ITPI20100103A1 - Sistema per rilevare e segnalare condizioni particolari in una carreggiata stradale, tipicamente condizioni di pericolo - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo “SISTEMA PER RILEVARE E SEGNALARE CONDIZIONI PARTICOLARI IN UNA CARREGGIATA STRADALE, TIPICAMENTE CONDIZIONI DI PERICOLOâ€

DESCRIZIONE

Ambito dell’invenzione

La presente invenzione riguarda in generale un metodo e un apparato per rilevare e segnalare tempestivamente condizioni particolari in un tratto di una carreggiata stradale, tipicamente per rilevare condizioni di pericolo e per segnalare tali condizioni di pericolo ai conducenti di mezzi in marcia verso tale tratto di carreggiata.

L’invenzione riguarda, in particolare, un metodo e un apparato per rilevare e segnalare veicoli in marcia contromano, tipicamente in una carreggiata di tipo autostradale.

Stato dell’arte - Problema tecnico

Gravi incidenti stradali sono provocati da ostacoli e impedimenti di varia natura, in particolare veicoli fermi, incidentati o in condizioni di marcia e/o posizione irregolare. Un pericolo particolarmente grave à ̈ rappresentato, tipicamente su carreggiate di tipo autostradale, da veicoli in marcia contromano. I mezzi di segnalazione via radio e/o mediante pannelli a messaggio variabile non sono sempre abbastanza tempestivi e/o capillarmente distribuiti per consentire agli automobilisti di rallentare o fermarsi in tempo utile per evitare incidenti, in particolare tamponamenti a catena.

In WO2007039924 viene descritto un impianto per rilevare e segnalare la presenza di ostacoli o impedimenti su una carreggiata stradale, comprendente dispositivi disposti lungo la carreggiata. Tali dispositivi sono provvisti di mezzi di rilevamento o sensori di presenza di ostacoli e/o impedimenti sulla carreggiata, nonché di mezzi di segnalazione remota e di segnalazione visiva/acustica di tale presenza. I mezzi di rilevamento sono essenzialmente formati da un magnetometro, da un sensore a raggi infrarossi e da un microfono, in grado di rilevare, in un raggio di copertura predeterminato, la presenza di veicoli fermi o particolarmente lenti sulla carreggiata. Dall’unione dei tre valori d’ingresso dei sensori, un’unità di elaborazione o CPU di ogni dispositivo determina posizione e/o velocità degli ostacoli/impedimenti. In caso di condizioni di pericolo, la CPU pone il rispettivo dispositivo in uno stato di allarme, che viene propagato a una pluralità di gemme precedenti rispetto alla direzione di marcia, attraverso mezzi di ricetrasmissione, in modo che tali gemme precedenti possano notificare lo stato di allarme ai mezzi che sopraggiungono, attraverso propri mezzi di segnalazione visiva e/o acustica.

Tale impianto à ̈ in grado di rilevare e segnalare a distanza la presenza di ostacoli e/o impedimenti, e di avvisare tempestivamente gli automobilisti in arrivo, in modo che questi possano rallentare con sufficiente anticipo, evitando tamponamenti e altri incidenti. Tuttavia non à ̈ in grado di rilevare condizioni di pericolo specifiche, in particolare autoveicoli in marcia contromano rispetto al senso di percorrenza assegnato alla corsia o alla carreggiata che impegnano. Inoltre, il sistema di comunicazione dei dispositivi tra loro non ha una efficienza soddisfacente.

Sintesi dell’invenzione

È quindi scopo della presente invenzione fornire un sistema per riconoscere la presenza di una condizione di pericolo in una carreggiata stradale, tipicamente un impedimento come un veicolo in condizioni di marcia irregolare, un incidente, una coda o altro, e di segnalare la condizione di pericolo agli autoveicoli in marcia verso di essa, a una distanza predeterminata e in tempo utile per adottare una condotta di marcia tale da evitare incidenti.

È uno scopo particolare dell’invenzione fornire un siffatto sistema che sia più affidabile dei sistemi di tecnica nota e che permetta, in particolare, di riconoscere il tipo di impedimento presente sulla carreggiata, e/o il tipo di evento che lo ha causato.

È un altro scopo particolare dell’invenzione fornire un sistema per riconoscere e segnalare la presenza di un autoveicolo in marcia lungo una carreggiata o corsia stradale/autostradale in senso contrario al senso di marcia prestabilito per la corsia o per la carreggiata.

Questi e altri scopi sono raggiunti da un metodo per rilevare una condizione particolare in un tratto di carreggiata stradale e per notificare tale condizione ad utenti della carreggiata stradale, comprendente le fasi di: disposizione di una pluralità di dispositivi di rilevazione e segnalazione lungo la carreggiata stradale ad un predeterminato passo l’uno dall’altro, ciascuno dei dispositivi di rilevazione e segnalazione del sistema comprendendo:

– almeno un sensore atto a rilevare una variabile fisica in una porzione di detto tratto della carreggiata stradale, e a produrre un segnale di tale variabile fisica;

– mezzi di comunicazione atti a trasferire il segnale di variabile fisica tra i dispositivi di rilevazione e segnalazione presenti lungo la carreggiata, i mezzi di comunicazione comprendendo mezzi ricevitori / trasmettitori atti a trasmettere/ricevere il segnale di variabile fisica dal dispositivo di rilevazione e segnalazione a/da un altro dispositivo di rilevazione e segnalazione presente lungo la carreggiata;

– mezzi elaboratori atti a produrre un segnale di condizione, che descrive la condizione presente in detto tratto della carreggiata stradale, sulla base di uno o più segnali di variabile fisica provenienti dal dispositivo di rilevazione e segnalazione disposto in corrispondenza di tale tratto di carreggiata, e/o da altri dispositivi di rilevazione e segnalazione, attraverso i mezzi di comunicazione di ciascun dispositivo,

– mezzi per formare un frame di dati comprendenti segnali di variabile fisica e/o segnali di condizione prodotti da o ricevuti in ciascun dispositivo; – mezzi per notificare detta condizione particolare agli utenti della carreggiata,

realizzazione, tramite i rispettivi mezzi di comunicazione, di una rete di dati, in cui ciascun dispositivo di rilevazione e segnalazione definisce un nodo della rete di dati;

la caratteristica principale del metodo essendo che ciascun dispositivo di rilevazione e segnalazione riconosce un protocollo di comunicazione lineare che prevede l’esecuzione di fasi di:

– definizione di una distanza di ricezione k comprendente un numero predeterminato di passi lungo detta carreggiata, la distanza di ricezione k essendo tale che la ricetrasmissione di un dispositivo non si estenda lungo detta carreggiata a dispositivi disposti oltre tale distanza di ricezione;

– definizione di una distanza di modulo, la distanza di modulo comprendendo un numero di passi N maggiore dell’ampiezza di ricezione, tale che N>2k 1, la distanza di modulo essendo tale che due nodi posti a tale distanza di modulo possono trasmettere contemporaneamente detto frame a altri nodi che si trovano lungo detta carreggiata ad una distanza inferiore alla distanza di ricezione;

– trasmissione contemporanea su un medesimo canale di trasmissione, per un tempo di trasmissione predeterminato, di detto frame di dati da parte di una pluralità di dispositivi che si trovano lungo detta carreggiata a distanza di modulo tra loro verso altri dispositivi di rilevazione e segnalazione che si trovano entro la distanza di ricezione da ciascuno dei dispositivi di detta pluralità, e mantenimento di uno stato di silenzio da parte di tutti gli altri dispositivi non appartenenti a detta pluralità;

– iterazione di detta fase di trasmissione per altre pluralità di dispositivi per ulteriori rispettivi tempi di trasmissione fino a far compiere detta fase di trasmissione a tutti i dispositivi presenti lungo detta carreggiata;

– ripetizione ciclica di dette fasi di trasmissione e iterazione;

– notifica di detta condizione particolare in caso essa risulti in detto frame di dati per almeno uno di detti dispositivi in una posizione nota ad un numero predeterminato di dispositivi che si trovano a monte di detta posizione in una predeterminata direzione di marcia in detta carreggiata. In tal modo, à ̈ possibile propagare una segnalazione di una condizione particolare di un tratto della carreggiata per una distanza potenzialmente illimitata lungo la carreggiata, senza che abbiano luogo interferenze tra dispositivi di rilevazione e segnalazione, utilizzando un solo canale di comunicazione, che viene impegnato in processi distinti di comunicazione in ambiti locali definito dalla distanza di modulo N.

Vantaggiosamente, detta fase di iterazione di detta fase di trasmissione à ̈ effettuata in sequenza in direzione contraria alla direzione di marcia dei veicoli in detta carreggiata. In questo modo, il sistema à ̈ atto a rilevare condizioni di pericolo sulla carreggiata e/o a notificare tali condizioni di pericolo a conducenti di veicoli in marcia verso il tratto della carreggiata stradale. In particolare, ripetendo in sequenza, in direzione contraria alla direzione di marcia dei veicoli, la fase di trasmissione per tutti i nodi della rete duri un rispettivo tempo di trasmissione TT, in modo che ogni nodo può sia autorizzato a trasmettere nuovamente dopo un tempo di ripetizione o di ciclo TS=TT*N, con il risultato che ad ogni iterazione dopo il tempo di trasmissione ogni modulo di dimensione N migra in direzione contraria alla direzione di marcia, garantendo una fusione dei dati formati dai segnali di variabile fisica e dai segnali di condizione su essi calcolati da ogni dispositivo.

Vantaggiosamente, detta condizione particolare à ̈ una condizione di velocità anomala di uno o più veicoli o di oggetti assimilabili a uno o più veicoli sulla carreggiata stradale. Detta condizione di velocità anomala può appartenere al gruppo formato da:

– un veicolo a velocità nulla, in particolare un veicolo incidentato;

– un veicolo in marcia ad una velocità inferiore ad un valore minimo predeterminato;

– un veicolo in marcia ad una velocità superiore ad un valore massimo predeterminato;

– una coppia di veicoli aventi una velocità relativa superiore ad un valore massimo predeterminato;

– una coda di veicoli in marcia lenta, ossia ad una velocità inferiore ad un valore minimo predeterminato che formano un coda;

– un veicolo in marcia con una velocità di verso opposto al verso o senso di marcia prestabilito per una corsia della carreggiata, ossia un veicolo in marcia contromano.

I mezzi di trasmissione/ricezione possono essere:

– mezzi cablati;

– mezzi senza fili o wireless.

In particolare, i mezzi di trasmissione senza fili sono mezzi in radiofrequenza, preferibilmente atti a trasmettere/ricevere in canali ossia in bande di frequenza comprese tra 800 e 900 MHz, in particolare in canali ossia in bande di frequenza comprese tra 860 e 880 MHz.

In una forma realizzativa particolare, il sistema comprende una fila di dispositivi di rilevazione e segnalazione per ciascuna corsia o carreggiata di una sede stradale, e i mezzi di trasmissione senza fili dei dispositivi di rilevazione e segnalazione di ciascuna fila sono atti a trasmettere/ricevere su rispettive bande di frequenza o canali disgiunti, ossia comprendenti frequenze distinte.

Inoltre, o in alternativa, i mezzi di trasmissione/ricezione in radiofrequenza sono atti a eseguire una tecnica di duplexing a divisione di frequenza (FDD). In tal modo, à ̈ possibile realizzare processi di comunicazione indipendenti lungo due o più corsie o carreggiate di una sede stradale, semplificando il protocollo di accesso al mezzo, rispetto a quanto richiesto con una tecnica di duplexing a divisione di tempo (TDD), in cui à ̈ invece necessario coordinare i dispositivi di rilevazione e segnalazione delle due o più corsie o carreggiate.

Vantaggiosamente, detto mantenimento di uno stato di silenzio da parte di tutti gli altri dispositivi non appartenenti alla pluralità di dispositivi in corrispondenza di detti nodi che stanno effettuando la trasmissione prevede una fase di attesa di un tempo di risposta predeterminato dopo la fine della ricezione di detto frame, provenienti da uno di tali altri nodi distinti da detti nodi.

In particolare, il protocollo di comunicazione lineare per ciascun nodo comprende fasi di:

– attivazione di un timer immediatamente dopo che à ̈ stata completata una fase di ricezione o la fase di trasmissione di un frame, il timer avendo una scadenza predeterminata;

– stand-by, per l’attesa e riconoscimento di un evento, l’evento essendo scelto tra:

– la scadenza del timer;

– una ricezione di dati provenienti da altri nodi distinti da tale nodo; dopo l’evento di scadenza viene attivata la fase di trasmissione, mentre dopo la fase di ricezione à ̈ prevista:

– una fase di disattivazione del timer;

– detta di fase di attesa di un tempo di risposta, dopo che à ̈ terminata la ricezione di dati proveniente da uno dei nodi distinto dal nodo.

