PT1551224E - Sistema para evitar a colisão de um veículo com animais - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

SISTEMA PARA EVITAR A COLISÃO DE UM VEÍCULO COM ANIMAIS A presente invenção refere-se a dispositivos de bordo para carros a motor para evitar a colisão com animais que repentinamente atravessam a estrada diante o veiculo.

Dados estatísticos mostram que entre 1984 e 1993, 40,000 acidentes de viação ocorreram apenas em Itália, em que 4,000 pessoas ficaram feridas e 200 morreram, devido ao atravessamento de estradas por animais, em especial cães abandonados. Apenas na área que compreende a província de Turim, Itália, na segunda metade de 20001 ocorreram 157 acidentes devido ao atravessamento de estradas por animais selvagens, em particular porcos selvagens, mas também cabritos, raposas, veados e texugos.

Em geral na Europa o número de acidentes envolvendo animais e veículos, considerando somente mamíferos grandes, foi calculado ser de 507,000, com 100 mortes, 30,000 feridos e danos de cerca de 1,000,000 Euro. O quadro correspondente para cada província italiana é de cerca de 100 acidentes todos os anos.

Estatísticas alarmantes similares chegam dos Estados Unidos, em especial no que diz respeito aos acidentes envolvendo veados. Há todos os anos 726,000 acidentes com os referidos animais nos Estados Unidos, com subsequentes danos de cerca de 1, 000, 000 dólares. Todos os anos 29, 000 pessoas ficam feridas e 200 pessoas morrem nos Estados Unidos devido a este tipo de acidentes. 1

Na tentativa de resolver este problema diversas soluções foram já sugeridas, todas as quais propõem o uso de ultra sons de modo a manter o animal longe da área em que os veiculos se deslocam. Tal solução inclui o chamado "wild life warning system" (sistema de aviso de vida selvagem) comercializado pela International Road Dynamics Inc., que alcança o seu objectivo através da instalação de sistemas de detecção de passagem de veiculos e emissores de ultra-sons em posições fixas, tipicamente em áreas onde estatisticamente o atravessamento de animais é mais frequente. Os sensores detectam a chegada de um veiculo e assim activam os emissores de ultra sons e se necessário - feixes de luz e/ou emissores de odores que assustam os animais e evitam que estes atravessem a estrada. 0 primeiro sistema a ser activado leva à activação dos seguintes em ambos os lados das estradas. A emissão de ultra-som é um excelente sistema para manter os animais afastados, sem simultaneamente incomodar os humanos. Os animais em geral têm um ponto de sensibilidade ao som muito mais elevado que os humanos. Eles conseguem ouvir sons que tem uma baixa intensidade em relação ao ouvido humano. Por exemplo, enquanto que a amplitude audível para os humanos é de 64 para 23, 000 Hz, a amplitude correspondente para os cães é de 64-45, 000 Hz, para gatos de 45-64, 000 Hz, para vacas de 23.35000 Hz, para ovelhas de 100-30, 000 Hz, para coelhos de 360-42,000 Hz. Pesquisas cientificas mostraram que o gerar de sons dentro da amplitude de perceptibilidade critica faz com que muitos animais se sintam tão incomodados e ameaçados que fogem para longe da fonte de som. Ao mesmo tempo os humanos não são incomodados por ultra-sons, que pertencem a uma amplitude de frequência para lá do limite audível humano. Nos humanos o tímpano tem uma frequência de 2 ressonância especifica muito mais baixa que os animais e assim não consegue vibrar à frequência de ultra-sons. 0 ouvido humano consegue sentir sons a uma frequência de 20,000 Hz.

Tendo em consideração o referido, os dispositivos de bordo a serem instalados num veículo têm também sido usados para manter os animais afastados do atravessamento de estradas perante o referido veiculo. Por exemplo a US-A-5,278,537 descreve um sistema de alarme electrónico que gera ultra-sons para evitar que os animais se movimentem perante o veículo. O referido dispositivo inclui um circuito de pilotagem simplificado que gera impulsos eléctricos em forma de ondas quadradas tendo constantes tensões pico-a-pico. O circuito de pilotagem gera as referidas ondas quadradas seguidas por frequências de onda sequencialmente decrescentes. Um transformador de acoplamento converte ondas quadradas em tensões eléctricas de ondas sinusoidais, de modo a que um transdutor piezoeléctrico emita ultra-sons com frequências de aumento periódico seguido frequências de redução periódicas, simulando assim o efeito de uma sirene, sem sobreaquecer o transdutor e provocando a sua danificação prematura. O efeito ultra sónico assim obtido confunde o animal e evita que este de repente atravesse a estrada diante o veículo.

