WO2024077366A1 - Sistema e método para detecção de ruído de veículos automotores e memória lida por computador correspondente - Google Patents

Sistema e método para detecção de ruído de veículos automotores e memória lida por computador correspondente Download PDF

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WO2024077366A1
WO2024077366A1 PCT/BR2023/050339 BR2023050339W WO2024077366A1 WO 2024077366 A1 WO2024077366 A1 WO 2024077366A1 BR 2023050339 W BR2023050339 W BR 2023050339W WO 2024077366 A1 WO2024077366 A1 WO 2024077366A1
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WO
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noise
fact
module
data
motor vehicles
Prior art date
Application number
PCT/BR2023/050339
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English (en)
French (fr)
Inventor
Régis NISHIMOTO
Adriel Bilharva DA SILVA
Original Assignee
Perkons S/A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application filed by Perkons S/A filed Critical Perkons S/A
Publication of WO2024077366A1 publication Critical patent/WO2024077366A1/pt

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/10—Amplitude; Power
    • G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/14—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G01S3/802—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/808—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers

Definitions

  • the present invention belongs to the field of physics, more specifically measurements of mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves and direction finders to determine the direction of the waves.
  • the present invention also belongs to the field of devices, systems, methods and programs for navigation, monitoring, tracking, determining and measuring speed and distance, more specifically, it refers to those that use transducers to determine position, based on coordination of a plurality of position lines and measurements.
  • the present invention relates to traffic control systems including automobile vehicles.
  • the present invention relates to a system and a method for detecting noise from motor vehicles. Additionally, it refers to a corresponding computer-readable memory.
  • the WHO World Health Organization - UN
  • sound levels of up to 65 dB can be considered safe. From this level onwards, sounds can be considered noise pollution and can cause damage and losses such as those already foreseen above.
  • CONAMA Resolution No. 2 272 of 2000 provides for similar levels, stipulating up to 80 dB as a limit for the maximum noise emission limit for motor vehicles.
  • noise levels reached by vehicles in everyday situations can easily exceed these values and reach more than 90 dB.
  • noise sources include irregular or damaged vehicles, high-power stereos and sound levels, as well as horns from very large vehicles.
  • WO 2013/150349 intends to generate an impact map based on noise disturbance in a given area.
  • the solution suggested by WO 2013/150349 has some disadvantages. Despite providing a detailed method, it does not provide tools or teachings that help authorities gather evidence of clear traffic violations, such as photographs or videos and concomitant recognition of vehicle license plates in the appropriate locations and times of infractions. In fact, WO 2013/150349 offers a very broad method, without clear teachings in this regard.
  • document WO 2013/150349 makes its intention very clear in proposing a method that allows the creation of a noise disturbance map, comprising measuring the average noise for each data collection source, estimates for the regions between the sources of information collection and subsequent local processing. Therefore, there is no element in it that provides greater accuracy in circumstances of high noise in short periods of time in places with high volume and concentration of noise sources, reasons for traffic violations.
  • patent document JP10332807 presents and describes a sound source detector that has microphones arranged at respective eight vertices of a solid box body.
  • the microphones used here are non-directional and arranged three-dimensionally to allow detection of a sound signal with any of the microphones even when the signal arrives from an arbitrary direction throughout the space.
  • the direction of the sound source is judged based on the sequence of microphones corresponding to the sequence of arrival of the sound signal detected by the microphones.
  • a signal detection processor performs an analog/digital conversion to produce a digital signal with a A/D conversion processing.
  • the digital signal processing part is composed of a microcomputer to carry out processing for sound source judgment or the like.
  • JP10332807 does not offer tools or teachings that help authorities gather evidence of clear traffic violations, such as photographs or videos of vehicle license plates in the appropriate locations and times of the violations, followed of their respective recognitions.
  • One of the objectives of the present invention is, therefore, a system for detecting noise from motor vehicles according to the characteristics of claim 1 of the attached claim table.
  • Another object of the present invention is a method for detecting noise from motor vehicles according to the characteristics of claim 7 of the attached claim table.
  • Yet another objective of the present invention is to provide a computer-readable memory, in accordance with the characteristics of claim 12 of the attached claim table.
  • Figure 1 presents a simplified block diagram exemplifying the main elements of the system agreement with the invention and their interaction during the execution of the method;
  • Figure 2 shows a simplified block diagram of the operation of the system of the invention according to the method of the invention
  • Figure 3 presents an example of a monitored road in a location A at a time X;
  • Figure 4 presents an example of a monitored road in a location B at a time Y; It is
  • Figure 5 presents an example of a monitored road at a location C at a time Z.
  • the present invention relates to a system and a method for detecting noise from motor vehicles, in addition to a corresponding computer-readable memory.
  • a system for detecting noise from motor vehicles basically comprises:
  • At least one track or section of monitored road At least one vehicle;
