MXPA06005258A - Dispositivo para registrar situaciones de conduccion y/o trafico y metodo para evaluar los datos registrados - Google Patents

Abstract

De acuerdo con la invención es posible registrar condiciones de tráfico mediante al menos dos cámaras (2, 3) que se localizan a una distancia (15) una de otra en un vehículo (1). Las zonas (11, 12) de registro de estas cámaras se intersecan (13), de manera que permiten triangular (T) al menos un punto (R) de referencia del entorno y/o un punto de identificación de al menos un segundo vehículo, por ejemplo, mediante fotogrametría. Después de un accidente es posible reconstruir el comportamiento de uno o varios vehículos (1). Adicionalmente a la respectiva posición espacial, el registro tridimensional sincronizado permite identificar y medir a escala la velocidad, dirección de la velocidad, cambios de dirección, maniobras de aceleración y/o frenado y la rotación de los vehículos individuales alrededor de su propio centro de gravedad sin que se requiera proporcionar una multitud de sensores en los vehículos. Los vehículos (1) también se pueden proyectar a una imagen 3D del entorno para calcular y reproducir una representación virtual desde la perspectiva de cualquier espectador.

Description

DISPOSITIVO PARA REGISTRAR SITUACIONES DE CONDUCCIÓN Y/O TRAFICO Y MÉTODO PARA EVALUAR LOS DATOS REGISTRADOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo para registrar situaciones de conducción y/o tráfico de vehículos . • La invención se refiere además a un método para evaluar estos registros . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen diversos dispositivos para registrar situaciones de conducción de vehículos . Mediante sensores se detectan, por ejemplo, la velocidad o el accionamiento del freno y se registran en una memoria instantánea. De esta manera es posible reclamar posteriormente los datos del periodo instantáneo previo a un accidente y eventualmente reconstruir las circunstancias del accidente . Para complementar los sensores mencionados también se conoce registrar imagen y sonido. Para este propósito, en el vehículo se instalan además del micrófono, videocámaras que registran el suceso delante o también detrás del vehículo. Esto aporta la ventaja de que - adicionalmente al comportamiento del vehículo propio - se registra la situación de tráfico. En el caso ideal es posible identificar, en particular, el comportamiento y los números de placa de otros vehículos. REF.: 172862 Sin embargo, a pesar del número de los aparatos a ser instalados, en el caso de controversia frecuentemente sólo es posible reconstruir de manera insuficiente la circunstancia del accidente en virtud de que los datos obtenidos solamente reproducen de manera insegura el desarrollo preciso de los sucesos y su asociación espacial y temporal con respecto a la situación de tráfico entonces reinante . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Con fundamento en estos conocimientos, la invención tiene por objeto crear un dispositivo al que, no obstante bastarle pocas instalaciones en el vehículo, permite una asociación espacial exacta de los sucesos en el espacio tridimensional, previos a un accidente de tráfico o durante una situación crítica de tráfico. Además se deberá especificar un método para evaluar los registros producidos con este dispositivo. En particular es posible registrar, además de la posición 3D exacta de todos los vehículos involucrados, también su velocidad y aceleración en magnitud y dirección. El dispositivo de conformidad con la invención es de conformidad con las características distintivas de la reivindicación. El método de conformidad con la invención se desprende de la reivindicación 11. Otros perfeccionamientos favorables de la idea de la invención se encuentran en las reivindicaciones subordinadas . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS A continuación se describe con mayor detalle un ejemplo de realización de la invención mediante figuras. Figura 1 muestra un vehículo en vista en planta superior; Figura 2 muestra esquemáticamente la parte del dispositivo que sirve para recabar datos que debe ser instalada en el vehículo; Figura 3 muestra una vista de una situación de tráfico con dos vehículos . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Un vehículo 1 automóvil de pasajeros está equipado de acuerdo a las figuras 1 y 2 con dos cámaras 2 y 3 de captación que sirven para registrar la imagen.

