ITUD20010205A1 - Apparato per il monitoraggio del traffico - Google Patents
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Description
Descrizione del trovato avente per titolo:
CAMPO DI APPLICAZIONE
Il presente trovato si riferisce ad un apparato per il monitoraggio del traffico in un'arteria stradale, quale un'autostrada, una strada o simili con il quale sia possibile controllare e gestire in tempo reale sia il traffico dei veicoli circolanti sia ogni eventuale anomalia causata da incidenti od altro. L'apparato per il monitoraggio secondo il presente trovato utilizza dispositivi di semplice installazione e manutenzione disposti lungo l'arteria stradale ed atti ad essere adattati alle differenti situazioni di viabilità. Inoltre l'apparato può essere utilizzato anche in associazione a dispositivi collocati a bordo dei veicoli in transito ed atti a trasmettere/ricevere segnali di servizio.
STATO DELLA TECNICA
E' noto che per monitorare il traffico veicolare, oppure rilevare e segnalare un evento lungo la strada, quale una coda, un incidente, un'emergenza sanitaria o simili, vengono posizionate, in determinati punti di traffico particolarmente elevato o pericoloso, alcune telecamere che sono collegate ad un centro di controllo, al quale inviano le immagini del traffico.
Il centro di controllo è collegato a pannelli luminosi dislocati lungo le arterie stradali monitorate. Un operatore coordina e gestisce dal centro di controllo le informazioni da fornire tramite i pannelli luminosi, per segnalare agli autoveicoli la situazione del traffico sulle strade che stanno percorrendo.
La segnalazione di eventuali incidenti, invece, nelle zone non controllate da telecamere, che sono la maggioranza, viene invece effettuata solo da parte degli stessi automobilisti, i quali telefonano al centro di controllo della strada, oppure inviano chiamate urgenti dalle colonnine di soccorso "SOS", disposte in postazioni fisse ogni 2 km lungo le autostrade o le strade di grande comunicazione, e anch'esse collegate al centro di controllo, per richiedere un intervento.
I dispositivi di monitoraggio del traffico e di segnalazione di un incidente presentano 1'inconveniente che non permettono di segnalare in tempo reale ed in modo certo ai veicoli che sopraggiungono una condizione di traffico intenso o un incidente, in modo da predisporre i guidatori ad una modifica delle condizioni dì marcia con sufficiente anticipo. Inoltre le colonnine di soccorso "SOS" non possono essere utilizzate se le persone rimangono inabilitate a muoversi, come nel caso di incidenti gravi, o tamponamenti a catena. La Richiedente, per risolvere i suddetti inconvenienti e per ottenere ulteriori vantaggi, ha progettato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
II presente trovato è espresso e caratterizzato essenzialmente nella rivendicazione principale.
Altre caratteristiche innovative del trovato sono espresse nelle rivendicazioni secondarie.
Uno scopo del trovato è quello di realizzare un apparato per il monitoraggio del traffico, con il quale sia possibile individuare in tempo reale e anche in condizioni di scarsa visibilità anomalie del traffico ed eventuali incidenti.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un apparato con il quale monitorare il traffico in modo continuo ed uniforme, in un intero tratto stradale, anche esteso.
Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un apparato per il monitoraggio del traffico con il quale sia possibile segnalare anomalie del traffico, in tempo pressoché reale, anche a veicoli che si trovano a monte del punto dell'anomalia e che non sono equipaggiati di dispositivi di ricezione di allarme o di segnalazione.
In accordo con tali scopi l'apparato secondo il presente trovato, comprende mezzi sensori, i quali sono disposti intervallati fra loro lungo la carreggiata di un'arteria stradale, per rilevare la presenza di ciascun veicolo transitante lungo l'arteria stradale ed emettere un corrispondente segnale di transito. Dispositivi ricetrasmittenti, collegati ai mezzi sensori sono atti a ricevere ed elaborare il segnale di transito per generare un corrispondente segnale elaborato ed inviarlo ad almeno un'unità di controllo. Quest'ultima è atta a coordinare i dispositivi ricetrasmittenti ed inviare i segnali elaborati ad una centrale operativa di controllo del traffico.
