematiche suesposte.

Tale sistema comprendere almeno:

? un segnalatore laser atto a proiettare un fascio luminoso verso punti critici o pericolosi, quali incroci, strisce pedonali, gallerie, piste di atterraggio e simili segnalandone la presenza attraverso la proiezione di un modello spaziale luminoso in 2D o 3D, ad esempio in caso di nebbia;

? un eventuale top a forma di cupola, installato sul manto stradale o sulla superficie da segnalare, verniciato con pittura catarifrangente, atto ad ampliare il fascio di luce emesso da detto segnalatore laser.

Detto segnalatore laser ? montato su un palo apposito od esistente, esso ? ancorato ad una staffa di supporto meccanica.

Detta staffa di supporto ? preferibilmente realizzata in ABS ultracompatto e acciaio inox resistente agli agenti atmosferici. Essa consente una facile e veloce installazione a detto palo e permette inoltre un?alta precisione di puntamento, grazie alla facilit? di regolazione in azimut, elevazione e rotazione angolare fino a 180?.

Vantaggiosamente, detto segnalatore laser ? atto a generare una luce ad alta luminanza, con colorazione avente lunghezza d?onda compresa tra 400 e 700 nm e per poter essere adattato al meglio a seconda dell?ambiente e della situazione. In un?ulteriore versione vantaggiosa, il segnalatore laser ? altres? atto a generare modelli spaziali 2D programmabili per adattarsi al meglio a seconda del tipo di situazione in cui il sistema viene impiegato.

Il segnalatore laser ?, inoltre, vantaggiosamente gestibile manualmente da remoto e attivato dall?operatore in qualsiasi tipo di occorrenza o situazione.

Detto top ? flessibile ed ? dotato di accorgimenti meccanici atti a favorire l?installazione a filo su strade o rivestimenti in piastrelle ed ? dotato di una struttura morbida ultra-flessibile atta a consentire di schiacciare il top anche con veicoli pesanti, evitandone il danneggiamento.

Nel caso in cui detto palo comprenda un fonte di luce come un lampione stradale e qualora il sistema della presente invenzione includa un sensore meteorologico atto a rilevare le condizioni di visibilit? dovute a foschia, nebbia, forti precipitazioni, detto sistema ? atto a disattivare la luce del lampione presente su detto palo per eliminare l?abbagliamento quando la visibilit? dovesse scendere sotto una soglia prestabilita.

Vantaggiosamente detto sensore meteorologico ? connesso a detto segnalatore laser per regolarne l?intensit? luminosa in funzione della visibilit? rilevata.

I vantaggi offerti dalla presente invenzione sono evidenti alla luce della descrizione fin qui esposta e saranno ancora pi? chiari grazie alle figure annesse e alla relativa descrizione dettagliata.

Descrizione delle figure

L?invenzione verr? qui di seguito descritta in almeno una forma di realizzazione preferita a titolo esplicativo e non limitativo con l?ausilio delle figure annesse, nelle quali:

- FIGURA 1 illustra le possibili angolazioni di montaggio del segnalatore laser per proiettare il fascio di luce e la rispettiva proiezione sul bordo stradale.

- FIGURA 2 illustra una possibile applicazione della presente invenzione per proiettare il fascio di luce e la rispettiva proiezione sul bordo stradale.

- FIGURA 3 mostra schematicamente l?installazione del top 30 all?interno del recesso del manto stradale con il collante 32 e la ?cupola? 31 sporgente di almeno 5 mm dal filo stradale.

- FIGURA 4 mostra ulteriori due possibili applicazioni dell?invenzione. In Fig. 4(a) il segnalatore 1 ? installato in corrispondenza di macchinario di movimentazione di carichi sospesi ed emette un fascio di luce a sezione quadrata. In Fig. 4(b) una coppia di segnalatori 1 che emettono una luce lineare, definiscono un?area di sicurezza attorno a un mezzo semovente comunemente denominato ?muletto? per il trasporto di carichi.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

La presente invenzione verr? ora illustrata a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo o vincolante, ricorrendo alle figure le quali illustrano alcune realizzazioni relativamente al presente concetto inventivo.

Con riferimento alla FIG. 1 ? mostrata la forma di realizzazione preferita del sistema in oggetto.

Il sistema proposto ? il primo sistema di segnalazione attivo, il quale illumina efficacemente zone critiche rendendo il percorso o l?ostacolo da evitare chiaramente visibile, proiettando raggi laser e definendo modelli spaziali luminosi 2D e 3D, ovvero percorsi e riferimenti visibili e sicuri.

Detto sistema ? composto da un segnalatore laser 1, il quale ? montato su un palo 4 eventualmente comprendente un lampione stradale, atto a proiettare un fascio luminoso 10 verso punti critici o pericolosi come incroci, strisce pedonali, gallerie, piste di atterraggio, ecc.

Attraverso la proiezione di un modello spaziale lineare in 2D o 3D su un apposito top 30 flessibile installato sul suolo del terreno, detto segnalatore laser 1 indica la presenza di punti critici.