In una forma realizzativa specifica, detto frame, che raccoglie detti segnali di variabile fisica e/o o detti segnali di condizione, comprende una porzione di sincronizzazione avente una funzione di segnalatore di inizio della fase di trasmissione, ed una porzione di dati comprendenti detti segnali di variabile fisica e/o i segnali di condizione, e

detti mezzi di comunicazione di uno dei dispositivi in ricezione per ricetrasmettere il frame à ̈ atto a generare ed a notificare ai mezzi elaboratori: – un segnale di interrupt di fine sincronizzazione non appena à ̈ stata ricevuta la porzione di sincronizzazione da parte del dispositivo in ricezione; – un segnale di interrupt di fine ricezione dopo che à ̈ stata ricevuta la porzione di dati da parte del dispositivo di rilevazione e segnalazione.

In altre parole, i mezzi elaboratori di ciascun dispositivo di rilevazione e segnalazione l’esecuzione di fasi di protocollo di:

– attivazione di un timer di durata pari alla somma di un tempo di risposta caratteristico dei mezzi di ricezione/trasmissione del sistema, necessario, in particolare, per il passaggio dalla modalità di trasmissione alla modalità di ricezione, e di un multiplo di un tempo di trasmissione di dati da parte di un singolo dispositivo, proporzionale a un numero di dispositivi in rispettivi nodi a monte cui viene concessa priorità in trasmissione prima di attivare una propria nuova trasmissione di dati;

– trasmissione di nuovi propri dati se nel nodo non viene rilevata in modo corretto alcuna trasmissione da parte dei nodi a monte entro un tempo di sincronizzazione dall’inizio della propria precedente trasmissione;

– disattivazione del timer precedentemente impostato e trasmissione di propri dati entro e non oltre un tempo pari al tempo di risposta dalla fine della ricezione di dati provenienti dal nodo immediatamente precedente, se da tale nodo vengono correttamente ricevuti dati;

– trasmissione di un proprio frame all’istante designato, a meno di non aver rilevato la trasmissione di un nodo adiacente.

In particolare, il protocollo di comunicazione lineare comprende, in caso di riconoscimento, ad opera di un dispositivo di rilevazione e segnalazione che definisce uno dei nodi, di una ricezione di dati provenienti da un dispositivo di rilevazione e segnalazione mittente che definisce un nodo, una fase di valutazione della distanza tra il nodo del dispositivo in ricezione e segnalazione e il nodo mittente, ed una fase di scelta se attivare la fase di attesa di un tempo predeterminato dopo la ricezione dei dati provenienti da detto nodo mittente secondoché la distanza attuale sia minore o meno la distanza di ricezione k; detta distanza attuale può essere computata in numero di passi tra un nodo e un nodo consecutivo.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, i mezzi elaboratori comprendono:

– mezzi di combinazione di dati scelti tra:

– segnali della variabile fisica prodotti da sensori distinti appartenenti ad un medesimo dispositivo di rilevazione e segnalazione che definisce un nodo attuale;

– segnali della variabile fisica, e/o segnali di condizione, prodotti in uno o più dispositivi che definiscono rispettivi nodi distinti dal nodo attuale, – mezzi logici di decisione per definire detta condizione particolare, quale una condizione di allarme, ed attivare i mezzi per notificare detta condizione particolare agli utenti della carreggiata stradale.

In particolare, i sensori comprendono un dispositivo radar doppler, e i dispositivi di rilevazione e segnalazione comprendono mezzi di trattamento di segnali atti a estrarre uno scostamento di fase da un segnale rilevato dal dispositivo radar doppler, in modo da valutare un verso e un valore della velocità di un oggetto sulla carreggiata stradale. Ciò consente, in particolare, di segnalare un veicolo in marcia contromano lungo la carreggiata stradale.

Vantaggiosamente, i mezzi di combinazione di dati sono atti a memorizzare segnali radar da almeno un dispositivo precedente il dispositivo predeterminato secondo il senso di percorrenza della corsia, e a segnalare una condizione di coda sulla carreggiata stradale nel caso si rilevi una velocità inferiore ad un valore limite predeterminato in corrispondenza del dispositivo predeterminato precedente, e in corrispondenza di almeno un dispositivo precedente. In tal modo, la velocità rallentata misurata da più gemme certifica la condizione di coda. Vantaggiosamente, i sensori possono comprendere un dispositivo di rilevazione della temperatura a distanza, il dispositivo di rilevazione della temperatura produce un segnale di temperatura, detti mezzi di combinazione di dati sono atti a:

– ricevere segnali radar da almeno un nodo precedente il nodo predeterminato secondo il senso di percorrenza della corsia stradale;

– segnalare una condizione di veicolo fermo nel caso in cui il segnale di temperatura individui la presenza di un oggetto fermo lungo la carreggiata stradale in corrispondenza del dispositivo predeterminato, e in cui si rilevi una velocità inferiore ad un secondo valore limite predeterminato in corrispondenza di almeno un dispositivo precedente,

Il dispositivo di rilevazione della temperatura a distanza può essere un dispositivo atto a rilevare una radiazione nell’infrarosso proveniente dall’oggetto fermo sulla carreggiata stradale.

Preferibilmentei sensori possono comprendere un dispositivo di rilevazione di segnali acustici, con il dispositivo di rilevazione di segnali acustici che à ̈ associato a mezzi di analisi del contenuto energetico di suoni rilevati, e i mezzi di combinazione di dati sono atti a

– ricevere segnali radar da almeno un nodo precedente il nodo predeterminato secondo il senso di percorrenza della corsia;

– segnalare una condizione di incidente nel caso in cui

– i segnali acustici comprendano componenti di rumore caratteristiche di un evento associato ad un incidente,

– si rilevi una riduzione di velocità repentina di un veicolo in corrispondenza di almeno un dispositivo precedente.

Preferibilmente, i mezzi di per notificare i segnali di condizione agli utenti della carreggiata stradale sono mezzi di segnalazione luminosa a LED. Tale soluzione contribuisce alla realizzazione di gemme a basso consumo energetico. In particolare, può essere variata l’intensità, l’intermittenza, o il colore della segnalazione luminosa a LED, per comunicare situazioni di stato o di pericolo diverse tra loro, e la distanza dall’evento che sta causando tale condizione.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione verrà illustrata di seguito con la descrizione di forme realizzative dell’apparato e del metodo secondo l’invenzione, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

3⁄4 la figura 1 à ̈ una rappresentazione schematica del sistema secondo l’invenzione;

3⁄4 la figura 2 mostra schematicamente una scansione temporale e spaziale dei dispositivi del sistema;

3⁄4 la figura 3 mostra schematicamente la struttura di un dispositivo di rilevazione e segnalazione del sistema secondo l’invenzione;

3⁄4 la figura 4 mostra la struttura di un frame utilizzato dal protocollo secondo una forma realizzativa del sistema;

3⁄4 la figura 5 mostra uno schema completo di temporizzazione, previsto dal protocollo secondo una forma realizzativa del sistema;

3⁄4 la figura 6’ à ̈ un diagramma a blocchi che mostra una forma realizzativa del protocollo di comunicazione del sistema;

3⁄4 la figura 6†à ̈ un diagramma a blocchi che mostra un’altra forma realizzativa del protocollo di comunicazione del sistema;

3⁄4 Le figure 7’, 7†e 7†’ sono diagrammi temporali che descrivono l’applicazione del protocollo in varie condizioni operative;

3⁄4 la figura 8 mostra schematicamente un dispositivo radar atto a fornire segnali demodulati in fase ed in quadratura;

3⁄4 la figura 9’ à ̈ uno schema a blocchi di un procedimento eseguito dal sistema secondo l’invenzione per rilevare la velocità di un oggetto in movimento lungo una carreggiata stradale;

3⁄4 la figura 9†à ̈ uno schema a blocchi di un procedimento eseguito dal sistema secondo l’invenzione per rilevare il senso di marcia di un oggetto in movimento lungo una carreggiata stradale;

3⁄4 la figura 10 à ̈ uno schema a blocchi di una fase di fusione di sensori eseguita dal sistema secondo l’invenzione per determinare la presenza di una coda di veicoli lungo una carreggiata stradale;

3⁄4 la figura 11’ à ̈ uno schema a blocchi di un procedimento eseguito dal sistema secondo l’invenzione per rilevare la presenza di un veicolo fermo lungo una carreggiata stradale;

3⁄4 la figura 11†à ̈ uno schema a blocchi di una fase di fusione di sensori eseguita dal sistema secondo l’invenzione nell’ambito della procedura di figura 11’;

3⁄4 la figura 12’ à ̈ uno schema a blocchi di un procedimento eseguito dal sistema secondo l’invenzione per rilevare la presenza di un incidente avvenuto lungo una carreggiata stradale;

3⁄4 la figura 12†à ̈ uno schema a blocchi di una fase di fusione di sensori eseguita dal sistema secondo l’invenzione nell’ambito della procedura di figura 12’;

3⁄4 la figura 13 à ̈ uno schema a blocchi di un procedimento di fusione di dati eseguito secondo dal sistema secondo l’invenzione.

Descrizione di forme realizzative preferite

Con riferimento alla figura 1, viene rappresentato un sistema 1 per rilevare una condizione, in particolare una condizione di pericolo 2, in un tratto 7 di una carreggiata stradale 5, e per segnalare tale condizione 2 ad utenti della carreggiata stradale 5, tipicamente a persone a bordo di veicoli 6 in marcia verso il tratto di carreggiata 7.

Il sistema comprende una pluralità di dispositivi 10 cooperativamente atti a rilevare e segnalare tali condizioni della carreggiata stradale 5. I dispositivi 10 vengono indicati come “gemme intelligenti†o semplicemente “gemme†, per analogia con i catarifrangenti disposti lungo le sedi stradali, i quali hanno però il solo scopo di segnalare i limiti delle corsie o carreggiate, o segnalare condizioni di pericolo statiche. I dispositivi 10 del sistema 1 secondo l’invenzione possono affiancare/sostituire i catarifrangenti o gemme di tipo tradizionale.

La figura 1 rappresenta una condizione di pericolo 2 costituita da veicoli fermi dopo un incidente, tuttavia la condizione di pericolo può comprendere anche un veicolo in marcia con una velocità inferiore a un determinato valore minimo o superiore a un determinato valore massimo, o una condizione che coinvolge tratti di carreggiata estesi, pertinenti più gemme 10, come una coda di veicoli che si muovono a distanza ravvicinata e con una velocità inferiore a un valore minimo prefissato, veicoli che marciano a una velocità relativa troppo elevata, un veicolo in marcia contromano, ed altre situazioni ancora.

Come mostra la figura 2, ciascuna gemma 10 definisce un nodo 11idi una rete lineare 1’ comprendente un numero totale T di gemme (i=1…T). In altre parole, à ̈ definito un ordinamento da un primo nodo 111a un T-esimo nodo 11T, secondo lo sviluppo della corsia/carreggiata 5. Come indica la figura 1, per ciascuna corsia 5’,5†di una carreggiata, ad esempio per corsie con senso di marcia opposto, possono essere previste più file 1’,1†di nodi 11i, 11i’.; nelle figure 1 e 2 I nodi 11i, sono disposti a reciproche distanze o passi d costanti, tuttavia la descrizione che segue può riferirsi più in generale al caso di distanze o passi d diversi tra una coppia di nodi consecutivi ed un’altra coppia di nodi consecutivi. Questa scelta può essere dettata da particolari condizioni di visibilità reciproca tra le gemme 10, o da particolari esigenze di installazione.

Come mostra schematicamente la figura 3, ciascuna gemma 10 comprende uno o più sensori 13, ad esempio un sensore radar 20 (figura 7), e/o un sensore di temperatura 40 (figura 10’), e/o un sensore acustico 50 (figura 11’), e/o un accelerometro 60 (figura 12’) e/o sensori di altro tipo.

Ciascuna gemma 10 comprende inoltre mezzi elaboratori 14 atti a stabilire l’esistenza di una condizione particolare 2 della carreggiata 5, ad esempio una delle condizioni di pericolo sopra indicate, e a produrre un segnale di condizione 9 corrispondente a tale condizione particolare 2, sulla base di segnali 8 ricevuti/prodotti dai propri sensori 13 e/o sulla base di eventuali segnali di condizione 9’,9†,9†’ provenienti da gemme 10 disposte in altri nodi.

