ITBO940346A1 - Sistema per il rilevamento di veicoli in transito. - Google Patents

Abstract

Il sistema per il rilevamento di veicoli in transito lungo una pista (2) comprende:una unità di trasmissione (16 e 12a) posta su un lato della pista (2), presentante una pluralità di diodi (17 e 12a) emettitori di luce ad infrarossi multiplexati e modulati ad una prefissata frequenza, e di altezza sostanzialmente pari all'altezza della ruota del veicolo in transito;una unità di ricezione (18 e 14a) posta su un lato opposto della pista (2), presentante una pluralità di fotoricevitori ad infrarossi (21 e 15a), e di altezza sostanzialmente pari all'altezza della ruota del veicolo in transito;una apparecchiatura elettronica (22) di elaborazione dei segnali elettrici generati dai fotoricevitori (21 e 15a) e comprendente mezzi che rilevano la presenza di una ruota e quindi di un assale del veicolo fra le unità di trasmissione e di ricezione.

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un sistema per il rilevamento di veicoli in transito, sistema normalmente utilizzato nelle stazioni autostradali per esazione pedaggio.

Com'è noto, sistemi del tipo sopra indicato attualmente utilizzati comprendono essenzialmente una barriera ottica atta a rilevare il transito di un veicolo ed un dispositivo atto a rilevare la direzione di marcia del veicolo in transito ed il numero degli3⁄4 assali di tale veicolo. Il suddetto dispositivo costituito da una pluralità di pedane interrate quasi è completamente nel piano stradale e provviste di uno organo (elettrico, elettropneumatico, ecc.) che rileva la pressione esercitata dalle ruote del veicolo sulle pedane stesse. Sulla base della sequenza di pedane interessate dalle ruote del veicolo e sulla base del numero di volte che uno stesso veicolo esercita delle pressioni sulle pedane, il Suddetto dispositivo individua la direzione di marcia ed il numero degli assalì del veicolo in transito.

I sistemi sopra descritti presentano alcuni inconvenienti dovuti soprattutto alla forma di attuazione del dispositivo che rileva la direzione ed il numero degli assali del veicolo in transito. In particolare risulta costoso realizzare gli scavi nel piano stradale per interrare le pedane. Poi appare evidente che le pedane sono soggette ad usura e quindi devono essere sostituite con frequenza. Inoltre è da sottolineare che i segnali generati dal dispositivo e quelli generati dalla barriera ottica possono essere elaborati per calcolare dei parametri tipici di riconoscimento del veicolo ed in particolare della classe del veicolo. Ora è noto che nei sistemi attuali risulta complesso integrare la parte elettrica del dispositivo con la parte elettrica della barriera ottica.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema per il rilevamento di veicoli in transito che sia privo degli inconvenienti sopra citati.

In base alla presente invenzione viene realizzato un sistema per il rilevamento di veicoli in transito lungo una pista, caratterizzato dal fatto di comprendere:

una unità di trasmissione posta su un lato della detta pista, presentante una pluralità di diodi emettitori di luce ad infrarossi multiplexati e modulati ad una prefissata frequenza, e di altezza sostanzialmente pari all'altezza della ruota del veicolo in transito;

una unità di ricezione posta su un lato opposto della detta pista, presentante una pluralità di fotoricevitori ad infrarossi, e di altezza sostanzialmente pari all'altezza della ruota del veicolo in transito; ed

una apparecchiatura elettronica di elaborazione dei segnali elettrici generati dai detti fotoricevitori e comprendente mezzi per la determinazione della presenza di una ruota e quindi di un assale del veicolo fra le dette unità di trasmissione e di ricezione.

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

la figura 1 è una vista prospettica di un sistema per il rilevamento di veicoli in transito;

la figura 2 è uno schema a blocchi della parte elettronica del sistema della figura 1; e

le figure 3 e 4 sono diagrammi di cicli operativi del sistema della figura 1.