Preferiblemente se trata de cámaras digitales a las que se asocia en cada caso un micrófono 4 y 5. A estas cámaras 2 y 3 de captación se acopla al menos una memoria. En el caso presente existe una memoria 6 ó 7 no volátil en la forma de un anillo regulador. También es posible que cada una de ambas cámaras 2 y 3 de captación esté provista con una memoria 6 y 7 separada. Sobre la finalidad del anillo regulador se hablará más adelante. Adicionalmente a esto se proporciona al menos una memoria 8 y 9 no volátil adicional que se acopla a la memoria que sirve como anillo regulador. Esta memoria adicional puede almacenar la misma cantidad de datos e imágenes como la primera. Las cámaras 2 y 3 de captación fotografían imágenes en rápida sucesión, por ejemplo, 25x por segundo. Están mutuamente sincronizadas. Es conveniente que también tenga lugar una sincronización con la hora exacta. Esto se puede efectuar mediante un radioreloj 10. Esto significa que queda constancia de la hora exacta de cada imagen. Ambas cámaras 2 y 3 de captación están orientadas de manera que se capta el área frente al vehículo 1. Sus campos 11 y 12 de captación coinciden en el área 13 de intersección que abarca al menos el carril 14 de movimiento del vehículo 1, pero sin embargo preferiblemente también una franja a la izquierda y la derecha de este. El presente dibujo esquemático solamente sirve para fines de explicación. Con relación a la presente invención no fija ni la posición ni la orientación de las cámaras 2 y 3 de captación. Sin embargo es ventajoso que la distancia 15 mutua entre ambas cámaras 2 y 3 de captación se seleccione lo más grande posible . La posición y orientación de ambas cámaras 2 y 3 de captación en el vehículo, en particular también la distancia 15 de una a otra se deberá determinar en cada caso, y preferiblemente se deberá retener también en una memoria 16.

La identificación de la posición recíproca de las cámaras 2 y 3 de captación y su posición en el vehículo mismo permite determinar la posición exacta de uno o varios puntos de referencia con métodos de procesamiento de imagen y fotogrametría. Estos métodos en sí son conocidos. En el caso presente es posible triangular precisamente los puntos R de referencia visibles en al menos dos imágenes fotografiadas en forma sincrónica por en cada caso una cámara 2 y 3 de captación, como se indica con T, de manera que sus coordenadas X, Y y Z tridimensionales se pueden determinar con exactitud dentro de un sistema de coordenadas. Queremos intercalar aquí que dentro del alcance de la invención también está proporcionar más de dos cámaras 2 y 3 de captación. En particular mediante el uso de un grupo de tres cámaras de captación es posible incrementar aún más la precisión de medición. De manera análoga a las cámaras de captación que en este caso actúan en la dirección de movimiento también es posible disponer adicionalmente unas orientadas hacia atrás . Teóricamente incluso unas hacia ambos lados del vehículo. Por la figura 3 se aprecia como se llevan a la práctica los conocimientos precedentemente descritos en una situación de tráfico con dos vehículos 1 y 17 que se aproximan uno a otro. Se representa la captación de la situación de tráfico mediante las dos cámaras 2 y 3 de captación del primer vehículo 1. Si ambos vehículos 1 y 17 están equipados con ellas, entonces esta captación tiene lugar adicionalmente también en el vehículo contrario y se puede recurrir a ella para corrección. Los puntos 18 y 19 de identificación en el segundo vehículo 17 que sirven como puntos de referencia para la triangulación preferiblemente se disponen ex profeso para la finalidad de la evaluación automática. Se puede tratar de círculos o puntos blancos . También se pueden configurar luminosos, ya sea como elementos luminosos pasivos, por ejemplo, marcas de reflexión o también como elementos luminosos activos, por ejemplo, diodos luminosos. Pero los elementos también pueden radiar invisibles para el ojo humano, por ejemplo, mediante luz infrarroja. Los puntos 18 y 19 de identificación debieran disponerse lo más espaciados que sea posible. Pero también es imaginable aplicar estos puntos 18 y 19 de identificación en las esquinas de una placa de matrícula de tamaño normalizado o de un marco de placa de matrícula, eventualmente en una posición normalizada. Estas últimas soluciones facilitarían el equipamiento o re-equipamiento de vehículos más antiguos . Se hace en este punto específicamente hincapié en que el uso del presente dispositivo no se limita sólo a vehículos automóviles de pasajeros. Es posible equipar con este cualquier vehículo, incluso vehículos a dos ruedas.