Sempre con riferimento alla figura 3, ciascuna gemma 10 à ̈ provvista di mezzi 16 per notificare il segnale di condizione 9, che essa produce, agli automobilisti 6 che impegnano la carreggiata 5. I mezzi per notificare possono essere del tipo descritto nella domanda di brevetto italiana ITRM2005A000495, qui incorporata come riferimento, ad esempio possono essere mezzi di segnalazione visiva, preferibilmente a LED, e/o acustica permanente o intermittente, che si attivano preferibilmente, in modo parzializzato, con l’intensità e/o una frequenza e/o un altro parametro di segnalazione che diminuisce, all’aumentare della distanza del tratto 7 di carreggiata in cui à ̈ presente la condizione 2.

Ciascuna gemma 10 disposta in un nodo 11ià ̈ provvista di mezzi di trasmissione/ricezione 17, per comunicare, ossia trasmettere/ricevere segnali, in particolare segnali di condizione 9, alle/dalle gemme 10 di uno o più nodi viciniori 11r.

In una forma realizzativa particolare, i mezzi di trasmissione/ricezione 17 sono mezzi senza fili o wireless. I mezzi di trasmissione wireless possono essere tipicamente mezzi in radiofrequenza comprendenti un sottosistema radio, come un chip Analog Devices ADF7020, atto ad operare ad esempio come descritto in tabella 1. Tuttavia, in una forma realizzativa non rappresentata, i mezzi di trasmissione/ricezione 17 delle gemme 10 possono essere anche mezzi cablati.

Nel caso di più corsie, per esempio delle due corsie 5’, 5†di figura 1, o per carreggiate distinte di una medesima sede stradale, può essere previsto l’uso di due bande di frequenza o canali distinti impegnati dai mezzi di comunicazione delle gemme 10 dalle rispettive file 1’, 1†, oppure può essere utilizzata una medesima banda di frequenza. Ciò à ̈ reso facilmente possibile da una forma realizzativa particolare del sistema, in cui i mezzi di trasmissione/ricezione in radiofrequenza sono atti a eseguire una tecnica di duplexing a divisione di frequenza (FDD), in modo convenzionale. Il canale di trasmissione può appartenere a una banda ISM, per evitare interferenza con altri dispositivi in radiofrequenza.

Nella descrizione che segue, per semplicità, si farà riferimento ad un'unica fila di gemme 10 ovvero di T nodi 11i, con i=1…T. Con riferimento alla figura 2, sono definiti H moduli 12hconsecutivi ciascuno di estensione definita dalla distanza N. I moduli 12h, di cui in figura 2 sono rappresentati ambiti 12h’-1, 12h’, 12h’+1si susseguono istantaneamente secondo i due versi di percorrenza opposti definiti lungo la fila di gemme 1’ in modo potenzialmente indefinito, in pratica si ripetono per l’intero percorso stradale si cui si estende la fila di gemme 1’, raggiungendo il numero totale di nodi T. A ciascun nodo 11idi ciascun modulo definito dalla distanza N,à ̈ assegnato un identificativo numerico ID strettamente crescente tra un primo valore intero e un secondo valore intero uguale al primo valore intero maggiorato di N, ad esempio nella direzione opposta al senso di marcia. In particolare, l’identificativo numerico ID à ̈ definito, a meno di un multiplo di N, da un valore numerico di 8 bit, variabile quindi al più tra 0 e 255. I nodi possono essere indicati, in modo equivalente, come 11j+hN, in cui h à ̈ un indice che definisce un modulo, pertanto nodi 11j+hN aventi lo stesso indice j sono nodi corrispondenti di moduli distinti.

La trasmissione e la ricezione dei segnali tra le gemme 10 avviene secondo un protocollo di comunicazione lineare in cui i mezzi di trasmissione di gemme 10 di nodi 11j+hN, h=1…H disposti ad una distanza reciproca N, appartenenti a moduli 12hdistinti, impegnano contemporaneamente un medesimo canale di trasmissione, al massimo, per un tempo di trasmissione TTpredeterminato, nell’ordine, tra un istante ti,ne un istante successivo ti,n+TT, mentre i mezzi di trasmissione 17’ delle altre gemme 10 del medesimo modulo definito dalla distanza N non sono attivi in trasmissione. I mezzi di trasmissione 17’ di gemme 10 di nodi 11a+(h+1)N, h=1…H, corrispondentemente adiacenti ai nodi 11a+hNimpegnano lo stesso canale tra l’istante ti,n+TTe l’istante successivo ti,n+2TT, e così via per le gemme corrispondenti dei nodi 11a+(h+2)N, 11a+(h+3)N….. I nodi 11r, che distano al più k passi, in avanti o all’indietro, dai nodi istantaneamente trasmittenti 11a+hN, 11a+(h±1)N, formano istantaneamente, nell’ordine, regioni di ricezione, ossia riescono a ricevere correttamente i segnali trasmessi, rispettivamente, dai nodi istantaneamente trasmittenti 11a+hNe 11a+(h±1)N.

La dimensione N dei nodi del sottoinsieme e il tempo di trasmissione TTdefiniscono una durata complessiva di un ciclo, o tempo di ciclo, o tempo di sincronizzazione TSche à ̈ uguale a N volte il tempo di trasmissione TT, TS= N.TT, ed à ̈ preferibilmente uguale per tutti i nodi 11i.

Più in dettaglio, come mostra la figura 2 a), a partire da un primo istante Î ̧1le gemme 10 che definiscono primi nodi 11i-N,11i,11i+N(in generale 11a, 11a+N…11a+hN), disposti in corrispondenza di rispettive ascisse x*-Nd, x*, x*+Nd, ovvero a distanze reciproche uguali a multipli (h) della interferenza distanza di modulo N, trasmettono contemporaneamente rispettivi segnali di condizione 9’,9†,9††̃, per una durata non superiore al tempo di trasmissione TT. I segnali 9’,9†,9††̃ vengono ricevuti in nodi 11ristantaneamente riceventi (11a+p, 11a+N+p…11a+mN+p,|p|≤k),che si trovano a una distanza inferiore alla distanza di ricezione k dai rispettivi primi nodi 11i-1,11i,11i+1(11a, 11a+N…11a+hN). Per tutta la durata del tempo di trasmissione TT, in ciascun modulo 12hà ̈ definito dalla distanza N attiva in trasmissione la sola gemma 10 del solo primo nodo 11i-1,11i,11i+1(11a+hN). Trascorso il tempo di trasmissione TT, ossia a partire da un instante Î ̧2=Î ̧1+TT, le gemme 10 di tali nodi istantaneamente riceventi 11r, ad esempio, (figura 2 b)), le gemme dei nodi alle rispettive ascisse x*-Nd+d, x*+d, x*+Nd+d, (11b, 11b+N…11b+hN, b=a+1) rispettivamente consecutivi ai primi nodi 11i-111i,11i+1(11a, 11a+N…11a+hN) di figura 2 a), possono propagare i rispettivi segnali di condizione 9’,9†,9’†inoltrandoli ad ulteriori gemme di nodi istantaneamente riceventi 11rriceventi, ancora per una durata non superiore al tempo di trasmissione TT, durante la quale, ancora, in ciascun modulo 12hà ̈ attiva in trasmissione la sola gemma 10 di un solo nodo trasmittente. Pertanto, in un tempo pari al tempo di trasmissione TT, un medesimo segnale di condizione 9 migra di un passo d lungo la fila 1, secondo almeno uno dei possibili versi di percorrenza della fila 1.

In un’altra forma realizzativa, non rappresentata, la migrazione può essere uguale a più di un solo passo d, cioà ̈ la trasmissione di segnali di condizioni 9 può essere ricevuta da più di un nodo contiguo ad un dato nodo 11i istantaneamente trasmittente compatibilmente con la potenza disponibile. Ciò evita interruzioni della rete lineare in caso di guasto in un nodo, in particolare nel di danni causati da veicoli.

Come mostra la figura 2 c), trascorso il tempo di ciclo TSsopra definito, ossia all’istante Î ̧N=Î ̧1+TS, i segnali di condizione 9 hanno compiuto un percorso almeno uguale alla interferenza distanza di modulo, che à ̈ pari a N volte un passo d, assumendo che le gemme siano equidistanti di un passo d. Infatti, il modulo 12h’si trova all’istante Î ̧Ntra le ascisse x* e x*+Nd, tra cui all’istante Î ̧1si trovava il modulo 12h’+1. In altre parole, i moduli 12hmigrano lungo la fila di nodi scandendo per ogni tempo di ciclo TSalmeno un numero N di nodi uguale alla propria estensione.

In generale, i segnali di condizione 9 trasmessi dai mezzi di trasmissione 17’ dalla gemme 10 del nodo 11ipossono essere ricevuti dai mezzi di ricezione 17†di gemme 10 disposte in nodi 11rad una distanza massima dal nodo 11idipendente dalle caratteristiche di potenza e sensibilità dei mezzi di trasmissione/ricezione 17, nonché, nel caso di mezzi di comunicazione senza fili, da condizioni ambientali, in particolare condizioni orografiche dell’area in cui si sviluppa il tracciato stradale, come presenza o meno di ostacoli naturali e/o artificiali, e da condizioni meteorologiche. La distanza di ricezione k, in termini di numero di passi d, che à ̈ un parametro operativo del sistema 1, à ̈ scelta in modo da assicurare, ragionevolmente nella maggior parte delle condizioni operative e ambientali prevedibili, la ricezione di un segnale tra una gemma 10 di un nodo 11ied una gemma disposta in un nodo 11rr=i±r’, con r’ minore o uguale a k, ossia nell’ambito di una distanza di ricezione 2k+1, centrato in ciascun nodo 11ied esteso k passi nei due versi secondo lo sviluppo della rete lineare o fila 1.

In altre parole, sempre con riferimento alla figura 2, due moduli consecutivi, istantaneamente centrati sui nodi 11i-1,11iecc., impegnati in trasmissione, oltre a comprendere i nodi 11r, comprendono anche M nodi 11sche distano più di k passi, rispettivamente da tali nodi 11i-1,11i, con M predeterminato. Tali nodi possono non essere in grado di ricevere segnali trasmessi da nessuno dei due nodi istantaneamente trasmittenti più vicini 11i-1,11i, o possono ricevere, in tale istante, solo disturbi, poiché troppo distanti sia dal nodo trasmittente 11i-1che dal nodo trasmittente 11i. Oppure, i nodi 11sricevono segnali, ma tali segnali sono scartati in quanto provenienti da nodi troppo distanti (distanza >k). La scelta di M permette di modulare la robustezza rispetto ai fenomeni di interferenza, da un lato, e l’efficienza di utilizzazione dei mezzi in radiofrequenza, dall’altro, definendo una soluzione di compromesso. Operando con M=0, ossia con moduli 12h’e 12h’+1immediatamente contigui, si ottiene la massima efficienza di utilizzazione dei mezzi in radiofrequenza, ma si riduce l’affidabilità delle trasmissioni verso le gemme che si trovano proprio a k passi di distanza da nodi 11j+hNche possono essere istantaneamente tutti impegnati in trasmissione. Infatti, i nodi 11sa tale distanza possono risentire dell’interferenza provocata dalla gemma trasmittente 10 di un nodo 11j+(h±1)Npiù prossimo. Assegnato un valore di M, quindi, il modulo N = 2k+M+1, corrispondente al numero di nodi di ciascun modulo, à ̈ quindi la minima distanza fra due nodi che possono trasmettere contemporaneamente garantendo, in condizioni normali, k k ricezioni corrette da parti opposte rispetto a ciascun nodo istantaneamente trasmittente, ossia in cui l’interferenza non sia tale da impedire la corretta ricezione dei dati. Ciascuna gemma 10 di un nodo dopo aver “parlato†par un tempo TTtace i attesa che tutte le gemme a distanza k abbiano a loro volta, e a turno, parlato, e trasmette nuovamente dopo un tempo TS=TT*N. Di conseguenza, ad ogni ripetizione del tempo di trasmissione ogni modulo di dimensione N migra in direzione contraria alla direzione di marcia, garantendo una fusione dei dati formati dai segnali di variabile fisica e dai segnali di condizione su essi calcolati da ogni dispositivo. Più in generale, ciascuna gemma 10 di un nodo trasmette nuovamente in istanti successivi di una serie di cicli, per cui il tempo di ripetizione della trasmissione da parte di ciascun nodo 11ià ̈ pari a ΔTi,n, per cui la serie di cicli di ripetizione à ̈ ti,n= ti,n-1+ ΔTi,n, in cui ΔTi,nà ̈ un intervallo di silenzio tra una trasmissione da un nodo 11ie la successiva trasmissione dal medesimo nodo 11i.