Secondo guanto illustrato nella figura 1 è indicato nel suo complesso con 1 un sistema che rileva veicoli in transito lungo una pista 2. In particolare il sistema rileva il transito di un veicolo, la direzione di marcia ed il numero degli assali del veicolo in transito, ed anche la continuità di un veicolo costituito da un mezzo trainante e da un mezzo trainato. Il sistema 1 comprende una barriera ottica 3 che rileva il transito del veicolo e la continuità dello stesso se del tipo costituito da un mezzo trainante e da un mezzo trainato, ed un dispositivo 4 che rileva la direzione di marcia ed il numero degli assali del veicolo in transito. La barriera ottica 3 è stata descritta nelle domande Italiane di brevetto nn. B092A000020, B092A000021 e B092A000240 depositate dalla richiedente, per cui di tale barriera ottica 3 verranno descritte solo le parti essenziali. Il sistema 1 comprende due colonne 5 e 6 disposte, una affacciata all'altra, ai lati della pista di transito 2 ed ortogonalmente alla direzione di marcia. Ogni colonna 5 e 6 sulla faccia rivolta verso l'altra colonna 6 e 5 presenta due feritoie 7 e 8 parallele fra loro e con asse longitudinale verticale; la feritoia 7 della colonna 5 essendo affacciata alla feritoia 7 della colonna 6, e la feritoia 8 della colonna 5 essendo affacciata alla feritoia 8 della colonna 6.

Con riferimento alla figura 2, la barriera ottica 3 comprende:

una unità di trasmissione 11 installata nella colonna 5 e che presenta, in corrispondenza della feritoia 8, una pluralità di coppie di diodi 12 emettitore di luce ad infrarossi multiplexati e modulati ad prefissata frequenza;

un blocco 13 di alimentazione elettrica dell'unità 11;

una unità di ricezione 14 installata nella colonna 6 e che presenta una pluralità di fotoricevitori 15 ad infrarossi disposti lungo l'asse della feritoia 8; ed

una apparecchiatura elettronica 16 di gestione dei segnali generati dai fotoricevitori 15.

Le coppie di diodi 12 sono uniformemente distribuite lungo l'asse della feritoia 8. Nell'unità 11 una parte dei diodi 12, indicati con 12a, come si vedrà in seguito fa parte anche del dispositivo 4. I diodi 12a sono installati nella parte inferiore Ila della colonna 5 al di sotto di una retta ideale Ά. I diodi 12a risultano ad un livello tale che quando transita un veicolo, tali diodi 12a risultino affacciati alla ruota di tale veicolo. Nell'unità 14 una parte dei fotoricevitori 15, indicati con 15a, come si vedrà in seguito fa parte anche del dispositivo 4. I fotoricevitori 15a sono installati nella colonna 6 al di sotto della retta Ά e sono in numero sostanzialmente pari al numero dei fotoricevitori 15 installati al di sopra della retta A; i fotoricevitori 15a essendo uniformemente distribuiti lungo la propria ridotta zona di installazione 14a, e gli altri fotoricevitori 15 essendo uniformemente distribuiti lungo la propria estesa zona di installazione.

Con riferimento alla figura 2, il dispositivo 4 comprende:

una unità di trasmissione 16 installata nella colonna 5 e che presenta, in corrispondenza della feritoia 7, una pluralità di coppie di diodi 17 emettitore di luce ad infrarossi multiplexati e modulati ad prefissata frequenza;

una unità di ricezione 18 installata nella colonna 6 e che presenta una pluralità di fotoricevitori 21 ad infrarossi disposti lungo l'asse della feritoia 7; ed

una apparecchiatura elettronica 22 di gestione dei segnali generati dai fotoricevitori 21 e dai fotoricevitori 15a.

I diodi 17 sono in pari numero dei diodi 12a e sono disposti al medesimo livello di questi. I fotoricevitori 21 sono in pari numero dei fotoricevitori 15a e sono disposti al medesimo livello di questi. Il blocco 13 è atto ad alimentare anche i diodi 17 ed inoltre realizza una alimentazione in sincronia dei diodi 17 e dei diodi 12a posti al medesimo livello.

Con riferimento alla figura 2, l'apparecchiatura 22 comprende:

una unità centrale di elaborazione dati 23; un convertitore analogico-digitale 24 atto a convertire i segnali generati dai fotoricevitori 15a ed ad inviare tali segnali convertiti all'unità 23; un convertitore analogico-digitale 25 atto a convertire i segnali generati dai fotoricevitori 21 ed ad inviare tali segnali convertiti all'unità 23;

una memoria 26;

una linea seriale 27 di trasmissione dati.