I dispositivi ricetrasmittenti sono collocati in postazioni fisse a distanze predeterminate uno dall'altro, distanze comprese fra circa 50 e 200m lungo un'arteria stradale e sono atti a ricevere ed elaborare i segnali che provengono dai sensori.
I sensori utilizzati sono costituiti da sismografi, geografi, microfoni o simili, i quali sono atti a rilevare le vibrazioni elastiche o le onde acustiche dovute al transito dei veicoli. Ad ogni dispositivo ricetrasmittente è collegato un predeterminato numero di sensori, per esempio da 2 a 10.
Ogni dispositivo ricetrasmittente, a cui è assegnato un codice di identificazione della posizione da parte dell'unità di controllo, è collegato a catena ad altri dispositivi ricetrasmittenti a formare gruppi di circa 10 - 40 unità, gestite dall'unità di controllo. Ciascun dispositivo ricetrasmittente può inviare segnali elaborati di allarme o di anomalie del traffico, oltre che all'unità di controllo, anche agli altri dispositivi ricetrasmittenti a cui è collegato, oppure inviare e/o ricevere segnalazioni da veicoli provvisti di terminali per la ricetrasmissione a corto raggio. Per corto raggio si intende un raggio di trasmissione compreso tra circa 50 e 200 metri.
Quando si verificano inprow ise variazioni del tipo di vibrazione del terreno, o rumori eccessivi rispetto ad una situazione considerata normale e standardizzata del traffico, i segnali, provenienti dai sensori ed elaborati da ciascun dispositivo ricetrasmittente, sono interpretati come segnali di allarme. Ogni unità di controllo ricevendo dai, e inviando ai, dispositivi ricetrasmittenti i vari segnali dovuti al medesimo intervallo fra due veicoli, ma traslati nel tempo, è in grado di valutare in tempo reale, la certezza dell'eventuale allarme. L'allarme viene inviato in questo modo in tempo reale dall'unità di controllo, tramite la centrale operativa, ad un servizio di informazione stradale oppure ad un centro di soccorso.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui
la fig. 1 è una rappresentazione schematica dell'apparato per il monitoraggio del traffico secondo il presente trovato; - la fig. 2 è un particolare ingrandito e schematizzato di fig. 1;
- la fig. 3 è uno schema a blocchi di un dispositivo ricetrasmittente di fig. 1;
- la fig. 4 è uno schema a blocchi di un'unità di controllo di fig. 1;
- la fig. 5 è uno schema a blocchi di un terminale di ricetrasmissione di fig. 1;
- la fig. 6 è uno schema a blocchi di una variante del dispositivo ricetrasmittente di fig. 3;
- la fig. 7 è uno schema a blocchi di una variante dell'unità di controllo di fig. 4;
- la fig. 8 è una vista frontale schematizzata del dispositivo ricetrasmittente di fig. 6; - la fig. 9 è grafico rappresentativo di segnali di transito nel tempo.
DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE
PREFERENZIALE DEL TROVATO
Con riferimento alla fig. 1, l'apparato 10 per il monitoraggio del traffico di veicoli secondo il presente trovato comprende una pluralità di unità periferiche ricetrasmittenti 11 disposte ad intervalli regolari su ciascun lato di un'arteria stradale 15, nella quale sono atti a transitare veicoli 14. Le unità periferiche 11 sono collegate, fra loro via cavo a formare gruppi di circa 10 - 40 unità. Ciascuno di tali gruppi è gestito da una corrispondente unità centrale di elaborazione 12 o unità di controllo, che è collocata anch'essa lungo il bordo dell'arteria stradale 15 in una zona sostanzialmente mediana tra le diverse unità periferiche 11 da essa controllate.
Tutte le unità centrali di elaborazione 12 sono collegate, via cavo, sia tra loro sia ad una centrale operativa 13 dalla quale viene controllata la situazione del traffico su tutta un'intera arteria stradale 15 anche di elevate dimensioni.