In una forma realizzativa in cui i mezzi di trasmissione/ricezione 17 comprendono mezzi senza fili, per ragioni di visibilità elettromagnetica la distanza d tra i nodi 11ià ̈ necessariamente piccola. Ad esempio, tale distanza à ̈ dell’ordine di 15 metri, e può variare localmente, in particolari condizioni di visibilità relativa tra le gemme 10. Valori di tale ordine di grandezza, permettono di confondere l’istante di trasmissione di segnali 9 da un nodo 11icon l’istante di ricezione dei medesimi segnali 9 nei nodi vicini 11r, |r-i|≤k, poiché il ritardo di propagazione in aria, dell’ordine di circa 56 ns (nanosecondi) per passo d, à ̈ ragionevolmente trascurabile rispetto al tempo di bit definito dal data rate R caratteristico del sistema. Il data rate R può essere vantaggiosamente scelto, ad esempio, dell’ordine di 200 kbps, che corrisponde a un tempo di bit di circa 5 Î1⁄4s, come indica la tabella 1.

Con riferimento alle figure 4 e 5, viene descritto un frame 3, su cui si basa un protocollo di comunicazione lineare riconosciuto dai dispositivi 10 di rilevazione e segnalazione del sistema o gemme intelligenti secondo l’invenzione, secondo una forma realizzativa particolare. La lunghezza totale L del frame 3 può essere, in una variante realizzativa specifica, pari a 30 Byte. Il frame 3 comprende una successione di campi 3a÷3f. Un primo campo preambolo 3a, à ̈ utilizzato per l’aggancio del PLL in ricezione, per ricostruire la sincronizzazione di bit, ed à ̈ costituito da una sequenza di bit alternati 1 e 0. La lunghezza minima necessaria per il funzionamento di un chip Analog Devices ADF7020, che in una forma realizzativa del dispositivo 10 del sistema fornisce i mezzi di trasmissione/ricezione RF, à ̈ 24 bit. Cautelativamente, il campo preambolo 3a può comprendere 40 bit. Il campo preambolo 3a à ̈ seguito da un secondo campo di sincronizzazione o Sync 3b, che ha la funzione di “Start Frame Delimiter†(SFD), ossia serve a segnalare l’inizio della trasmissione di un frame, e presenta pertanto un pattern predefinito e riconoscibile da parte dei mezzi di ricezione 17†di ciascuna gemma 10. Il livello fisico, ossia i mezzi di ricezione 17†, di ciascuna gemma 10, notificano l’inizio della ricezione del frame 3 al livello MAC, ossia ai mezzi di elaborazione 14 della gemma 10, solo dopo aver ricevuto correttamente il campo Sync 3b. A tale scopo, viene generato un interrupt di sincronizzazione o INT_SYNC 3w, (figura 5). In particolare, il campo Sync 3b può avere una lunghezza di 24 bit, pertanto la lunghezza complessiva dei campi Preambolo 3a e Sync 3b à ̈ 64 bit.

Un terzo campo ID 3c contiene l’identificativo del nodo in cui à ̈ disposta la gemma che trasmette il frame 3. Un quarto campo CRC ID 3d viene utilizzato per verificare la correttezza del campo ID 3c del nodo sorgente (o del token) e, mediante un algoritmo di correzione dell’errore (ECC), in particolare un algoritmo ECC di tipo convenzionale, permette il recupero dell’errore di 1 bit. Segue un quinto campo Dati 3e, che contiene le informazioni che ciascuna gemma 10 trasmette ad altre gemme 10 del sistema 1, in particolare il segnale di condizione 9. Un ultimo campo CRC dati 3f del frame 3, viene utilizzato per verificare la correttezza del campo Dati 3e, in particolare, mediante un algoritmo di correzione dell’errore ECC di tipo convenzionale.

Al termine della ricezione di un numero predefinito di byte a partire dall’INT_SYNC 3w, i mezzi di ricezione o livello fisico 17’ notificano con un ulteriore interrupt di fine o INT_ENDRX ricezione 3z (figura 5), la fine della ricezione del frame 3, tipicamente tramite la porta SPORT del DSP. Tale numero di byte corrisponde alla lunghezza complessiva dei campi consecutivi da 3c a 3f, e nella forma realizzativa di figura 3 à ̈ pari a 22 byte, corrispondenti a 176 bit.

La figura 5 mostra uno schema di temporizzazione della trasmissione del frame 3, come previsto dal protocollo di comunicazione, in una forma realizzativa preferita. Come sarà esposto più in dettaglio nel seguito, in condizioni di funzionamento normali, la gemma 10 disposta in un nodo 11iinizia la trasmissione di un proprio frame 3 (figura 4) dopo che à ̈ trascorso un tempo di risposta predeterminato TRdal completamento della ricezione del frame 3, ossia dal ricevimento dell’interrupt di fine ricezione INT_ENDRX 3z trasmesso dalla gemma 10 disposta nel nodo precedente 11i-1. La trasmissione del frame 3 impegna i mezzi di trasmissione di una gemma 10 per un tempo di frame TFdefinito dalla lunghezza L dei frame 3 e dal bit rate o data rate R caratteristico del sistema. Nella forma realizzativa descritta, il tempo di trasmissione à ̈ dell’ordine di 2 ms.

Il tempo di trasmissione TTà ̈ quindi dato dalla somma del tempo di frame TF, e del tempo di risposta TR. Il tempo di frame TFcomprende un tempo di preambolo TPcorrispondente alla trasmissione dei campi 3a e 3b, ossia il tempo che intercorre tra l’inizio della trasmissione del frame 3 e l’emissione dell’interrupt di sincronizzazione INT_SYNC 3w; il tempo complementare tra l’interrupt di sincronizzazione INT_SYNC 3w e l’interrupt di fine ricezione INT_ENDRX 3z à ̈ indicato con TD.

Il tempo di risposta di TR, che rappresenta la differenza tra il tempo TTin cui il canale di trasmissione à ̈ impegnato localmente dalla gemma 11i, e il tempo TFeffettivamente necessario per la trasmissione del frame 3, comprendente in particolare il segnale di condizione 9, non può essere ridotto indefinitamente, perché i mezzi di comunicazione 17, in particolare i mezzi di trasmissione/ricezione in radiofrequenza 17’,17†, devono essere riconfigurati dalla funzione di ricezione alla funzione di trasmissione; tale operazione richiede un tempo che dipende dalle caratteristiche del sottosistema radio.

Inoltre, durante il tempo di risposta TR, ossia tra il termine della ricezione del frame 3 precedente proveniente dal nodo 11i-1e l’inizio della trasmissione del frame 3 da parte della gemma 10 nel nodo 11i, il livello applicativo di quest’ultima gemma può essere impegnato in elaborazioni necessarie alla formazione dei campi 3a-3f del nuovo frame 3 medesimo. Si suppone quindi che, a causa di latenze degli interrupt si sincronizzazione 3w e di fine ricezione 3z, e a causa di altre cause legate all’esecuzione di codice da parte dei mezzi di elaborazione del singolo dispositivo 10, l’istante di trasmissione ti,npossa variare, rispetto al tempo di risposta predeterminato TR, di un valore compreso in un range di incertezza [-Ï„,+Ï„], di ampiezza 2Ï„. È quindi possibile tenere conto di tale tolleranza temporale per determinare il tempo di trasmissione TT, ch à ̈ dato dal tempo stimato di trasmissione di un frame TFsommato al tempo di ricezione TR.

In una forma realizzativa vantaggiosa, i parametri di funzionamento caratteristici del sistema hanno i valori riportati nella tabella 1, in cui si ricorre alle medesime notazioni usate nelle figure 4 e 5, e nella descrizione precedente.

TABELLA 1 –

Topologia

Distanza fra i nodi o passo d = 15 m

Distanza di modulo N = 10

Distanza di ricezione k = 3

Regione di possibile interferenza M = 3

MAC

Lunghezza del frame L = 30 byte (costante) Tempo di risposta TR= 0.5 ms

Incertezza massima sul TR Ï„= 0.1 ms

Tempo di trasmissione (o di Token) TT= L / R TR= 2.5 ms Tempo di sincronizzazione o di ciclo TS= N · TT= 25 ms

Canale e livello fisico

Bit rate fisico R = 200 kbps

Tempo di trasmissione del frame TF= 2 ms

Tempo di trasmissione preambolo TP= 0.24 ms

Ritardo di propagazione 56 ns (trascurabile) Frequenza di trasmissione 868÷870 MHz

Mezzi di comunicazione Analog Devices ADF7020

Altro

Stabilità del clock 10 ppm (trascurabile)

Con riferimento al diagramma a blocchi di figura 6’ viene descritto un protocollo 15 di accesso al mezzo di trasmissione/ricezione in radiofrequenza del dispositivo di rilevazione e segnalazione o gemma 10 del sistema 1 secondo l’invenzione. Una (n-1)-esima fase di trasmissione 82†di un frame 3 da parte di una gemma 10 disposta in un nodo 11iha inizio in un istante t<TX>

i,n-1. Al termine dalla fase di trasmissione 82†, la gemma 10 esegue una fase di attivazione 83†di un timer di durata [TR+ (N-1)TT], pari alla durata del tempo di sincronizzazione TSdiminuito del tempo di frame TF, ovvero di un timer con scadenza in un tempo t<TX>

i,n= t<TX>

i,n-1+TSche, in caso di assenza di ricezione di frame da parte delle altre gemme a monte entro un tempo TSdall’inizio dell’ultima trasmissione, innesca all’istante t<TX>

i,nuna nuova fase 82†di trasmissione di un nuovo frame 3 in modo da rispettare la periodicità definita dal tempo di sincronizzazione TS. Successivamente, la gemma 10 si pone in uno stato di attesa o di stand-by o IDLE 89, ossia in uno stato in cui essa attende che si verifichi una delle due condizioni 81’ e 81†, rispettivamente la scadenza del timer corrente, o la ricezione di un frame 3 notificato da un interrupt di sincronizzazione INT_SYNC 3w (figura 5).

In condizioni normali di funzionamento, prima che si verifichi la scadenza 81†di un timer corrente, la gemma 10 può rilevare la ricezione 81’ di un frame 3, notificata dall’interrupt di sincronizzazione INT_SYNC 3w (figura 5); in tal caso, inizia una fase di attesa 82’ del completamento della ricezione dell’ID 3c e una successiva fase di identificazione e valutazione 83’ del relativo CRC/ECC, attraverso i due byte successivi, corrispondenti ai campi 3c e 3d del frame 3 (figura 4). Se dalla valutazione 83’ emerge che non vi sono errori di identificazione del nodo mittente, in altre parole, se il campo ID à ̈ corretto, la gemma ricevente esegue una fase 84 di valutazione della distanza in passi myID-ID=q tra sé stessa ed il nodo mittente identificato, mentre in caso contrario la gemma 10 si pone in uno stato di stand-by 89. Se dalla fase di valutazione 84 risulta che q>1, ossia se risulta che il nodo mittente à ̈ un nodo a monte del nodo 11i, distante al più k passi, la gemma 10 esegue una fase di disabilitazione 85 del timer corrente, e si pone in uno stato di ricezione 86, ovvero di attesa del completamento della ricezione del frame 3, evento segnalato dall’interrupt di fine ricezione INT_ENDRX 3z (figura 5). Una volta ricevuto l’intero frame 3, la gemma 10 esegue una fase di attivazione 87 di un nuovo timer, con scadenza in un tempo di possibile nuova trasmissione 82†di un nuovo frame 3, definito dalla formula

[1] t<TX>

i,n= t<TX>

i-3,n+3TT,

che può essere generalizzata nella:

[2] t<TX>

i,n= t<TX>

i-j,n+jTT,

con j in [1,k]; t<TX>

i,npuò essere aggiornato sempre all’ultimo frame ricevuto. Le fasi 81’-87 vengono ripetute per valori decrescenti di j, in altre parole la gemma 10 attende/verifica la ricezione di frame da altri nodi 11i-rcon 1<r<k, con r decrescente; alla ricezione del frame trasmesso dalla gemma immediatamente a monte (q=1), viene infine avviato un ultimo timer di durata pari al tempo di risposta TR.