Detto segnalatore laser 1 ? ancorato ad una staffa di supporto 20 meccanica realizzata in ABS ultracompatto e acciaio inox resistente agli agenti atmosferici, ? altres? atto a consentire una facile e veloce installazione a detto palo 4 e permette inoltre un?alta precisione di puntamento del fascio durante l?installazione, grazie alla facilit? di regolazione in azimut, elevazione e rotazione angolare fino a 180?.

Detto segnalatore laser 1 pu? generare luce ad alta luminanza di lunghezza d?onda compresa tra 400 e 700 nm per poter essere adattato al meglio a seconda del contesto della situazione.

Inoltre, ? possibile scegliere la proiezione di una linea retta o di un modello spaziale luminoso 2D o 3D a seconda del tipo di situazione in cui il sistema viene impiegato.

Detto top 30 a forma di cupola produce un angolo di diffusione del fascio pi? ampio che migliora la visibilit? delle linee luminose prodotte; detto top 30 possiede un profilo meccanico che lo rende perfetto per il montaggio a filo su strade o rivestimenti in piastrelle, inoltre, la struttura morbida ultra-flessibile lo rende resistente al traffico veicolare e pedonale. Detto top 30, inoltre, comprende, sulla sua superficie superiore, una vernice catarifrangente che aumenta la visibilit? trasversale quando investita dal fascio laser (proveniente dall?alto). Pi? nello specifico il top comprende una banda luminosa e una superficie superiore a forma di cupola atta ad essere installata in un apposito recesso del manto stradale in modo che detta cupola sporga di almeno 5 mm dal manto stradale. Il recesso del manto stradale, prima di essere impegnato con detto top ? atto ad essere parzialmente riempito con uno strato di collante.

Il campo specifico di applicazione previsto, ma non limitatamente, ? quello della illuminazione del ciglio stradale dall?alto, in caso di scarsa visibilit?, determinata da fenomeni ambientali naturali, come per esempio la nebbia, oppure di applicazioni industriali dove ? richiesto disegnare dei percorsi (layout) o delimitare zone critiche (carico scarico) oppure intersezione di pedoni con mezzi semoventi pericolosi (camion, muletti, gru, ecc.).

In una forma di realizzazione, il segnalatore laser ? atto a generare una proiezione di luce programmabile per adattarsi al meglio a seconda del tipo di situazione in cui il sistema viene impiegato. In questo caso, esso comprende:

- un gruppo ottico fisso, atto ad emettere un fascio luminoso 2D o 3D costante, e

- un gruppo ottico motorizzato a fuoco ed incidenza variabile per consentire la modellazione in tempo reale dei modelli spaziali lineari 2D o 3D in applicazioni stradali e industriali.

Indipendentemente dalla forma di realizzazione della presente invenzione, il fascio laser del segnalatore 1 ? strutturato in modo da essere totalmente sicuro e non pericoloso per l?occhio umano e della fauna perch? la densit? di potenza incidente (l?emissione luminosa della luce laser) per unit? di area su una superficie (nel nostro caso sul punto di intersezione con la retina, in caso di passaggio accidentale dell?occhio attraverso il fascio laser), ha sempre un livello di massimo di esposizione consentito in riferimento a Radiazioni Ottiche Artificiali (ROA) emesse da sorgenti Laser, e non superiore ai 10W/mq. Il valore limite di esposizione indicato ? ricavato dalla normativa vigente in materia (CEI EN 60825-1:2009-07 pag. 102).

Altre caratteristiche che rendono sicuro l?utilizzo del segnalatore laser 1 della presente invenzione, sono i valori di esposizione alle radiazioni ottiche, pertinenti dal punto di vista biofisico, che possono essere ritenuti sicuri anche perch? il fascio Laser generato dal segnalatore non ? mai stazionario e avr? una frequenza compresa tra 100Hz e 10Khz, con tempi di esposizione sulla retina che vanno tra 0,01 e 0,0001 secondi dipendentemente dalla lunghezza d?onda generata (compresa tra 400 nm e 700 nm). Per le esposizioni accidentali in riferimento ai fasci laser da 400 a 700 nm si ipotizza generalmente un tempo di esposizione di 0,25 s (Guida non vincolante alla buona prassi nell?attuazione della direttiva 2006/25/CE, pag. 83, dalla Tabella 2.2 Allegato XXXVII parte II Dlgs 81/08 e s.m.i.).

Inoltre, il fascio laser che genera i modelli spaziali lineari 2D o 3D ha una larghezza tale da non essere mai inferiore ai 10 millimetri. Per questo motivo la pupilla (il cui diametro massimo ? di 5mm circa) non potr? mai assorbire la potenza laser per il suo intero, bens? soltanto una porzione di questa.