II dispositivo 4 comprende inoltre un pulsante 28 che come si vedrà in seguito è utilizzato per comandare l'esecuzione di una procedura di taratura dei fotoricevitori 21. La barriera 3 presenta un analogo pulsante non illustrato utilizzato per il comando della taratura di tutti i diodi 12 e di tutti i fotoricevitori 15. Infine il dispositivo 4 comprende, connessi all'apparecchiatura 22 e di tipo noto, un blocco 31 attraverso il quale è possibile notare quali diodi 17 e 12a e quali fotoricevitori 21 e 15a sono in fase operativa, ed un blocco 32 che costituisce una ulteriore uscita dei dati elaborati dall'unità 23. Il blocco 31 è costituito normalmente da una pluralità di spie luminose ognuna delle quali associata ad un rispettivo diodo 17 e 12a ed ad un rispettivo fotoricevitore 21 e 15a. L'apparecchiatura 22 è in grado di abilitare l'accensione di tali spie luminose in modo che un operatore anche visivamente possa controllare la correttezza del funzionamento dei diodi 17 e 12a e dei fotoricevitori 21 e 15a. Il blocco 32 è in sostanza una presa attraverso la quale tramite un connettore risulta possibile trasmettere e/o segnalare i dati elaborati; tale blocco 32 presentando uno o più blocchi elettrici che in funzione dei dati cambiano il proprio stato elettrico alla stregua di comuni relè.

Il sistema 1 comprende infine una unità 33 che può essere distinta dalle apparecchiature 16 e 22 (come illustrato nella figura 2) o che può essere integrata in una di queste, alla quale pervengono i dati elaborati dalle apparecchiature 16 e 22. Tale unità 33 è in grado di elaborare ulteriormente i dati pervenuti per calcolare dei parametri tipici di riconoscimento del veicolo in transito ed in particolare della classe di tale veicolo. E' noto che le società autostradali hanno suddiviso tutti i veicoli in classi ad ognuna delle quali corrisponde una prefissata tariffa da esigere quando tali veicoli percorrono tratti di autostrada.

Viene ora descritto in modo succinto, in quanto noto, il funzionamento del gruppo costituito dalle unità 11 e 14. Come già citato i diodi 12 sono multiplexati e modulati ad una prefissata frequenza e cioè una coppia volta di diodi 12 emette una luce ad infrarossi per un tempo T e con una determinata frequenza. Un fotoricevitore 15 per volta viene abilitato a ricevere la luce per il tempo necessario ad una scansione completa dell'unità 11. Il fascio di luce generato da ogni coppia di diodi 12 presenta un rispettivo angolo di diffusione in grado di colpire contemporaneamente tutti i fotoricevitori 15. In presenza di un oggetto fra le feritoie 8 delle due colonne 5 e 6, uno o più fotoricevitori 15 risultano oscurati ossia ricevono una intensità di luce ridotta dovuta a riflessione sia dell'oggetto che del manto stradale. I fotoricevitori 15 poi trasducono la luce ricevuta in un segnale elettrico proporzionale all'intensità di luce. Come già ricordato tali segnali generati dai fotoricevitori 15 vengono poi elaborati dall'apparecchiatura 16 che ne ricava il riconoscimento della presenza di un veicolo, la continuità di questo ed a volte l'altezza del veicolo.

Il gruppo costituito dalle unità 16 e 18 presenta il medesimo funzionamento sopra descritto del gruppo costituito dalle unità 11 e 14. In questo caso i segnali generati dai fotoricevitori 21 vengono elaborati dall'apparecchiatura 22 insieme ai segnali generati dai fotoricevitori 15a. Dato il livello in cui sono installati i fotoricevitori 21 e 15a, dai segnali generati da questi è possibile ricavare un diagramma che riporta sostanzialmente il profilo perimetrale della ruota. Se l'apparecchiatura 22, in base ai dati memorizzati nella memoria 26, riconosce l'oggetto come ruota ecco che la stessa ha individuato il transito di un assale. Dal fatto che la ruota vada ad oscurare prima uno o più fotoricevitori 21 o uno o più fotoricevitori 15a, l'apparecchiatura 22 ne ricava la direzione di marcia del veicolo in transito.

L'unità 33 conta il numero di assali individuato dall'apparecchiatura 22 mentre l'apparecchiatura 16 rileva la continuità del veicolo, in modo da associare a tale veicolo un numero di assali. Poi come già ricordato l'unità 33 può classificare il veicolo in modo da aiutare l'operatore per il calcolo della tariffa da esigere.