Analogamente, se la scadenza 81†del timer di trasmissione t<TX>si verifica prima della ricezione 81’ di qualsiasi frame 3, la gemma 10 esegue una fase di trasmissione 82†di un nuovo frame.

In questo modo, à ̈ possibile abilitare la trasmissione di ciascun frame 3 entro e non oltre un intervallo di tempo pari al tempo di risposta TRdal termine della ricezione del frame di 11i-1, se viene correttamente ricevuto un frame trasmesso dal nodo immediatamente contiguo 11i-1. Per questo motivo, nel frame 3 viene specificato l’ID 3c del nodo 11i-1sorgente o, in alternativa, l’ID 3c del nodo cui viene assegnato il diritto di trasmettere, nel qual caso si parla di “token†. Idealmente, al nodo 11iviene ricevuto un frame dal nodo 11i-1ogni tempo di sincronizzazione TS, che à ̈ la durata di un ciclo. In questo modo, viene mantenuta una traccia delle trasmissioni correttamente ricevute almeno dal primo nodo a monte 11j-1, ed eventualmente anche da nodi di valle.

Tale meccanismo di “carrier sensing†a livello fisico permette di evitare che la trasmissione di un frame 3 da una gemma 10 in un nodo 11idi un modulo lineare collida, ovvero avvenga contemporaneamente con un’eventuale trasmissione già presente sul canale, da parte di una gemma in un nodo del medesimo modulo lineare. Ciò può avvenire in due casi:

a) durante la fase 81’ di ricezione dei campi Preambolo 3a e Sync 3b di un frame 3, poiché il sistema non ha ancora riconosciuto l’esistenza di questa trasmissione, oppure

b) nel caso che il riconoscimento del campo Sync 3b non abbia avuto successo, e quindi il livello fisico non abbia inviato alcun interrupt di sincronizzazione INT_SYNC 3w. Al termine della fase di trasmissione 82†, la gemma 10 esegue una fase di attivazione 83†di un timer con scadenza dopo un tempo di ciclo TSdall’inizio della fase di trasmissione 82†.

Se la scadenza 81†del timer di trasmissione avviene durante la ricezione 81’ dei campi ID 3c e CRC-ID 3d, la gemma 10 assume che la trasmissione in corso possa essere originata solo dalla gemma immediatamente a monte, per cui l’interrupt associato al timer viene ignorato, ed al termine della ricezione viene programmata un’attesa pari al tempo di risposta TR(figura 5) al termine della quale inizia la fase di trasmissione 82’.

Il protocollo 15, come sopra descritto permette inoltre di limitare le fluttuazioni temporali nelle trasmissioni dai singoli nodi, semplificando la gestione degli eventi di errore. In particolare, il protocollo 15, crea, in maniera completamente distribuita, una sorta di trama TDMA ciclica al cui interno viene evitato il fenomeno delle collisioni. Il protocollo 15 risulta pertanto affidabile, deterministico e di semplice implementazione.

La frequente ritrasmissione dei dati a ogni ciclo di durata pari al tempo di sincronizzazione o di ciclo TSpermette di compensare l’eventuale perdita di uno o più frame 3, quindi la corretta e pronta trasmissione dei dati non à ̈ un fattore critico. È quindi possibile evitare laboriose fasi di recupero e/o di conferma della corretta ricezione dei dati, con riduzione degli oneri di calcolo, mentre à ̈ necessario garantire il continuo e tempestivo passaggio di messaggi secondo un verso privilegiato, tipicamente secondo il verso degli ID dei nodi crescente.

Il funzionamento del protocollo 15 comporta l’esecuzione di una fase di mantenimento di una traccia delle trasmissioni correttamente ricevute dai nodi a monte, o almeno dal primo di essi, ed eventualmente anche da nodi di valle. Ciò permette di migliorare l’affidabilità del sistema, poiché la percezione dell’attività dei nodi 11i-k……11i-1in un certo ciclo n consente al nodo 11idi stimare il proprio turno di trasmissione, anche in caso di guasto dei nodi vicini. Ad esempio, se nel nodo 11iviene ricevuto un frame 3 proveniente dal nodo 11i-2, mentre non viene ricevuto alcun frame dal nodo 11i-1, il nodo 11ipuò comunque trasmettere dopo un tempo TT+TRdalla fine del frame ricevuto da 11i-2.

In una forma realizzativa vantaggiosa, descritta in dettaglio nel seguito, il protocollo di comunicazione esegue una procedura di elaborazione ed aggregazione dei dati rilevati dai sensori. A tale scopo, Ã ̈ necessario che una gemma 10 di un generico nodo 11iriceva almeno il campo dati 3e del frame 3 inviato da altri nodi, in particolare dai nodi a monte 11i-r, con 1<r<k, ed esegua la fase di mantenimento di una traccia delle trasmissioni correttamente ricevute.

In una forma realizzativa particolare, anche le trasmissioni effettuate dalle gemme a valle di un nodo 11ivengono rilevate dalla gemma 10 del nodo 11ie i relativi dati vengono ricevuti, in modo da permettere il transito di notifiche ed altri dati anche nel verso del senso di marcia.

Preferibilmente, il livello MAC, ossia i mezzi di elaborazione 14 di ciascuna gemma 10, al quale il livello fisico, ossia i mezzi di trasmissione/ricezione 17, notificano l’inizio del frame 3 solo dopo aver ricevuto correttamente il campo di sincronizzazione Sync 3b, à ̈ in grado di ricavare il tempo d’inizio della trasmissione di un frame 3 proveniente dal nodo 11i-1, t<TX>

i-1,n. Infatti, precede di un tempo TPla suddetta notifica. Eventuali scostamenti, come una latenza dell’interrupt, possono essere inglobati nel fattore di incertezza ±Ï„ (figura 5). In particolare, l’istante di inizio di una nuova fase 82†di trasmissione di un frame 3 da parte della gemma 10 relativa al nodo 11it<TX>

i,nviene ricavato come media pesata su tutti i frame ricevuti correttamente, secondo la formula:

[3] t<TX>

i,n= αjt<TX>

i,n+ α0[t<TX>

i,n-1+TS], con Σj=0..K(αj) = 1.

In tal modo, si riduce la possibilità di errori multipli, ad esempio nel caso che 11i-1giunga molto in ritardo. Ciò consente di attivare le gemme in maniera non ordinata e casuale rispetto ai nodi.

In una forma realizzativa del sistema, nel funzionamento transitorio di avvio del sistema, à ̈ parimenti prevista una fase di ascolto da parte di una gemma 10 disposta in un generico nodo 11i, durante la quale la gemma 10 non esegue trasmissioni di frame 3 finché non ha rilevato trasmissioni da nodi adiacenti.

In particolare, sempre nel funzionamento transitorio di avvio del sistema à ̈ definito un nodo capofila, in cui una gemma 10 à ̈ configurata in modo da avviare l’onda di trasmissione dei frame con una prima trasmissione di frame 3.

Preferibilmente, ciascuna gemma, dopo l’accensione, à ̈ configurata in modo da attendere la ricezione di una pluralità di frame 3, in particolare la ricezione di due frame, dal nodo precedente, prima di attivarsi a sua volta nella trasmissione di un frame 3. In tal modo, l’attivazione della trasmissione si propaga di gemma in gemma non ogni TTbensì ogni TS+TT,ossia, con riferimento ai valori particolari dei parametri di tabella 1, ogni circa 27.5 ms, per avanzare di un passo standard, ad esempio di 15 metri, che equivale ad 1 Km di strada in circa 1 secondo.

Vantaggiosamente, sempre nel funzionamento transitorio di avvio del sistema, le gemme 10 disposte nei vari nodi 11isi attivano secondo un ordine crescente di ID, a partire da un primo nodo. In questo caso non sono richieste ulteriori fasi di procedura rispetto a quelle necessarie per gestire il funzionamento in stazionario del sistema, previste dal protocollo secondo l’invenzione. Infatti, ciascun nodo, escluso il primo nodo, riceve un frame dal nodo precedente, al massimo, un tempo TSdopo essere stato acceso.

Preferibilmente, nel caso di transitorio di avvio con accensione delle gemme 10 nei nodi in ordine crescente, si può prevedere l’utilizzo di un tempo limite di accensione Tin>TS, in modo da evitare il caso limite di accensione del nodo 11iesattamente un tempo TSdopo l’accensione del nodo precedente 11i-1, circostanza che potrebbe portare ad una collisione di trasmissioni, ossia alla contemporaneità di due fasi di trasmissione di frame a partire da due nodi dello stesso modulo lineare.

La fase di mantenimento di una traccia delle trasmissioni correttamente ricevute, eseguita nel transitorio di avvio del sistema su un generico nodo 11ipermette anche di risolvere il caso di nodi difettosi in partenza.

Il diagramma a blocchi di figura 6†, rappresenta una variante di una forma realizzativa particolare del protocollo 15 di figura 6’, in cui nella fase di valutazione 84 della distanza in passi myID-ID tra sé stessa ed il nodo mittente identificato viene emesso un esito positivo solo nel caso in cui q=1, ossia nel caso in cui il nodo mittente à ̈ identificato come il nodo immediatamente precedente quello in cui avviene la ricezione/valutazione. In altre parole, vengono accettati i soli frame provenienti dalla gemma 10 disposta nel nodo 11i-1immediatamente precedente il nodo 11i. In questa forma realizzativa, una volta completata la ricezione di tale frame, non viene attivato alcun timer ulteriore, ossia non à ̈ necessario attendere/verificare la ricezione di frame da altri nodi 11i-rcon 1<r<k, come invece nel caso di figura 6’, e la fase 87 à ̈ sostituita da una fase 88 di attesa del tempo TR, trascorso il quale la gemma 10 passa ad attivare una nuova fase 82†di trasmissione di un nuovo frame 3.

Con riferimento alle figure 7’, 7†, 7†’, viene descritto il funzionamento del protocollo 15 di figura 6’, secondo una variante in cui i mezzi elaboratori 14 della gemma 10 di ciascun nodo 11isono configurati per accettare messaggi, in particolare segnali di condizione 9, provenienti da 3 gemme disposte nei tre nodi precedenti e tra loro consecutivi 11i-3, 11i-2, 11i-1. In figura 7’ à ̈ rappresentata una condizione operativa ideale, in cui i dati vengono ricevuti in modo corretto da tutti e tre i nodi autorizzati 11i-3, 11i-2, 11i-1. A ciascuno di tali nodi, ed al nodo 11i, corrispondono gli assi 11i-3, 11i-2, 11i-1,11i, su cui sono riportati frame 3 come emessi dalle gemme dei nodi 11i-3, 11i-2, 11i-1,11i. Inoltre, sull’asse 11isono riportati i frame 3 come ricevuti al nodo 11i, nell’ipotesi di confondere l’istante di trasmissione dei frame 3 dai nodi 11i-3, 11i-2, 11i-1con l’istante di ricezione dei medesimi frame 3 al nodo 11i. L’istante 90 corrisponde alla fine di una fase di trasmissione 82†(figura 6’) di un frame 3 da parte di un nodo 11i, in corrispondenza della quale i mezzi elaboratori 14 della gemma 10 avviano un timer 4 di durata TR+3TT, con scadenza all’istante t<TX>

i,n= t<TX>

i,n-1+ TS, ossia dopo un tempo nominale di ciclo TSdall’inizio t<TX>

i,n-1della precedente trasmissione di frame da parte dal nodo 11i. Tale scadenza segna l’istante t<TX>i,nin cui dal nodo 11iavrà luogo una nuova trasmissione di dati, nel rispetto del ciclo TScaratteristico del sistema. All’istante 91, prima della scadenza del timer 4, ha luogo l’acquisizione 81’ un interrupt INT_SYNC 3w (figura 5), che notifica un frame 3 emesso dal nodo 11i-3, disposto 3 passi a monte del nodo 11i. Ha allora inizio la fase 82’ di attesa del completamento della ricezione del campo ID 3c e del campo CRC ID 3d, circostanza che abilita, all’istante 92, la fase 83’ di identificazione e quindi valutazione del nodo 11i-3, e la fase 84 di valutazione della distanza del nodo emittente. Eseguite le fasi 83’ e 84, all’istante 93, risultando myID-ID=3, la gemma 10 del nodo 11iesegue la disattivazione 85 del timer 4 e si pone in attesa 86 del completamento della trasmissione del frame 3, evento segnalato dall’interrupt INT_ENDRX 3z all’istante 94, in corrispondenza del quale viene avviato un nuovo timer 4’ di durata TR+2TT, con scadenza all’istante t<TX>