Embora útil, tal dispositivo, no entanto, implica a intervenção activa do condutor de modo a activar o sistema de alarme.

Sistemas fixos de emissão de ultra-sons para manter animais afastados são também conhecidos por exemplo da Patente Suiça CH-A-52 357 e da US-A-4,001,817. 3

Um sistema como indicado no preâmbulo da reivindicação 1 é conhecido da US-A-5 602 523. A presente invenção visa sugerir um novo dispositivo e um novo método para evitar a colisão de um veiculo com um animal, o que não implica a instalação de sistemas fixos perto da estrada, mas que pode ser simplesmente instalado a bordo do veiculo e que é ao mesmo tempo mais eficiente que os dispositivos conhecidos cancelando ou reduzindo o risco de acidentes devido ao atravessamento de animais, sem desviar a atenção do condutor da condução. À luz do alcançar o referido objectivo, o objecto da invenção é um sistema de bordo a ser instalado num veiculo, evitando colisões do referido veiculo com animais que tendem a de repente atravessarem a estrada diante do veiculo, caracterizado pelo referido sistema compreender as caracteristicas da reivindicação 1. O sistema visual acima mencionado é preferivelmente equipado quer com meios para operar de dia quer para meios para operar em condições de fraca visibilidade, por exemplo à noite. O primeiro tipo de meios pode consistir numa câmara equipada com um sensor baseado em tecnologia CCD ou CMOS. O segundo tipo de meios visuais preferivelmente consiste numa câmara CMOS com sensor infravermelho associado com um sistema de luz baseado numa matriz com LEDs de emissão, com um comprimento de onda por exemplo de 900 n e/ou projectores com filtros visíveis. Como alternativa, câmaras de calor ou um sistema que consiste em matrizes de bolômetros resistentes ou matrizes de sensores termoeléctricos podem ser usados. 4

De acordo com um aspecto preferido adicional da invenção, os meios de controlo electrónico acima mencionados são também programados de modo a detectarem a presença de animais com base na sua fisionomia como detectado pelo sistema visual. A unidade central electrónica pode executar uma projecção das várias formas e formas que encontre. Após a detecção de um animal, pode ser fornecido que os meios de emissão emitam um sinal com uma frequência diferente, adequada ao tipo especifico de animal a manter afastado. 0 dispositivo da invenção direcciona ondas de com numa direcção frontal, embora com um grau de frequência descendente do centro da estrada no sentido da borda da estrada, de modo a levar o animal a afastar-se. 0 sistema de controlo electrónico pode também ser ligado a um mostrador no painel de instrumento do carro, de modo a emitir um sinal som/óptico avisando o condutor de uma situação de perigo a ocorrer.

Outras caracteristicas e vantagens serão notórias a partir da seguinte descrição com referência aos desenhos anexos, fornecidos como um mero exemplo não limitativo, em que: - a Figura 1 é um diagrama que mostra a estrutura do sistema de acordo com a invenção, - a Figura 2 mostra um veículo equipado com um sistema de acordo com a invenção, - as Figuras 3, 4 mostram um veiculo equipado com o sistema de acordo com a invenção, antes e depois da intervenção do sistema de alarme, 5 - a Figura 5 mostra diagramas que se referem a duas soluções diferentes de sistema de iluminação a serem usados em associação com o sensor ir.

Na Figura 1 o número de referência 1 globalmente refere-se a um dispositivo de acordo com a invenção compreendendo um emissor 2 de ondas direccionais de elevada frequência (RF), em particular tendo uma frequência de pelo menos acima de 25,000 Hz, baseada na tecnologia MEMS. A activação do emissor 2 é determinada por um sinal 3 emitido por um sistema de controlo electrónico 4 após receber um sinal de saida 5 de um sistema visual 6, que - como já mencionado - pode consistir numa câmara equipada com um sensor CCD ou CMOS para operar de dia e uma câmara CMOS equipada com um sensor IR para operar em condições de fraca visibilidade, por exemplo à noite. O sensor IR é associado a um sistema de luz baseado numa matriz de emissão de LEDs (ver diagrama da Figura 5 que mostra a variação de intensidade de luz emitida pela referida matriz como uma função de comprimento de onda, um pico que é fornecido a cerca de 900 nm), ou de um modo alternativo com um projector equipado com luz visível (ver diagrama na parte inferior da Figura 5). O conjunto consiste no sistema visual 6, na unidade central electrónica 4 e no emissor 2 é disposto no interior de um compartimento 7 associado a uma placa de vidro 8. O dispositivo assim aplicado pode ser posicionado no vidro dianteiro do veículo à mesma altura do espelho retrovisor interior, isto é, a posição referenciada por S na Figura 2. Como alternativa, o sistema pode ser posicionado nas luzes, na posição referenciada pelo T.