Ciascun veicolo 14 in transito, soprattutto nel caso di veicoli pesanti o ad elevata velocità, al momento del passaggio sull'arteria 15 provoca una vibrazione nel terreno e determina un rumore. Le vibrazioni e le onde acustiche, che cumulativamente chiameremo anche segnali di transito ST, vengono rilevate e registrate da una pluralità di sensori 16, nella fattispecie costituiti da sismografi o geografi collocati nel terreno e/o microfoni, sensori ad infrarossi, radar ad onde elettromagnetiche, radar ad ultrasuoni, posti sul bordo della carreggiata.
Ciascuna unità periferica 11, (figg. 2 e 3), è collegata ad un determinato numero di sensori 16, ad esempio 3, e comprende un'unità di gestione 17 dei sensori 16 per la selezione e la "pulizia" dei segnali di transito ST, un primo microprocessore di elaborazione 18 del segnale di transito ST per generare un segnale elaborato SE, un primo ricetrasmettitore radio 19 a corto raggio, una memoria 21, in cui è memorizzato il codice identificativo della propria posizione, e un'interfaccia 22 collegata ad una linea 30 della rete di collegamento via cavo, la quale è a sua volta collegata alle altre unità periferiche 11 e con la corrispondente unità di elaborazione centrale 12. La stessa linea 30 può essere condivisa da più unità periferiche 11 per mezzo di multiplex TDM (Time Division Multiplexing; tecnica a divisione di tempo per la condivisione di un mezzo/canale trasmissivo) o multiplex FDM (Frequency Division Multiplexing; tecnica a divisione di frequenza per la condivisione di un mezzo/canale trasmissivo).
Ciascuna unità periferica 11 è alimentata per mezzo di un cavo elettrico disposto nella linea 30 di collegamento all'unità di elaborazione centrale 12, a sua volta alimentata dalla rete della centrale operativa 13.
La pluralità di segnali di transito ST, registrati dai sensori 16 più prossimi al punto di transito del veicolo sulla carreggiata, viene raccolta e gestita dall'unità di gestione 17 dell'unità periferica 11 ad essi collegata ed elaborato dal primo microprocessore 18.
Il segnale elaborato SE viene trasmesso dall'unità periferica 11 all'unità di elaborazione centrale 12 e da questa, tramite l'interfaccia 22, alla rete 30 di collegamento e/o, tramite il primo ricetrasmettitore 19, anche ai veicoli 14 transitanti nell'area di corto raggio rispetto all'unità periferica 11, provvisti anch'essi di terminali ricetrasmittenti 23 a corto raggio per ricevere o segnalare eventuali situazioni di emergenza.
L'unità di elaborazione centrale 12 (fig. 4) conprende a sua volta una prima interfaccia 42 collegata alla linea 30 di collegamento alle unità periferiche 11 per la ricezione e/o l'invio del segnale elaborato SE, un secondo microprocessore 24 DSP (Digital Signal Processing; processore per l'elaborazione di segnali digitali) di elaborazione ulteriore del segnale elaborato SE per generare un primo segnale di allarme SA e di identificazione della posizione dell'incidente o dell'anomalia di traffico, e una seconda interfaccia 26 collegata con le altre unità di elaborazione centrale 12 e alla centrale operativa 13. La prima interfaccia 42 può essere vantaggiosamente uguale all'interfaccia 22 della unità periferica 11.
Le unità centrali di elaborazione 12 possono essere vantaggiosamente collocate nelle colonnine di SOS già presenti e già alimentate elettricamente, le quali sono normalmente disposte ogni 2 Km lungo le principali arterie stradali 15.
Ciascuna unità di elaborazione centrale 12 è dotata anche di sirene e/o lampeggianti 25 per comunicare visivamente eventuali incidenti a tutti gli automobilisti, anche a quei veicoli 14, non dotati di terminali ricetrasmittenti 23.
Ciascun terminale ricetrasmittente 23 (fig. 5) installato a bordo di un veicolo 14 comprende, per esempio, un secondo ricetrasmettitore 27 a bassa potenza, dell'ordine di 1-10 mW, per la ricezione di un segnale elaborato SE da una unità periferica 11 e/o la trasmissione di un secondo segnale di allarme a corto raggio in onda radio, ad esempio sulla banda dei 433 MHz; un terzo microprocessore 28 di elaborazione del segnale elaborato SE trasmesso dall'unità periferica 11 per generare il secondo segnale di allarme; un display 29 a led oppure alfanumerico e beeper per evidenziare la situazione di allarme all'interno del veicolo 14; una tastiera a membrana 31 collegata al terzo microprocessore 28. I terminali ricetrasmittenti 23 sono di dimensioni ridotte, dell'ordine di circa 12x7x2cm, e sono alimentati a 12 o a 24V per mezzo di un connettore collegabile alla presa elettrica di alimentazione del veicolo 14 stesso.