Finalmente también es imaginable el montaje en una bicicleta, puesto que los costos y el peso son insignificantemente bajos. Adicionalmente a esto también es posible usar el dispositivo sin problemas en vehículos sobre rieles, desde el tranvía hasta el ferrocarril. Igualmente es posible equipar con este a las embarcaciones, por ejemplo en la navegación fluvial. También es imaginable la aplicación en aeronaves. Así, por ejemplo, también existe un riesgo de colisión con planeadores en regiones térmicas estrechas . Siempre y cuando se conozca la superficie en el espacio - como es el caso en vehículos de carretera - sobre la cual se movió el vehículo 1 y/o 17 basta con dos puntos 18 y 19 de identificación para la reconstrucción espacial. En caso de no conocerse esta superficie o si el vehículo se movió libremente en el espacio - por ejemplo en el caso de una aeronave o una embarcación - entonces se requiere de al menos tres puntos 18 y 19 de identificación. En caso del movimiento a lo largo de una línea espacial - por ejemplo, en el caso de vehículos sobre rieles - también basta con un solo punto 18 ó 19 de identificación. El uso de más que el número mínimo necesario de puntos 18 y 19 de identificación incrementa la precisión de medición. Así, también es posible en los vehículos de carretera proporcionar tres puntos de identificación. Estos preferiblemente se localizan de acuerdo al criterio Delauny, es decir, tan apegados a un triángulo equilátero como sea posible, y tan espaciados como sea posible. Sería posible aplicar en cada caso un punto de identificación en los fanales y respectivamente en las luces traseras . Un tercer punto de identificación se podría localizar, por ejemplo, en la parte anterior de un espejo retrovisor interno y respectivamente en la región de una tercera luz de freno frecuentemente existente en el cristal trasero. Los diversos puntos de identificación también se pueden codificar, ya sea mediante forma y/o color diferente. En el caso de puntos de identificación luminosamente activos es posible efectuar una codificación mediante diferentes frecuencias o ritmos de centelleo. Esto facilita su identificación y asociación automáticas mediante procesamiento de imagen. Naturalmente que sin embargo también es posible usar como puntos 18 y 19 de referencia o de identificación elementos de cualquier manera existentes en el vehículo. Estos podrían ser los fanales y las luces traseras, las placas de matrícula o también elementos del diseño del vehículo como cantos o lo similar. Una vez conocida y almacenada la posición de las cámaras 2 y 3 de captación en el sistema 20 de coordenadas del primer vehículo 1 y la posición de los puntos 18 y 19 de identificación en el sistema 21 de coordenadas del segundo vehículo 17, es posible - mediante un soporte lógico (software) correspondiente - calcular y representar la posición y movimiento de ambos vehículos 1 y 17 previos a un accidente . Mediante la captación tridimensional temporal periódica son visibles, y mensurables a escala, además de la posición espacial también la velocidad momentánea, la dirección de la velocidad, los cambios de dirección, las maniobras de aceleración y frenado así como las rotaciones propias alrededor de su punto de gravedad de los vehículos individuales. En particular es posible, mediante esto, identificar como estaban en camino los vehículos previamente al accidente, cuando se introdujo un proceso de frenado y cuanto tiempo tomó hasta la detención total. Y esto sin que se requiera para ello de sensores en los volantes y en los pedales del freno y del acelerador. De paso, mediante el registro de imagen se obtienen las identificaciones de todos modos aunadas a esta sobre el vehículo captado en la imagen, como las luces de conducción o el accionamiento de las luces intermitentes y no en último término sobre la matrícula y el conductor . Las partes del dispositivo que sirven para almacenar los datos se deberán asegurar contra sacudidas y contra manipulación indeseada. Para este propósito puede servir un alojamiento precintado, resistente a los impactos, la presión y el fuego. Este alojamiento también puede estar provisto con una posibilidad de localización que facilite encontrarlo después de un accidente. Esto puede ser, por ejemplo, un dispositivo emisor, un diodo magnéticamente pasivo o un dispositivo de centelleo. La evaluación de los datos se puede efectuar externamente después de un accidente o después de una situación crítica de tráfico registrada. El soporte lógico que se requiere para esto se puede poner a disposición de un perito en tráfico. La evaluación se puede efectuar en forma automática, semiautomática o también manual. El dispositivo descrito permite en todo caso una evaluación automática que ahorra tiempo. En este aspecto también es posible verificar el comportamiento de un tercer vehículo identificado por los registros . En la evaluación también es posible tener en cuenta la masa y los contornos de los tipos de vehículos involucrados que se captaron. Con ello y mediante la captación previamente descrita del movimiento relativo de los sistemas 20 y 21 de coordenadas de dos o más vehículos 1 y 17 relativamente uno a otro y de al menos un sistema 20 de coordenadas de un vehículo 1 con relación al entorno es posible reconstruir la posición y movimiento relativos de puntos seleccionados a discreción de los vehículos o del entorno. Para tomar en cuenta los tipos de vehículos involucrados, el soporte lógico puede comprender una base de datos correspondiente o reclamar los datos requeridos de una base de datos de este tipo. Si el tipo de .vehículo todavía no se ha registrado en la fecha en cuestión, esto se puede recuperar sin mayor problema. Para incluir el entorno del sitio del accidente, el soporte lógico se deberá diseñar de manera que también pueda influir el sistema 22 de coordenadas del entorno. La imagen del