i,n= t<RX>

i-3,n+ 3TT, ossia 3 tempi di trasmissione TTdopo l’inizio della ricezione del frame 3 proveniente dal nodo 11i-3, che coincide ancora con il t<TX>i,natteso in base al tempo di ciclo TS. Prima della scadenza del timer 4’, all’istante 91’ ha luogo l’acquisizione 81’ un interrupt INT_SYNC 3w che notifica la ricezione di un nuovo frame 3, emesso questa volta dal nodo 11i-2, disposto 2 passi a monte del nodo 11i. Ha allora inizio una nuova fase 82’ di attesa del completamento del campo ID 3c e del campo CRC ID 3d, circostanza che abilita, all’istante 92’, nuove fasi 83’ e 84 di identificazione e valutazione del nodo 11i-2, e di valutazione della distanza del nodo emittente. Eseguite le fasi 83’ e 84, all’istante 93, risultando myID-ID=2, la gemma 10 del nodo 11iesegue la disattivazione 85 del timer 4’ e si pone in attesa 86 del completamento della trasmissione del nuovo frame 3, evento segnalato dall’interrupt INT_ENDRX 3z all’istante 94’, in corrispondenza del quale viene avviato un nuovo timer 4†di durata TR+TT, con scadenza all’istante t<TX>

i,n= t<RX>

i-2,n+ 2TT, ossia 2 tempi di trasmissione TTdopo l’inizio della ricezione del frame 3 proveniente dal nodo 11i-2, che coincide ancora con il t<TX>

i,natteso in base al tempo di ciclo TS. Prima della scadenza del timer 4†, all’istante 91†viene ricevuto un ulteriore interrupt INT_SYNC 3w che notifica la ricezione di un ulteriore frame 3, emesso questa volta dal nodo 11i-1, disposto immediatamente a monte del nodo 11i. Ha allora inizio una ulteriore fase 82’ di attesa del completamento del campo ID 3c e del campo CRC ID 3d, circostanza che abilita, all’istante 93†, ulteriori fasi 83’ e 84 di identificazione e valutazione del nodo 11i-1, e di valutazione della distanza del nodo emittente. Eseguite le fasi 83’ e 84, all’istante 93, risultando myID-ID=1, la gemma 10 del nodo 11iesegue la disattivazione 85 del timer 4†e si pone in attesa 86 del completamento della trasmissione dell’ulteriore frame 3, evento segnalato dall’ interrupt INT_ENDRX 3z all’istante 94†, in corrispondenza del quale viene avviato un nuovo timer 4†’ di durata TR,, con scadenza all’istante t<TX>

i,n= t<RX>

i-1,n+ TTossia 1 tempo di trasmissione TTdopo l’inizio della ricezione del frame 3 proveniente dal nodo 11i-1, che coincide ancora con il t<TX>

i,natteso in base al tempo di ciclo TS. Allo scadere del timer 4†’, istante 95, la gemma 10 del nodo 11iesegue nuovamente una fase di trasmissione 82†di un proprio frame 3.

Con riferimento alla figura 7†, viene descritto il caso di mancata ricezione al nodo 11idi tutti i frame provenienti dai nodi 11i-3, 11i-2, 11i-1. In tal caso, all’istante 90, corrispondente alla fine di una fase di trasmissione 82†(figura 5’) di un frame 3, la gemma 10 disposta nel nodo 11iavvia un timer 4 di durata TR+3TT, con scadenza all’istante t<TX>

i,n= t<TX>

i,n-1+ TS, ossia dopo un tempo nominale di ciclo TSdall’inizio t<TX>

i,n-1della precedente trasmissione di frame da parte dal nodo 11i. Allo scadere del timer 4,’istante 95, la gemma 10, non avendo ricevuto alcun interrupt 3w, esegue nuovamente una fase di trasmissione 82†di un proprio frame 3.

La figura 7’’’ rappresenta il caso di mancata ricezione al nodo 11idi due frame da rispettivi nodi immediatamente precedenti 11i-2, 11i-1, e di ricezione di un frame da un nodo 11i-3tre nodi a monte, con ovvio significato dei simboli.

La figura 8 mostra schematicamente una forma realizzativa di un sensore radar 20 del dispositivo di rilevazione/segnalazione 10 del sistema 1. Il radar 20 à ̈ un radar di tipo doppler che fornisce in uscita segnali a frequenza intermedia demodulati sia in fase 21’, sia in quadratura 21†. Il funzionamento del radar 20, e di dispositivi associati 30’ e 30†di trattamento dei segnali prodotti dal radar (figure 9’ e 9†), viene descritto nel seguito con riferimento alla funzionalità di rilevamento della velocità di un target, ossia di un oggetto di osservazione radar, ad esempio un veicolo, e del senso di marcia di tale target, per valutare la presenza di veicoli contromano.

Il sensore radar 20 à ̈ basato sull’architettura di ricezione in quadratura, necessaria per il rilevamento del verso del moto. Più in dettaglio, il dispositivo radar 20 à ̈ configurato per operare con due antenne, un’antenna per la trasmissione 22’ e un’antenna per la ricezione 22†. Un oscillatore locale 23 emette un segnale 24’ che viene inviato all’antenna trasmittente 22’. Il segnale 24’ viene riflesso da un target, di cui si vuole conoscere la velocità, generando un segnale riflesso 24†che viene ricevuto dall’antenna ricevente 22†ed amplificato in un amplificatore 25, in particolare un amplificatore a basso rumore (LNA), producendo un segnale amplificato che viene ripartito da un partitore di segnale 26 ed inviato ai mixer 27’, 27†. I mixer 27’, 27†forniscono in uscita i segnali in frequenza intermedia in fase 21’ ed in quadratura 21†, ottenuti come differenza tra il segnale originale 24’, emesso dall’oscillatore locale 23, ed il rispettivo segnale in radiofrequenza, che presenta una variazione apparente della frequenza dovuta al moto relativo del target rispetto al radar, ossia all’effetto doppler; in altre parole il segnale in radiofrequenza 24†contiene in sé un’informazione di shift-doppler.

I segnali in frequenza intermedia 21’ e 21†vengono trasferiti ad un dispositivo di trattamento di segnali (DSP) 30 descritto funzionalmente con i diagrammi a blocchi delle figure 9’ e 9†. Il dispositivo di trattamento di segnali 30 comprende una prima porzione di trattamento 30’ per la determinazione della velocità del target ed una seconda porzione di trattamento per la determinazione del senso di marcia del target.

La prima porzione di trattamento 30’ (figura 9’) prevede un filtro passabanda 31’, ad esempio un filtro passa-banda di tipo convenzionale, e una successiva sequenza di filtri digitali, ad esempio filtri digitali di tipo convenzionale, indicati globalmente come 32’. I filtri 32’ sono complessivamente atti a compiere una filtrazione preliminare dei segnali 21’ e 21†, per fornire un segnale filtrato 33’. In una variante realizzativa particolare, cui si riferisce la figura 9’, il segnale filtrato 33’ viene trattato dai mezzi di calcolo 34’ della trasformata di Fourier veloce, che restituiscono un segnale 35’ trasformato nel dominio della frequenza.

L’analisi del segnale può essere quindi eseguita sia nel dominio della frequenza che nel dominio del tempo.

In una variante realizzativa particolare, cui si riferisce la figura 9’, il segnale trasformato 35’ viene poi filtrato in una macchina a stati inerziale 36’ per sopprimere i contributi dovuti alle inevitabili vibrazioni meccaniche, al vento ed ai falsi target, ottenendo in tal modo un segnale trasformato filtrato 37’. Il segnale trasformato filtrato 37’ viene poi sottoposto ad un’analisi dei contenuti frequenziali in ampiezza in mezzi 38’ di analisi, ad esempio, di tipo convenzionale. Tale analisi restituisce la velocità del target come “visto†dal dispositivo radar 20. Con i dispositivi radar attualmente disponibili, ad esempio, à ̈ possibile rilevare valori di velocità dei target compresi tra 5 e 255 Km/hr.

La seconda porzione di trattamento 30†(figura 9†) prevede anch’essa un filtro passa-banda 31†, ad esempio un filtro passa-banda di tipo convenzionale, ed una successiva sequenza di filtri digitali indicati globalmente come 32†, ad esempio filtri digitali di tipo convenzionale, che restituiscono cumulativamente segnali filtrati in fase 33†e segnali filtrati in quadratura 35†. Tali segnali 33†e 35†vengono sottoposti ad una fase di calcolo ed analisi della fase del segnale doppler in mezzi di analisi 38†, che restituiscono il senso di marcia del target. Infatti, per un demodulatore in quadratura si ha:

I = A cos(φ); Q = A sin(φ),

da cui:

φ = arctan(Q/I)

dove φ à ̈ la fase del segnale ricevuto in antenna e riflesso dal target. Se la fase φ à ̈ positiva, il target à ̈ in avvicinamento al radar 20, mentre se la fase φ à ̈ negativa il target si sta allontanando dal radar 20.

I dispositivi radar 20 delle gemme 10 consentono inoltre di rilevare la presenza di code di autoveicoli lungo una corsia stradale, come mostrato in figura 10. Allo scopo, i mezzi di elaborazione 14 di ciascuna gemma 10 comprendono mezzi 39 per eseguire una fase di fusione di dati o data-fusion, tra i dati radar 37’ (figura 9’) elaborati in una gemma 10 di un nodo 11ie dati provenienti da gemme 10 di nodi precedenti 11j, j<i e nodi successivi 11j, j>i rispetto al senso di marcia della corsia 5’, 5†o della carreggiata 5, a d esempio, i dati radar sottoposti alla fase di fusione 39 sono dati ottenuti attraverso un procedimenti di analisi 30’ rappresentato in figura 9’ e sopra descritto. Una condizione di coda viene stabilita solo se in corrispondenza di un nodo 11ie su un numero predeterminato c’ di gemme 11i-c’che precedono il nodo 11iviene rilevata una velocità inferiore ad un valore limite predeterminato, mentre su un numero predeterminato c†di gemme che la seguono 11i+c†la velocità non à ̈ inferiore a tale valore limite predeterminato, c’,c†>0. Ciò corrisponde alla condizione in cui molti veicoli ravvicinati procedono lentamente tra il nodo 11ied il nodo 11i-m), con m<c’.

Come mostra schematicamente la figura 11’, in una forma realizzativa particolare il sistema 1 comprende gemme 10 provviste di un sensore di temperatura, in particolare di un sensore di temperatura a radiazione 40, ossia di un sensore atto a rilevare a distanza, senza contatto, la temperatura di un corpo che si trova all’interno del proprio campo di visione, grazie ad una radiazione elettromagnetica emessa dal corpo, le cui caratteristiche di potenza irradiata e lunghezza d’onda sono come noto funzione della temperatura.

In rispettive varianti di tale forma realizzativa particolare, il sensore di temperatura a radiazione 40 à ̈ un pirometro, ossia un sensore atto a rilevare una variazione di una radiazione elettromagnetica emessa nel campo del visibile, oppure à ̈ un sensore di temperatura all’infrarosso, ossia sensibile alla radiazione infrarossa emessa da un corpo come un autoveicolo o un essere animato. Più in particolare, nel seguito della descrizione si farà riferimento all’uso di una termopila 40, resta tuttavia inteso che può essere impiegato qualsiasi sensore di temperatura idoneo, di tipo noto. Più in dettaglio, la termopila 40 à ̈ costituita da un array di pixel o sensori elementari all’infrarosso che sono disposti in modo da ottenere un campo di visione 41; la termopila include inoltre un sensore per rilevare la temperatura ambiente e un microcontrollore atto a fornire i dati rilevati direttamente su un’interfaccia digitale.