Il funzionamento dell'apparato 10 fin qui descritto è il seguente: ciascuna unità periferica II riceve i segnali di transito ST1, ST2, ...STn rilevati dai sensori 16, ad essa collegati. I segnali di transito ST possono essere simili fra loro (fig. 9), come nel caso di traffico regolare, oppure diversi gli uni dagli altri nel caso di variazioni di traffico. I segnali di transito ST vengono elaborati dalle stesse unità periferiche 11 in segnali elaborati SE, i quali sono inviati all'unità periferica 11 adiacente e a monte rispetto alla prima e/o all'unità di elaborazione centrale 12.
Quando si verifica una vibrazione fuori norma del terreno o un'onda acustica eccessivamente elevata un'unità periferica 11 riceve un segnale
SE anomalo direttamente da un'unità periferica 11 a valle che ha rilevato tale situazione anomala, oppure riceve il primo segnale di allarme SA da un'unità centrale di elaborazione 12 o da un veicolo 14 dotato di terminale ricetrasmittente 23.
Infatti ciascuna unità di elaborazione centrale 12 gestisce i segnali elaborati SE provenienti da tutte le unità periferiche 11, in modo tale da elaborare ed inviare il primo segnale di allarme SA o di avvertimento ad un'unità periferica 11 per avvertire di un eventuale incidente, o ad altre unità centrali di elaborazione 12, e al centro operativo 13 a cui è collegata.
Secondo una variante, (figg. 6-8) , ciascuna unità periferica 11 è atta a trasmettere ed a ricevere anche segnali a corto raggio via radio, a frequenza di 433 MHz, ad una unità periferica 11 adiacente oppure ad una unità centrale di elaborazione 12, che si trova in un ambito di 50-200 metri, eliminando così il cavo di collegamento delle unità periferiche 11.
Ciascuna unità periferica 11 comprende anche un terzo ricetrasmettitore 32 per la trasmissione e la ricezione di segnali elaborati SE da e ad altre unità periferiche 11, e all'unità centrale di elaborazione 12, anch'essa provvista di un terzo ricetrasmettitore 32.
In questo modo ciascuna unità periferica 11 riceve segnali elaborati SE da un'unità periferica adiacente a valle e trasmette via radio ad un'unità periferica 11 adiacente a monte. La trasmissione del segnale elaborato SE avviene da un'unità periferica 11 alla successiva, fino all'unità centrale di elaborazione 12. Anche in questo caso ciascuna unità centrale di elaborazione 12 gestisce gruppi di circa 10 - 40 unità periferiche 11.
Nella fattispecie, ciascuna unità periferica 11 (fig. 8) è alimentata per mezzo di una batteria a pannello solare 36 e comprende un accumulatore, collegato al pannello solare 36, ed un'unità di controllo 37 dell'accumulatore. L'assenza di cavi di collegamento rende agevole il posizionamento e la collocazione delle unità periferiche 11 lungo la carreggiata dell'arteria stradale 15.
Secondo una terza variante, non rappresentata, ciascuna unità periferica 11 comprende un'antenna di localizzazione GPS, Global Positioning System ed una scheda di decodificazione ed elaborazione delle coordinate di posizione collegata al primo microprocessore 18. In questo modo ciascuna unità periferica 11 invia ad un'altra unità periferica 11 e/o all'unità centrale di elaborazione 12 un segnale elaborato SE associato ad un segnale indicativo della posizione.
Il posizionamento e riposizionamento delle unità periferiche 11 viene automaticamente configurato dal sistema GPS. Il vantaggio dell'utilizzo delle antenne GPS è quello che in questo modo viene eliminato il procedimento di assegnazione manuale di posizionamento di ciascuna unità periferica 11 all'interno della rete di collegamento all'unità centrale di elaborazione 12.