? infine chiaro che all?invenzione fin qui descritta possono essere apportate modifiche, aggiunte o varianti ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall?ambito di tutela che ? fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims

Rivendicazioni

1. Sistema di segnalazione laser dinamico, programmabile, personalizzabile ed espandibile per punti critici o pericolosi, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un segnalatore laser (1) costituito almeno da:

? un laser a diodo,

? un?ottica di collimazione a fuoco variabile e

? un prisma ad angolazione variabile;

detto segnalatore laser (1) essendo atto ad essere montato su un palo (4), per proiettare un fascio luminoso (10) verso punti critici o pericolosi, quali incroci, strisce pedonali, gallerie, piste di atterraggio e simili segnalandone la presenza attraverso la proiezione di una modello spaziale luminoso in 2D o 3D programmabile da remoto, migliorando in tal modo il fascio angolare prodotto e la visibilit? di detti percorsi o riferimenti pericolosi; detto segnalatore laser (1) essendo ancorato ad una staffa di supporto (20) meccanica; detto segnalatore laser (1) essendo atto a generare una luce ad alta luminanza avente lunghezza d?onda compresa tra 400 e 700 nm per poter essere adattato al meglio a seconda dell?ambiente, del contesto operativo e della situazione;

detto segnalatore laser (1) essendo atto ad emettere una luce sicura per l?occhio umano e animale avente:

- valore di densit? di potenza incidente per unit? di area compresa entro il valore di 10W/mq;

- frequenza compresa tra 100Hz e 10 KHz con tempo di esposizione sulla retina compreso tra 0,01 e 0,0001 secondi;

- larghezza del fascio di luce laser sempre superiore o uguale a 10 mm.

2. Sistema di segnalazione laser dinamico, programmabile, personalizzabile ed espandibile per punti critici o pericolosi, secondo la precedente rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un top (30) a forma di cupola, installato sul manto stradale o sulla superficie da segnalare, atto ad ampliare il fascio di luce emesso da detto segnalatore laser (1); detto top (30) comprendendo una banda luminosa e una superficie superiore a forma di cupola (31) atta ad essere installata in un apposito recesso del manto stradale in modo che detta cupola (31) sporga di almeno 5 mm dal manto stradale; detto recesso del manto stradale, prima di essere impegnato con detto top (30) essendo atto ad essere parzialmente riempito con uno strato di collante (32); detto top (30) essendo dotato di una struttura morbida ultra-flessibile atta a consentire di schiacciare detto top (30) anche con veicoli pesanti, evitandone il danneggiamento.

3. Sistema di segnalazione laser dinamico, programmabile, personalizzabile ed espandibile per punti critici o pericolosi, secondo la precedente rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto segnalatore laser (1) ? gestibile automaticamente e attivato da algoritmi di elaborazione intelligenti o attivato manualmente da remoto dall?operatore in qualsiasi tipo di occorrenza o situazione.

4. Sistema di segnalazione laser dinamico, programmabile, personalizzabile ed espandibile per punti critici o pericolosi, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto segnalatore laser (1) ? atto a generare una proiezione di luce programmabile per adattarsi al meglio a seconda del tipo di situazione in cui il sistema viene impiegato, detto sistema comprendendo un gruppo ottico fisso, atto ad emettere un fascio luminoso 2D o 3D costante, e un gruppo ottico motorizzato a fuoco ed incidenza variabile motorizzato per consentire la modellazione in tempo reale dei modelli spaziali lineari 2D o 3D in applicazioni stradali e industriali.

5. Sistema di segnalazione laser dinamico, programmabile, personalizzabile ed espandibile per punti critici o pericolosi, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere un sensore meteorologico atto a rilevare le condizioni di visibilit? dovuto a foschia, nebbia, forti precipitazioni, detto sensore meteorologico essendo connesso a detto segnalatore laser (1) per regolarne l?intensit? luminosa in funzione della visibilit? rilevata.

6. Sistema di segnalazione laser atto a migliorare la visibilit? di punti critici o pericolosi, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto palo (4) comprende un fonte di luce come un lampione stradale.

7. Sistema di segnalazione laser atto a migliorare la visibilit? di punti critici o pericolosi, secondo le precedenti rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che in caso di visibilit? molto scarsa, detto sistema ? atto a disattivare la luce del lampione presente su detto palo (4) per eliminare l?abbagliamento.

8. Sistema di segnalazione laser atto a migliorare la visibilit? di punti critici o pericolosi, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta staffa di supporto (20) ? realizzata in ABS ultracompatto e acciaio inox resistente agli agenti atmosferici; detta staffa (2) essendo atta a consentire una facile e veloce installazione a detto palo (4) e permette inoltre un?alta precisione di puntamento, grazie alla facilit? di regolazione in azimut, elevazione e rotazione angolare fino a 180?.

9. Uso di un sistema di segnalazione laser, secondo un qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, per l?illuminazione del ciglio stradale dall?alto, in corrispondenza di zone potenzialmente pericolose per persone e cose.

10. Uso di un sistema di segnalazione laser, secondo un qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 8, per l?illuminazione di percorsi esterni e interni in ambito industriale, delimitando, a titolo esemplificativo non vincolante, aree di carico e scarico o di movimentazione di macchinari.