Numa variante possível o sistema visual, o emissor RF e o sistema de controlo electrónico são dispositivos separados 6 independentes. 0 sistema visual é colocado no vidro da frente à mesma altura do espelho retrovisor interior, na posição S, enquanto que o emissor é disposto na posição τ de modo a prevenir qualquer distúrbio possível ao utilizador e acima de tudo para evitar problemas derivados de animais com o carro.

Durante a operação o sistema visual posicionado na posição S do veículo V (Figura 3) capta imagens quando o veículo se está a movimentar. A unidade central de controlo electrónico é programada de modo a executar uma projecção de imagem. Quando uma dessas imagens está alinhada com uma das contida numa base de dados de imagens armazenadas no sistema de unidade de controlo, um sinal activando alarme é emitido. 0 sistema pode fornecer uma operação diferente no caso de visibilidade ser excelente, por exemplo durante o dia, ou baixa, por exemplo à noite, de modo a alcançar a todo o momento a melhor eficiência de detecção. Uma vez o corpo do animal detectado, o emissor RF é activado. Envia então ondas de som de baixa-frequência e alta-frequência na direcção do referido corpo, começando do centro da estrada e decrescendo no sentido da porção lateral da estrada, de modo a fazer com que o animal se mova numa direcção preferencial (Figura 4).

Obviamente, embora a ideia básica da invenção se mantenha a mesma, detalhes de construção e formas de realização podem variar largamente em relação ao que foi descrito e mostrado, no entanto, sem sair da estrutura da presente invenção. 24-04-2007 7

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Sistema de bordo para ser instalado num veiculo, para evitar colisões do referido veiculo com animais que tendem a de repente atravessar a estrada diante do veiculo, o referido sistema compreende um sistema visual que detecta a presença de um ou mais animais perto do veiculo, um sistema de controlo electrónico que recebe um sinal de saida do referido sistema visual e subsequentemente activando um sinal de activação e meios de emissão direccional de ondas de som de elevada frequência, com uma frequência acima de 25,000 Hz, que é activado pelo referido sinal de actuação de modo a afastar o animal ou animais cuja presença foi detectada, caracterizado por direcciona as ondas de som numa direcção frontal, embora com um grau de frequência descendente desde o centro de estrada na direcção do rebordo da estrada, de modo a fazer com que o animal se afaste.
2. 2. Sistema de acordo com a reivindicação, caracterizado por o referido sistema visual estar equipado quer com meios para operar de dia quer com meios para operar a baixas condições de visibilidade.
3. 3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os referidos meios para operar de dia consiste numa câmara equipada com um sensor baseado na tecnologia CCD ou CMOS.
4. 4. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os referidos meios para operar em condições de baixa visibilidade consiste numa câmara CMOS equipada com um sensor infravermelho associado a um sistema escolhido entre: um 1 dispositivo de iluminação baseado numa matriz de emissão de LEDs, um sistema que consiste em projectores com filtro visível, um sistema que consiste de câmaras térmicas, um sistema que consiste em matrizes de bolômetros resistentes, uma matriz de sensores termoeléctricos.
5. 5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o referido dispositivo de luz ser baseado numa matriz de emissão de LEDs com um comprimento de onda de cerca de 900 nm.
6. 6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os acima referidos meios de controlo electrónico serem programados de modo a detectarem a presença de animais com base na sua fisionomia tal como detectado pelo sistema visual, processando a projecção das várias formas e fisionomias que encontra.
7. 7. Sistema de acordo coma reivindicação 1, caracterizado por o sistema de controlo electrónico ser ligado a um mostrador no painel de instrumentos do veículo, de modo a emitir um sinal óptico/som informando o condutor acerca da situação perigosa a acontecer. 24-04-2007 2