entorno se puede recabar, o bien de los registros de imagen existentes o se fotografía a posteriori al menos una imagen del entorno. Para la reconstrucción espacial se requieren al menos dos imágenes desde diferentes posiciones y ángulos de observación. También a las imágenes del entorno inmóviles se les deberán asociar puntos 23, 24 y 25 de referencia o identificación. En este aspecto se puede tratar, por ejemplo, de puntos 23, 24 y 25 de identificación de cualquier modo existentes en el camellón central de la calzada o en una valla protectora o de los puntos luminosos en postes del camino. Mediante esto es posible asociar la posición y movimiento mutuos de los vehículos 1 y 17 correctamente con relación al sistema 22 de coordenadas inmóvil del entorno. Es posible proyectar las circunstancias del accidente o de la situación crítica de tráfico a la imagen del entorno y de esta manera calcular y representar una imagen espacial virtual confiable desde la perspectiva del espectador externo, similar a la representación esquemática según la figura 3. Pero no se trata solamente de una imagen estática, sino de una secuencia de imágenes, es decir, de una película sobre lo ocurrido desde un momento antes del accidente hasta el accidente mismo. La perspectiva del espectador se puede modificar a discreción, de manera similar a un holograma. Es posible reclamar la posición y movimiento exactos de cada punto individual según se requiera. Todo esto facilita considerablemente el esclarecimiento de la culpabilidad en caso de controversia. Se sobreentiende que a partir de los registros incluso es posible reconstruir las circunstancias de un accidente si no está involucrado un segundo vehículo 17. El comportamiento del único vehículo 1 se puede calcular en cada caso con relación a los puntos R de referencia o puntos 23, 24 y 25 de identificación del entorno. En las memorias 8 y 9 se pueden conservar informaciones sobre una situación crítica de tráfico, por ejemplo, conatos de accidente que eventualmente provocaron consecuencias para terceros que participan en el tráfico, durante lo cual no se detiene el almacenamiento constante mediante sobre-escritura en las memorias 6 y 7 configuradas como anillo regulador. Estas informaciones de imagen y sonido se pueden evaluar en caso necesario, entre otras cosas para determinar los números de matrícula de los vehículos involucrados . El almacenamiento intermedio precedentemente mencionado se puede o bien iniciar en forma electrónica o manualmente por parte del conductor, por ejemplo, mediante una tecla en el volante . Un inicio electrónico podría ocurrir mediante el paro del vehículo 1, el cual se puede detectar, por ejemplo, mediante informaciones invariables de las imágenes, o mediante el apagado del encendido o mediante la falta de operación del pedal del acelerador durante algunos segundos . Pero también es imaginable cualquier otra señal que se puede detectar. Como accesorios externos del vehículo pueden encontrarse dispositivos de calibración, eventualmente también sólo como soporte lógico para dispositivos ya existentes . Una primera calibración puede servir para captar y calcular la posición de los puntos 18 y 19 de identificación así como de otros puntos eventuales en el sistema 21 de coordenadas de un vehículo 17. Para este propósito se requieren al menos dos cámaras de captación estacionarias. Adicionalmente, mediante un conjunto estacionario de puntos identificables mediante fotogrametría es posible calcular la posición de las cámaras 2 y 3 de captación montadas en un vehículo 1 en el sistema 20 de coordenadas de este vehículo 1.

El dispositivo de conformidad con la invención para registrar situaciones de conducción y/o tráfico de vehículos es relativamente económico . Las cámaras digitales que se usan, por ejemplo, como webcams, son muy económicas de adquirir hoy en día. También los microchips que sirven como memoria. Y es que la evaluación se lleva a cabo en forma externa y no ocasiona costos en el vehículo. En virtud de que en el caso de accidentes frecuentemente se trata de elevados daños materiales en los vehículos y posiblemente también de costosos gastos posteriores para las personas lesionadas resulta de enorme ventaja una presentación de pruebas segura. Protege al participante en el tráfico que se comporta correctamente de acusaciones de culpabilidad y reclamaciones de indemnización por daños y perjuicios injustas. Dentro del marco de la invención también está configurar el dispositivo de otra manera que como se describió en lo precedente . Entre otras cosas también puede existir un mando 26 que controla el desarrollo de los sucesos .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Método para evaluar situaciones de conducción y/o tráfico que comprende al menos dos cámaras de captación localizadas a distancia una de otra en un vehículo cuyas respectivas áreas de captación coinciden en un área de intersección común, caracterizado porque con las cámaras de captación se triangula, es decir, se capta la posición espacial de al menos un punto de referencia aplicado en forma artificial o naturalmente existente en el entorno y/o en al menos un segundo vehículo en forma temporalmente sincronizada en tiempo y espacialmente calibrada, y a continuación se determina total o parcialmente la posición y situación temporal y local del vehículo equipado y/o la posición y situación de al menos un vehículo adicional con relación de uno a otro y/o con relación a la posición y situación del entorno inmóvil. 2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque a la situación y posición espacial de las cámaras de captación y/o a al menos un punto de referencia que se marca artificial o naturalmente se enlaza un objeto, por ejemplo de una base de datos CAD vehicular, tras lo cual a partir del registro de imagen se reconstruye la situación y/o movimiento de al menos este objeto.