I sensori di temperatura 40, in associazione con i dispositivi radar 20 consentono di rilevare la presenza di un corpo come un autoveicolo 42 fermo sulla carreggiata stradale 5, ad esempio in corrispondenza di un nodo 11idel sistema 1. Come indica sempre la figura 11’, il sensore di temperatura 40 à ̈ atto a fornire un segnale di temperatura di un oggetto come un autoveicolo 42 fermo all’intero del campo di visione 41. Allo scopo, al sensore di temperatura 40, sono associati mezzi di trattamento 45 dei segnali di temperatura 43 prodotti dal sensore 40 e riferiti ai corpi che si trovano all’interno del proprio campo di visione 41. I mezzi di trattamento 45 sono atti ad eseguire un algoritmo che effettua la media di tali segnali di temperatura 43 su almeno due finestre temporali diverse, per differenze di temperatura che indicano la presenza di un corpo come il veicolo fermo 42, discriminando con buona approssimazione eventuali falsi target. Inoltre, i mezzi di elaborazione 14 di ciascuna gemma 10 comprendono mezzi 39 per eseguire una fase di fusione di dati o data-fusion, dei segnali di temperatura trattati 44, prodotti dalla termopila 40 della gemma disposta nel nodo 11i, con i segnali prodotti dai sensori radar 20 (figura 10’) di gemme 10 disposte in nodi 11j, j<i, 1, a monte del nodo 11irispetto al senso di percorrenza della carreggiata 5 o corsia 5’,5†. Infatti, la presenza del veicolo fermo 42 à ̈ necessariamente stata preceduta da un rallentamento del veicolo 42, rilevato dai radar 20 nei nodi 11ja monte; pertanto, la presenza del veicolo fermo 42 viene riconosciuta dai mezzi elaboratori 14 di una gemma 10 solo nel caso in cui la termopila 40 della gemma 10 nel nodo 11irilevi un oggetto fermo nel proprio campo di visione, e i sensori radar 20 di un certo numero di gemme nei nodi precedenti 11j, j<i abbiano rilevato una velocità di un target inferiore ad una soglia predeterminata.

Come mostra schematicamente la figura 12’, in una forma realizzativa particolare il sistema 1 comprende gemme 10 provviste di un sensore acustico 50, in particolare di un microfono. In una variante di tale forma realizzativa particolare, il sensore acustico 50 à ̈ un sensore passivo convenzionale di tipo “electret†, atto ad operare in base alla misura della variazione di capacità come i microfoni a condensatore, senza però richiedere alimentazione elettrica, grazie alla scelta del materiale con cui à ̈ costruito; ciò permette di ridurre i costi di gestione del sistema e gli oneri di approvvigionamento energetico della gemma 10.

I sensori di acustici 50, in associazione con i dispositivi radar 20, consentono di rilevare un evento 52 tipo incidente sulla carreggiata stradale 5,, ad esempio in corrispondenza di un nodo 11idel sistema 1. Come indica sempre la figura 11’, il segnale audio acquisito dal microfono 50 viene trattato in un filtro passa-banda 51’, ad esempio un filtro passa-banda di tipo convenzionale, producendo un segnale filtrato 53. Ciò permette di esaltare le componenti frequenziali proprie di eventi di interesse, ad esempio il transito di un veicolo, la collisione tra due o più veicoli o di veicoli con ostacoli ed elementi della sede stradale, o lo stridere di pneumatici in una frenata brusca, che normalmente precede e/o caratterizza un evento incidentale. Il segnale filtrato 53 viene poi trattato in mezzi di analisi 55 atti ad eseguire un algoritmo che, in base all’ampiezza del segnale nel dominio temporale, ne analizza il contenuto energetico; una macchina a stati 56 analizza i segnali acustici trattati 54 dopo l’applicazione dell’algoritmo, permettendo di stabilire la presenza di uno degli eventi di interesse sopra indicati, ed altri. Inoltre, i mezzi di elaborazione 14 di ciascuna gemma 10 comprendono mezzi 39 per eseguire una fase di fusione di dati o data-fusion, dei segnali acustici trattati 54, prodotti dal sensore acustico 50 della gemma 10 disposta nel nodo 11i, con i segnali prodotti dai sensori radar 20 (figura 10’) di gemme 10 disposte in nodi 11j, j<i, 1, a monte del nodo 11irispetto al senso di percorrenza della carreggiata 5 o corsia 5’,5†. La condizione di incidente (figura 12),viene riconosciuta solo se l’elaborazione dei segnali acustici percepiti dal sensore acustico 50 del nodo 11i rileva una condizione audio potenzialmente critica, in cui sono presenti frequenze corrispondenti ad esempio a quelle caratteristiche di un evento di interesse come quelli sopra indicati, e i radar 20 di un certo numero di gemme 10 disposte in nodi 11j, j<i, 1, a monte del nodo 11irispetto al senso di percorrenza della carreggiata 5 o corsia 5’,5†abbiano rilevato velocità corrispondenti a un rallentamento tipico di una frenata repentina precedente un’impatto.

Un’ulteriore forma realizzativa del sistema, non rappresentata, comprende una pluralità di gemme 10 ciascuna delle quali à ̈ provvista di un accelerometro, che consente di determinare se la gemma à ̈ sottoposta a condizioni di accelerazione particolari, in particolare ad un’accelerazione superiore a un valore predeterminato. La forma realizzativa comprendente l’accelerometro, nonché dispositivi di trattamento dei segnali prodotti dall’accelerometro, permette di rilevare un evento come un urto di un veicolo sulla gemma, che può comprometterne le prestazioni e l’affidabilità, e permette comunque di trattare in modo particolare, o eventualmente ignorare, informazioni provenienti dai sensori della gemma.

Come anticipato, i mezzi di trasmissione/ricezione 17 provvedono a trasferire segnali di condizione 9, riferiti ad uno stato locale o più o meno esteso della carreggiata 5, o comunque messaggi generati dai mezzi elaboratori 14 di una gemma 10 disposta in un nodo 11i, ad altre gemme 10 disposte in nodi 11i-j, tipicamente in una pluralità di nodi che precedono il nodo allarmato 11i, secondo il senso di percorrenza assegnato alla corsia o carreggiata sorvegliata, fino a coprire una distanza predeterminata.

I segnali di condizione 9 possono contenere, oltre a indicazioni di allarme: 3⁄4 dati informativi di vario tipo, come condizioni meteorologiche, presenza di banchi di nebbia eccetera;

3⁄4 messaggi di dati utili alla rilevazione di criticità;

3⁄4 messaggi di polling, utili in particolare per determinare condizioni critiche rilevabili da una centrale remota di supervisione, non mostrata.

Come mostra la figura 13, e come anticipato descrivendo le figure 10†, 11†e 12†, i mezzi elaboratori 14 di ciascuna gemma 10 sono atti ad eseguire un algoritmo di fusione di dati, o data-fusion. Tale algoritmo, utilizzando i dati dei sensori, in particolare del sensore radar 20 e/o del sensore di temperatura 40 e/o del sensore acustico 50 e/o dell’accelerometro, dopo l’elaborazione nella CPU di una gemma specifica 10 che definisce un nodo 11i, nonché quelli di gemme precedenti e/o seguenti secondo il senso di percorrenza della corsia/carreggiata 5, stabilisce la presenza di condizioni di rilevo, in particolare condizioni di pericolo 2, eseguendo le logiche sopra descritte. La combinazione o fusione dei dati avviene attuando logiche di decisione che combinano i dati rilevati dai sensori 13 della gemma 10 che definisce il nodo 11i e quelli dei nodi vicini 11j, j≠i, che vengono ricevuti contestualmente ai segnali di condizione 9 attraverso i mezzi di ricetrasmissione 17.

La procedura di fusione dei dati 70 nella gemma 10 del nodo 11isi attiva automaticamente ogniqualvolta ha luogo una ricezione 71 di dati, ossia di un segnale di condizione 9, ad esempio nella forma di un pacchetto o frame 3, proveniente da un’altra gemma 10 del nodo 11j. La procedura di fusione 70 procedura comprende una fase 72 di verifica di una condizione di allarme nel segnale di condizione 9.

In caso affermativo, i mezzi elaboratori 14 della gemma 10 eseguono una fase di allarme 73 in cui attivano i mezzi di segnalazione ottica e/o acustica 16 per notificare la condizione di allarme agli utenti, tipicamente automobilisti in marcia verso il nodo 11i, come descritto nel seguito. In seguito, i mezzi elaboratori 14 eseguono fasi di verifica di nuove ed ulteriori condizioni specifiche di pericolo deducibili dal segnale di condizione 9 e dai segnali di variabile fisica 8 provenienti generati da propri sensori 13. In particolare, i mezzi elaboratori 14 eseguono una fase 74 di verifica di presenza di un veicolo fermo 42 (figure 10’ e 10†), in cui viene acquisto il segnale di variabile fisica proveniente dal sensore di temperatura 40 della gemma che definisce il nodo 11i, e/o una fase 75 di verifica di avvenuto incidente 52 (figure 11’ e 11†), in cui viene acquisto il segnale di variabile fisica proveniente dal sensore acustico 50 della gemma 10 che definisce il nodo 11i.

Se dalla fase di verifica 72 risulta che nel pacchetto dati in arrivo al noto 11inon à ̈ presente alcun allarme, vengono attivate fasi 76, 77, 78 di verifica di condizioni di pericolo specifiche, mediante fasi di fusione di dati provenienti dalla gemma 10 situata nel nodo 11icon dati provenienti da gemme situate in nodi 11jprecedenti, j<i e/o successivi j>i,

In particolare sono previste le fasi di:

3⁄4 verifica 76 della presenza di una coda di veicoli in corrispondenza del nodo 11i, in cui i dati radar prodotti della gemma che definisce il nodo 11ivengono analizzati contestualmente ai dati radar prodotti dalle gemme che definiscono nodi precedenti e successivi, in particolare i nodi contigui 11i-1e 11i+1a partire dal nodo 11i;

3⁄4 verifica 77 della presenza di un veicolo fermo in corrispondenza del nodo 11i, in cui i dati del sensore di temperatura 40 della gemma che definisce il nodo 11ivengono analizzati contestualmente ai dati radar prodotti dalle gemme che definiscono nodi precedenti, in particolare i nodi del quinto nodo 11i-5) e del sesto nodo 11i-6) a partire dal nodo 11i;

3⁄4 verifica 78 della presenza di un incidente in corrispondenza del nodo 11i, in cui i dati del sensore acustico 50 della gemma che definisce il nodo 11ivengono analizzati contestualmente ai dati radar prodotti dalle gemme che definiscono nodi precedenti, in particolare i nodi del quarto nodo 11i-4) e del quinto nodo 11i-5) a partire dal nodo 11i.

Se, in una successiva fase di verifica 79 della presenza di una condizione di pericolo specifica, rilevata nelle fasi 76, 77, 78, viene riconosciuta almeno una condizione di pericolo del tipo sopra indicato, o un’altra condizione di pericolo come un veicolo in marcia contromano, il sistema esegue una fase di allarme 80 in cui vengono attivati i mezzi di segnalazione ottica e/o acustica per notificare la condizione di pericolo agli utenti 6 della carreggiata 5. I valori prodotti dal procedimento di fusione dei dati sono codificati in un messaggio che viene spedito ad opera dei mezzi di trasmissione 17†della gemma 10 del nodo 11i, in modo che sia raggiunto da un numero predeterminato di gemme 10 di nodi contigui 11j,tipicamente nodi precedenti il nodo 11isecondo la direzione di marcia della corsia.

I dati utilizzati dai blocchi logici per la rilevazione eventi, mostrati schematicamente nelle figure 9, 10†e 11†, sono scelti in modo dipendente dal posizionamento dei nodi 11ie dalla copertura offerta dai sensori 13 in funzione dei ripsettivi campi di visione.

In una forma realizzativa particolare, il sistema 1 à ̈ inoltre provvisto di mezzi d’interfaccia, non rappresentati, preferibilmente localizzati in un sottoinsieme di nodi, con una centrale operativa remota, pure non rappresentata. In particolare, i mezzi di interfaccia possono essere mezzi cablati, oppure mezzi senza fili. In una variante realizzativa, i mezzi senza fili possono comprendere reti di dati LAN o WLAN, per consentire, in particolare: 3⁄4 la trasmissione di dati verso la centrale operativa e la loro notifica a enti distinti dagli utenti 6, ad esempio al gestore della strada o autostrada; 3⁄4 la supervisione dello stato del sistema da parte di utenti della centrale.

Preferibilmente, la centrale operativa à ̈ atta a generare uno stato di allarme, e i mezzi di interfaccia sono atti a trasferire tale stato di allarme alle gemme 10, in una forma assimilabile ad un segnale di condizione 9.

In un’altra forma realizzativa particolare le gemme comprendono rispettivi mezzi di generazione di energia elettrica in situ, come pannelli fotovoltaici, per l’alimentazione elettrica dei componenti attivi.