Con riferimento alla figura 3 viene ora descritto un ciclo operativo dell'apparecchiatura 22 che consente di valutare per il veicolo in transito la direzione di marcia e la presenza di un assale. Da un blocco di partenza 101 si passa ad un blocco 102 nel quale si verifica se i fotoricevitori 21 e 15a sono stati soggetti ad una procedura di taratura; procedura descritta nella sopra citata domanda di brevetto Italiana n. BO92A000020 e relativa alla taratura dei fotoricevitori dell'unita 14. In caso positivo dal blocco 102 si passa ad un blocco 103, mentre in caso contrario dal blocco 102 si passa ad un blocco 104 nel quale si realizza la citata procedura di taratura. Dal blocco 104 si passa ad un blocco 105 nel quale si verifica se la procedura di taratura è stata eseguita correttamente. In caso positivo dal blocco 105 si passa al blocco 103, mentre in caso contrario dal blocco 105 si perviene ad un blocco 106 nel quale tramite il blocco 31 viene segnalata all'operatore che la procedura di taratura non è stata eseguita correttamente; tale segnalazione prevedendo per esempio il lampeggio delle spie luminose del blocco 31. Dal blocco 106 si passa poi ad un blocco 107 in cui viene interrotto il ciclo operativo.

Nel blocco 103 si realizzano le letture dei fotoricevitori 21 e 15a secondo le modalità descritte in precedenza. Dal blocco 103 si passa ad un blocco 108 nel quale tramite una spia luminosa del blocco 31 viene richiesto all'operatore se lo stesso vuole attivare la procedura di taratura. Se l'operatore preme il pulsante 28 entro un periodo di tempo prefissato , dal blocco 108 si ritorna al blocco 104 per eseguire la procedura di taratura, mentre se entro il suddetto tempo il pulsante non è premuto dal blocco 108 si passa ad un blocco 111 nel quale l'unità 23 elabora i segnali generati dai fotoricevitori 21. Dal blocco 111 si passa ad un blocco 112 nel quale l'unità 23 elabora i segnali generati dai fotoricevitori 15a. Dal blocco 112 si perviene ad un blocco 113 nel quale si verifica se il transito della ruota del veicolo è terminato e se cioè tutti i fotoricevitori 21 e 15a non sono più oscurati dalla ruota. In caso di transito ancora in essere dal blocco 113 si ritorna al blocco 103, mentre in caso contrario dal blocco 113 si passa ad un blocco 114 nel quale si verifica se i segnali finora pervenuti sono relativi ad una ruota di un veicolo secondo le modalità prima riportate.

In caso di riconoscimento del transito di una ruota dal blocco 114 si passa ad un blocco 115, mentre in caso contrario dal blocco 114 si ritorna al blocco 103. Nel blocco 115 si stabilisce il transito corretto di una ruota e la direzione di marcia del veicolo. Dal blocco 115 si passa ad un blocco 116 e da questo si ritorna al blocco 103. Nel blocco 116 l'apparecchiatura 22 mette a disposizione nel blocco 32 i dati or ora elaborati e relativi al passaggio di un assale ed alla direzione di marcia del veicolo, e trasferisce tali dati, attraverso la linea seriale 27, all'unità 33.

Con riferimento alla figura 4 viene ora descritto un ciclo operativo dell'unità 33, ciclo attivato ogni qualvolta è in transito un veicolo. Da un blocco di partenza 121 si passa ad un blocco 122 nel quale l'unità 33 riceve man mano i dati dalle apparecchiature 16 e 22. Dal blocco 122 si passa ad un blocco 123 nel quale l'unità 33, tramite i dati che pervengono dall'apparecchiatura 16, verifica se è terminato il transito del veicolo. In caso positivo dal blocco 123 si passa ad un blocco 124 , mentre in caso contrario dal blocco 123 si ritorna al blocco 122. Nel blocco 124 si elaborano tutti i dati pervenuti dalle apparecchiature 16 e 22 ed in sostanza si rileva la continuità del veicolo, la sua direzione di marcia ed il numero degli assali. Dal blocco 124 si passa ad un blocco 125 nel quale in base ad alcuni dati elaborati del veicolo si determina la classe dello stesso. Dal blocco 125 si passa ad un blocco 126 nel quale l'informazione relativa alla classe del veicolo viene trasferita ad una ulteriore apparecchiatura che in funzione del percorso (da stazione a stazione) effettuato dal veicolo ed in base alla classe dello stesso calcola l'importo del pedaggio. I dati pervenuti all'unità 33 ed elaborati dalla stessa possono inoltre essere memorizzati in una ulteriore apparecchiatura che controlla se l'importo del pedaggio richiesto è pari a quello elaborato in base alle informazioni ricevute dall'unità 33. Dal blocco 126 si passa infine ad un blocco di fine ciclo 127.