E' ovvio comunque che all'apparato per il monitoraggio del traffico 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.
Ad esempio per la trasmissione dei segnali elaborati SE possono essere utilizzate reti pubbliche GSM o GPRS oppure reti private nella banda di 450/470 MHz.
Ε' altresì ovvio che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di apparato, tutte rientranti nell'oggetto del presente trovato.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1 - Apparato per il monitoraggio del traffico veicolare in un'arteria stradale (15), comprendente mezzi sensori (16) atti a rilevare la presenza di veicoli (14) transitanti in detta arteria stradale (15) ed emettere corrispondenti segnali di transito (ST), caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (16) sono disposti intervallati fra loro lungo una carreggiata di detta arteria stradale (15) e sono collegati a mezzi ricetrasmittenti (11) atti a ricevere ed elaborare detti segnali di transito (ST) per generare corrispondenti segnali elaborati (SE) ed inviarli ad almeno un'unità di controllo (12), la quale è atta a coordinare detti mezzi ricetrasmittenti (11) ed è collegata ad una centrale operativa (13) di controllo del traffico. 2 - Apparato come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (16) comprendono sismografi, geografi e/o microfoni, atti a rilevare vibrazioni del terreno oppure onde acustiche causate dal transito di detti veicoli (14). 3 - Apparato come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi ricetrasmittenti (11) e detta unità di controllo (12) sono collegati fra loro in rete (30). 4 - Apparato come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi ricetrasmittenti (11) comprende un'unità di gestione (17) di detti sensori (16) atta a selezionare detti segnali di transito (ST), un primo microprocessore di elaborazione (18) di detto segnale di transito (ST) atto a generare detto segnale elaborato (SE), un primo ricetrasmettitore radio (19) a corto raggio, una memoria (21) ed un'interfaccia (22) collegata a detta rete (30). 5 - Apparato come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo (12) comprende un'interfaccia (42) collegata a detta rete (30), un secondo microprocessore (24) di elaborazione ulteriore di detto segnale elaborato (SE) per generare un primo segnale di allarme (SA) ed un'interfaccia (26) collegata con altre di dette unità di controllo (12) ed a detta centrale operativa (13). 6 - Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti veicoli (14) è provvisto di un terminale ricetrasmittente (23) atto ad inviare un secondo segnale di allarme e a ricevere detto segnale elaborato (SE), rispettivamente ad e da ciascuno di detti mezzi ricetrasmittenti (11). 7 - Apparato come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto terminale ricetrasmittente (23) comprende: un secondo ricetrasmettitore (27), per la trasmissione di detto secondo segnale di allarme e la ricezione di detto segnale elaborato (SE); un terzo microprocessore (28) di elaborazione di detto segnale elaborato (SE); un display (29) a led oppure alfanumerico; ed una tastiera a membrana (31) collegata a detto terzo microprocessore (28) ed atta ad essere attuata manualmente. 8 - Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo (12) è provvista di sirene e lampeggiatori (25) atti a comunicare visivamente eventuali incidenti a veicoli non dotati di terminali ricetrasmittenti (23). 9 - Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi ricetrasmittenti (11) e detta unità di controllo (12) sono atti a trasmettere e ricevere segnali via radio a corto raggio, dell'ordine di circa 50 - 200 metri. 10 - Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi ricetrasmittenti (11) e ciascuna unità di controllo (12) comprendono un terzo ricetrasmettitore radio (32) a corto raggio rispettivamente per la trasmissione e la ricezione di segnali elaborati (SE). 11 - Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi ricetrasmittenti (11) comprende un pannello solare di alimentazione (36), un accumulatore ed un'unità di controllo (37) di detto accumulatore. 12 - Apparato come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti mezzi ricetrasmittenti (11) comprende un'antenna di localizzazione GPS e una scheda di decodificazione ed elaborazione delle coordinate di posizione. 13 - Apparato (10) per il monitoraggio del traffico sostanzialmente come descritto con riferimento agli annessi disegni.
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- 2002-12-09 EP EP02027395A patent/EP1321915A3/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1321915A3 (en) | 2003-12-17 |
| EP1321915A2 (en) | 2003-06-25 |
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