3. 3. Método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la triangulación se efectúa mediante procesamiento de imagen y/o fotogrametría, siendo que en la secuencia de pares de imágenes bidimensionales de un registro de imagen se lleva a cabo en forma semiautomática o automática el cálculo de la posición y asociación del par de imágenes de uno o varios puntos de referencia tridimensionales y su posterior transformación al espacio tridimensional en una computadora capaz de ser programada con las fórmulas de cálculo correspondientes, siendo que se calculan los movimientos de al menos el vehículo equipado con relación al entorno y/o a al menos un vehículo adicional, específicamente se calcula y representa la posición, la dirección de movimiento, y los eventuales cambios de dirección, así como la velocidad y las eventuales variaciones de velocidad, es decir, una aceleración y/o un proceso de frenado, así como la velocidad angular y eventuales variaciones de la velocidad angular, y por lo tanto una representación virtual de una circunstancia de accidente y/o de una situación crítica de tráfico desde la perspectiva de cualquier espectador.
4. 4. Método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al sistema de coordenadas inmóvil del entorno existente se le añade en caso necesario un modelo virtual tridimensional del entorno o de regiones parciales de este con imágenes del entorno o de sus áreas parciales relevantes para el accidente fotografiadas a posteriori, mediante lo cual a este modelo virtual, tridimensional del entorno se superpone a escala la posición y situación espacial y temporal de uno o varios vehículos con relación al sistema de coordenadas del entorno inmóvil .
5. 5. Dispositivo para registrar situaciones de conducción y/o tráfico de vehículos de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4 abocadas al método, que constan de dos cámaras de captación que se localizan a distancia una de otra, cuyas respectivas áreas de captación coinciden en un área de intersección común, caracterizado porque la posición y situación de las cámaras de captación se calibra con fotogrametría y temporalmente sincronizada en el sistema de coordenadas del vehículo, siendo que sus datos de calibración individuales se depositan en un chip de memoria asociado, mediante lo cual es posible triangular un punto de referencia del entorno y/o de al menos de un segundo vehículo fotografiado por estas cámaras de captación, el cual se aplicó artificialmente o existe naturalmente, mediante lo cual es posible determinar la posición tridimensional temporal y local de estos puntos de referencia marcados en forma artificial o natural y asociarlos a elección a objetos, por ejemplo de una base de datos CAD vehicular, de manera que a partir de un registro de imágenes en serie es posible reconstruir la posición y situación y/o movimiento del sistema de coordenadas de este vehículo con relación a un sistema de coordenadas inmóvil del entorno y/o con relación a un sistema de coordenadas adicional del segundo vehículo.
6. 6. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende al menos una memoria acoplada con las cámaras de captación para el almacenamiento en serie de una secuencia de imágenes, por ejemplo en forma de un anillo regulador, y al menos una memoria adicional no volátil para almacenar los datos de calibración fotogramétricos y/o la localización espacial de la cámara en el sistema de coordenadas del vehículo equipado.
7. 7. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque las cámaras de captación están conectadas con un dispositivo de medición de tiempo, por ejemplo, con un radioreloj con el fin de que sea posible determinar la hora absoluta de la fotografía respectiva.
8. 8. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque existe al menos un dispositivo de registro de sonido, por ejemplo un micrófono para registrar los ruidos en forma sincrónica con las imágenes,
9. 9. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque incluye un sensor para arrancar automáticamente o para detener un almacenamiento de datos o un dispositivo de accionamiento, por ejemplo una tecla en el volante para arrancar o detener manualmente un almacenamiento de datos .
10. 10. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque para apoyar el método se disponen puntos de referencia que se aplican en forma artificial en un vehículo y/o en la zona de vías de comunicación, siendo que estos puntos de referencia artificiales se configuran codificados en forma y/o color y/o pasiva o activamente luminosos con el fin de una mejor identificación automática.