La descrizione di cui sopra di forme realizzativa del sistema secondo l’invenzione, dei suoi componenti e delle sue modalità operative, à ̈ in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tali forme realizzative specifiche senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti delle forme realizzative specifiche. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e, per questo, non limitativo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un metodo (1) per rilevare una condizione particolare (2) in un tratto (7) di carreggiata stradale (5) e per notificare detta condizione (2) ad utenti (6) di detta carreggiata stradale (5), in particolare per rilevare una condizione di pericolo (2) su detta carreggiata stradale (5) e/o segnalare detta condizione di pericolo (2) a conducenti di veicoli (6) in marcia verso detto tratto (7) di detta carreggiata stradale (5), comprendente le fasi di: – disposizione di una pluralità (T) di dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) lungo detta carreggiata stradale (5) ad una predeterminato passo (d) l’uno dall’altro, ciascuno di detti dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) comprendendo: – almeno un sensore (13) atto a rilevare una variabile fisica in una porzione di detto tratto (7) di detta carreggiata stradale (5), e a produrre un segnale (8) di detta variabile fisica; – mezzi di comunicazione (17) atti a trasferire detto segnale (8) di variabile fisica tra detti dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) presenti lungo detta carreggiata (5), detti mezzi di comunicazione comprendendo mezzi ricevitori / trasmettitori (17’/17†) atti a trasmettere/ricevere detto segnale di variabile fisica (8) da detto dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) a/da un altro dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) distinto da detto dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) presenti lungo detta carreggiata (5); – mezzi elaboratori (14) atti a produrre un segnale di condizione (9), che descrive detta condizione presente in detto tratto (7) di detta carreggiata stradale (5), sulla base di uno o più segnali di variabile fisica (8) provenienti da detto dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) disposto in corrispondenza di detto tratto (7) di carreggiata (5), e/o da altri dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) attraverso detti mezzi di comunicazione (17), – mezzi (14) per formare un frame (3) di dati comprendenti segnali di variabile fisica (8) e/o segnali di condizione (9) prodotti da o ricevuti in ciascun dispositivo di rilevazione e segnalazione (10); – mezzi per notificare detta condizione particolare a detto utente (6) di detta carreggiata (5), – realizzazione, tramite detti mezzi di comunicazione (17), di una rete di dati, in cui ciascun dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) definisce un nodo (11i, i=1…T) di detta rete di dati, caratterizzato dal fatto che ciascun dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) riconosce un protocollo di comunicazione lineare (15) che prevede le fasi di: – definizione di una distanza di ricezione k comprendente un numero predeterminato (k) di passi (d) lungo detta carreggiata (5), detta distanza di ricezione k essendo tale che la ricetrasmissione di uno di detti dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) non si estenda lungo detta carreggiata (5) a dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) disposti oltre detta distanza di ricezione k; – definizione di una distanza di modulo, detta distanza di modulo comprendendo un numero N di passi (d) maggiore di detta ampiezza di ricezione k, tale che N>2k 1, detta distanza di modulo essendo tale che due di detti nodi (11a, 11a+N) posti a detta distanza di modulo possono trasmettere contemporaneamente detto frame a altri nodi (11a+p, 11a+N+p|p|≤k) che si trovano lungo detta carreggiata (5) ad una distanza inferiore a detta distanza di ricezione (k); – trasmissione (82†) contemporanea su un medesimo canale di trasmissione, per un tempo di trasmissione predeterminato (TT), di detto frame di dati(3) da parte di una pluralità di dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) che si trovano lungo detta carreggiata (5) in nodi (11a, 11a+N…11a+hN) a detta distanza di modulo tra loro verso altri dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) che si trovano in nodi (11a+p, 11a+N+p…11a+mN+p|p|≤k) entro la distanza di ricezione (k) da ciascuno dei dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) di detta pluralità, e mantenimento di uno stato di silenzio da parte di tutti gli altri dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) non appartenenti a detta pluralità; – iterazione di detta fase di trasmissione per altre pluralità di dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) per ulteriori rispettivi tempi di trasmissione fino a far compiere detta fase di trasmissione a tutti i dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) presenti lungo detta carreggiata (5); – ripetizione ciclica di dette fasi di trasmissione e iterazione; – notifica di detta condizione particolare in caso essa risulti in detto frame di dati (3) per almeno uno di detti dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) in una posizione nota, ad un numero predeterminato di dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) che si trovano a monte di detta posizione in una predeterminata direzione di marcia in detta carreggiata.
2. 2. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui ciascun dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) à ̈ atto ad eseguire detti detta fase di iterazione di detta fase di trasmissione (82†) in sequenza in direzione contraria alla direzione di marcia dei veicoli (6) in detta carreggiata (5), in modo che la fase di trasmissione (82†) per tutti i nodi (11i) della rete duri un rispettivo tempo di trasmissione (TT), in modo che ogni nodo sia autorizzato a trasmettere nuovamente dopo un tempo di ripetizione TS=TT*N, e ad ogni iterazione dopo il tempo di trasmissione (TT), ogni modulo di dimensione N migra in direzione contraria a detta direzione di marcia (5), consentendo una fusione di dati formati da detti segnali di variabile fisica (8) e dai segnali di condizione (9) su essi calcolati da ogni dispositivo di rilevazione e segnalazione (10).
3. 3. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto detta condizione particolare à ̈ una condizione di velocità anomala di un veicolo (6) o di un oggetto assimilabile a un veicolo su detta carreggiata stradale (5), in cui in particolare un segnale di velocità anomala appartenente al gruppo formato da: – un veicolo a velocità nulla (2), in particolare un veicolo incidentato (2,42); – un veicolo in marcia ad una velocità inferiore ad un valore minimo predeterminato; – un veicolo in marcia ad una velocità superiore ad un valore massimo predeterminato; – una coppia di veicoli aventi una velocità relativa superiore ad un valore massimo predeterminato; – una coda di veicoli in marcia lenta, ossia ad una velocità inferiore ad un valore minimo predeterminato; – un veicolo in marcia con una velocità di verso opposto al verso o senso di marcia prestabilito per una corsia di detta carreggiata, ossia un veicolo in marcia contromano.
4. 4. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto mantenimento di uno stato di silenzio da parte di tutti gli altri dispositivi (10) non appartenenti alla pluralità di dispositivi in corrispondenza di detti nodi (11i) che stanno effettuando la trasmissione prevede una fase di attesa (86) di un tempo di risposta (TR) predeterminato dopo la fine della ricezione dicondizione detto frame, provenienti da uno di detti altri nodi (11i-j) distinto da detto nodi (11i).
5. 5. Un metodo come da rivendicazione 4, in cui detto protocollo di comunicazione lineare (15), per ciascun nodo (11i) comprende fasi di: – attivazione (83†,87) di un timer immediatamente dopo che à ̈ stata completata una fase di ricezione (86) o detta fase di trasmissione (82†) di un frame, detto timer avendo una scadenza predeterminata; – stand-by, per l’attesa e riconoscimento (89) di un evento,, detto evento essendo scelto tra: – detta scadenza (81†) di detto timer; – una ricezione di dati (81’) provenienti da altri nodi (11i-j) distinti da detto nodo (11i); in cui dopo detto evento di scadenza (81†) viene attivata detta fase di trasmissione (82†), mentre dopo detta fase di ricezione (81’) à ̈ prevista: – una fase di disattivazione (85) di detto timer; – detta di fase di attesa (86) di detto tempo di risposta (TR), dopo che à ̈ terminata detta ricezione di dati proveniente da uno di detti nodi (11i-j) distinto da detto nodo (11i).
6. 6. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detto frame (3), che raccoglie detti segnali di variabile fisica (8) e/o detti segnali di condizione (9) comprende una porzione di sincronizzazione (3b) avente una funzione di segnalatore di inizio di detta fase di trasmissione (82†) trasmissione, ed una porzione di dati (3e) comprendenti detti segnali di variabile fisica e/o detti segnali di condizione, e detti mezzi di comunicazione (17) di uno di detti dispositivi (10) per ricetrasmettere detto frame à ̈ atto a generare ed a notificare a detti mezzi elaboratori (14): – un segnale di interrupt di fine sincronizzazione (3w) non appena à ̈ stata ricevuta detta porzione di sincronizzazione da parte di detto dispositivo (10) in ricezione; – un segnale di interrupt di fine ricezione (3z) dopo che à ̈ stata ricevuta detta porzione di dati 3e da parte di detto dispositivo di rilevazione e segnalazione (10).
7. 7. Un metodo come da rivendicazione 4, in cui detto protocollo di comunicazione lineare (8) comprende, in caso di riconoscimento, ad opera di un dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) che definisce uno di detti nodi (11i), di una ricezione (81’) di dati provenienti da un dispositivo di rilevazione e segnalazione mittente che definisce un nodo (11j), una fase (84) di valutazione della distanza attuale tra detto nodo (11i) di detto dispositivo in ricezione e segnalazione e detto nodo mittente (11j), ed una fase di scelta se attivare detta fase di attesa (86) di un tempo predeterminato (TR) dopo detta ricezione di detti dati provenienti da detto nodo mittente (11j) secondoché detta distanza attuale sia minore o meno di una distanza massima predeterminata, – in particolare, in cui detta distanza attuale à ̈ computata in numero (q) di passi (d) tra un nodo e un nodo consecutivo.
8. 8. Un metodo come da rivendicazione 1, in cui detti mezzi elaboratori (14) comprendono – mezzi di combinazione (39) di dati scelti tra: – segnali di detta variabile fisica prodotti da sensori (20,40,50,60) distinti appartenenti ad un medesimo dispositivo di rilevazione e segnalazione (10) che definisce un nodo attuale(11i); – segnali di detta variabile fisica e/o segnali di condizione prodotti in uno o più dispositivi di rilevazione e segnalazione (10) che definiscono rispettivi nodi (11i) distinti da detto nodo attuale (11i), – mezzi logici di decisione per definire la condizione particolare, quale una condizione di allarme ed attivare detti mezzi per notificare detta condizione particolare a detti utenti (6) di detta carreggiata stradale (5).
9. 9. Un metodo come da rivendicazione 8, in cui detti sensori comprendono un dispositivo radar doppler (20), e detti dispositivi di rilevazione e segnalazione comprendono mezzi di trattamento di segnali (30’, 30†) atti a estrarre uno scostamento di fase (φ) da un segnale rilevato da detto dispositivo radar doppler (20), in modo da valutare un verso e un valore di detta velocità (v) di un oggetto (2) su detta carreggiata stradale (5), in particolare, in modo da segnalare un veicolo in marcia contromano lungo detta carreggiata stradale (5), in particolare, in cui detti mezzi di combinazione di dati (39) sono atti a memorizzare segnali radar da almeno un dispositivo precedente (11i-1) detto dispositivo predeterminato precedente secondo detto senso di percorrenza di detta corsia, e a segnalare una condizione di coda su detta carreggiata stradale (5) nel caso si rilevi una velocità (v) inferiore ad un valore limite predeterminato in corrispondenza di detto dispositivo predeterminato (11i), e in corrispondenza di almeno un dispositivo precedente (11i-1).
10. 10. Un metodo come da rivendicazione 8, in cui – detti sensori comprendono un dispositivo di rilevazione della temperatura a distanza (40), detto dispositivo di rilevazione della temperatura (40) producendo in uso un segnale di temperatura; – detto mezzi di combinazione (39) di dati di dati sono atti a: – ricevere segnali radar da almeno un nodo (11i-1) precedente detto nodo predeterminato secondo detto senso di percorrenza di detta corsia stradale (5); – segnalare una condizione di veicolo fermo (2) nel caso in cui detto segnale di temperatura individui la presenza di un oggetto fermo lungo detta carreggiata stradale (5) in corrispondenza di detto dispositivo predeterminato (11i), e in cui si rilevi una velocità (v) inferiore ad un secondo valore limite predeterminato in corrispondenza di almeno un dispositivo precedente (11i-1), in particolare, in cui detto dispositivo di rilevazione della temperatura a distanza (40) à ̈ un dispositivo atto a rilevare una radiazione nell’infrarosso proveniente da detto oggetto fermo su detta carreggiata stradale (5), in particolare in cui – detti sensori comprendono un dispositivo di rilevazione di segnali acustici (50), detto dispositivo di rilevazione di segnali acustici (50) essendo associato a mezzi di analisi (55) del contenuto energetico di suoni rilevati; – detti mezzi di combinazione (39) di dati sono atti a – ricevere segnali radar da almeno un nodo precedente detto nodo predeterminato secondo detto senso di percorrenza di detta corsia; – segnalare una condizione di incidente (2) nel caso in cui – detti segnali acustici comprendano componenti di rumore caratteristiche di un evento associato ad un incidente, – si rilevi una riduzione di velocità repentina di un veicolo in corrispondenza di almeno un dispositivo precedente.