Da quanto sopra descritto risultano evidenti i vantaggi conseguiti con la realizzazione della presente invenzione.

In particolare si è realizzato un dispositivo che rileva la presenza ed il numero degli assali di un veicolo e la sua direzione di marcia. Tale dispositivo abbinato ad una barriera ottica va a costituire un impianto che rileva una molteplicità di informazioni relative al veicolo in transito; informazioni particolarmente utili per le stazioni autostradali nelle quali si esige il pedaggio.

Risulta infine chiaro che al sistema 1 qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.

Claims (1)

1. R IV E N D I C A Z I O N I 1- Sistema per il rilevamento di veicoli in transito lungo una pista (2), caratterizzato dal fatto di comprendere: una unità di trasmissione (16 e 12a) posta su un lato della detta pista (2), presentante una pluralità di diodi (17 e 12a) emettitori di luce ad infrarossi multiplexati e modulati ad una prefissata frequenza, e di altezza sostanzialmente pari all'altezza della ruota del veicolo in transito; una unità di ricezione (18 e 14a) posta su un lato opposto della detta pista (2), presentante una pluralità di fotoricevitori ad infrarossi (21 e 15a), e di altezza sostanzialmente pari all'altezza della ruota del veicolo in transito; ed una apparecchiatura elettronica (22) di elaborazione dei segnali elettrici generati dai detti fotoricevitori (21 e 15a) e comprendente mezzi per la determinazione della presenza di una ruota e quindi di un assale del veicolo fra le dette unità di trasmissione (16 e 12a) e di ricezione (18 e 14a). 2- Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la detta unità di trasmissione comprende due organi di trasmissione (16 e 12a) affiancati fra loro e che la detta unità di ricezione comprende due organi di ricezione (18 e 14a) affiancati fra loro ed ognuno dei quali affacciato ad un rispettivo organo dei detti organi di trasmissione (16 e 12a); la detta apparecchiatura (22) comprendendo mezzi per verificare quale organo dei detti organi di ricezione (18 e 14a) tramite i propri detti fotoricevitori (21 e 15a) genera per primo dei segnali corrispondenti alla presenza di un oggetto tra le dette unità di trasmissione (16 e 12a) e di ricezione (18 e 14a) e quindi mezzi per determinare la direzione di marcia del veicolo in transito. 3- Sistema secondo la rivendicazione 1 e/o 2 caratterizzato dal fatto che la detta apparecchiatura (22) comprende mezzi per riconoscere se l'oggetto presente tra le dette unità di trasmissione (16 e 12a) e di ricezione (18 e 14a) è costituito da una ruota di un veicolo in transito. Sistema secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere una unità di elaborazione dati (33) presentante mezzi per il conteggio del numero degli assali presentati dal veicolo in transito. 5- Sistema secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere una barriera ottica (3) atta a rilevare il passaggio di un veicolo lungo la detta pista ed atta a rilevare la continuità di veicolo costituito da un mezzo trainante e da un mezzo trainato; la detta barriera ottica (3) comprendendo una unità di trasmissione (11) posta ad un lato della detta pista (2) e presentante una pluralità di diodi (12) emettitori di luce ad infrarossi multiplexati e modulati ad prefissata frequenza; una unità di ricezione (14) posta ad un lato opposto della detta pista (2) e presentante una pluralità di fotoricevitori (15) ad infrarossi; ed una apparecchiatura elettronica (16) di gestione dei segnali generati dai detti fotoricevitori (15) della detta barriera ottica (3). 6- Sistema per il rilevamento di veicoli in transito come descritto ed illustrato con riferimento ai disegni allegati.