  • a track or section of monitored road is a location monitored by the system for detecting noise from motor vehicles of the invention, with two or more lanes or sections of monitored road forming a monitored region, in which the monitored region may be a same lane or section of road or a set of lanes and sections of road, a neighborhood, a city, etc.
  • a track or section of monitored road may be one or more lanes and/or one or more sidewalks and/or one or more road intersections and/or one or more parking lots (covered or not) and /or a combination of these, and may also be any location where it is desired to control, detect, record and transmit information about excessive noise or high noise conditions.
  • monitoring of the invention can be done for more than one region, with the possibility of subdividing a larger region (city, for example) into smaller regions (neighborhoods, for example) and so on.
  • the term "high noise condition” refers to a situation in which the identified noise level is equal to or greater than a maximum allowable value and/or equal to or greater than a minimum value determined as a reference value from which conditions considered normal or acceptable or legal are exceeded.
  • a vehicle is any motor vehicle that represents a noise source to be detected, monitored and recorded by the system of the invention.
  • the vision or image capture module captures (and eventually stores) images and/or videos of one or more vehicles as they pass through the monitored road in high noise conditions, with the aim of identification of the vehicle by reading the license plate by an OCR system, such as, but not limited to, an LPR system or similar suitable, comprising one or more processors, one or more analogue or digital cameras and any and all accessories necessary for capturing and eventual storage of high resolution images in the most varied traffic and weather situations, comprising, for example, additional or night lighting devices, image filters, vibration compensators and the like. If the vision module has a processor or an internal processing module or the camera has an integrated audio module, image or video capture can be done simultaneously with audio capture by the vision module.
  • the hearing or noise measurement and capture module performs continuous measurement of the ambient noise of the monitored road, comprising one or more processors, one or more noise sensors, decibel meters, microphones and other devices necessary for capture (and eventual sound storage) with high resolution in the most varied traffic and weather situations, also activating the vision module in high noise conditions. If audio capture is carried out by the hearing module, independently of the image or video capture carried out by the vision module or by another element of the system, the processing module and/or the processing center will perform the combination or binding of audio and images or video, correlating them in a unequivocal.
  • the processing module comprises at least one server, at least one processor, at least one local database, at least one information/instruction acquisition device and at least one computer program stored on a computer-readable medium, this module being responsible for receiving the images or sequences of images or videos and possibly the audio captured by the vision module and the measurements and eventually the audio from the noise measurement module, generating a record of the passage of a vehicle in a high noise condition , store the information in the local database and, later, send the records in the form of one or more sets of information to the processing center.
  • the processing center comprises at least one server, at least one processor, at least one central database, at least one information/instruction acquisition device and at least one computer program stored on a computer-readable medium, the central processing unit being responsible for receiving, storing and analyzing records of the occurrence of excess noise or high noise conditions detected by the system of the invention.
  • the logical structure comprises one or more communication and data networks.
  • the system for detecting motor vehicle noise may comprise an external server that uses cloud computing to remotely operate computing resources, such as storage, data processing, management and mining. More specifically, instead of relying on one or more servers local physical locations, cloud computing comprises at least one server available remotely to process the resources, memory, programs and information related to capturing sound and visual information from the track or section or region of the monitored road.
  • the system for detecting noise from motor vehicles can simultaneously comprise both the processing module, the processing center and the logical structure, as well as the external server.
  • the physical structure or equipment or set of equipment comprises at least one structural element such as a post or stake or totem, one or more shelters and/or safes and/or boxes for equipment components, one or more elements and points of support and fixation for shelters and/or equipment components, any covers or protections or fairings or casings, cables and electrical and logical connections, wires, fastening elements (screws, rivets, welds, cables, straps and the like) and others elements necessary for the safe and effective integration of equipment components and other elements of the inventive system.
  • structural element such as a post or stake or totem
  • shelters and/or safes and/or boxes for equipment components one or more elements and points of support and fixation for shelters and/or equipment components
  • any covers or protections or fairings or casings any covers or protections or fairings or casings
  • cables and electrical and logical connections wires, fastening elements (screws, rivets, welds, cables, straps and the like) and others elements
  • Servers, processors, databases, information/instruction acquisition devices, information/instruction presentation devices and other devices and/or equipment are all interconnected by one or more communication and data networks. Images, videos, sounds (audio) and data are stored as one or more electrical signals and the processing of these signals is done by one or more components of the system of the invention.
  • the system of the invention continuously measures the noise level of the monitored road through one or more sensors of the noise measurement module, preferably installed at the top of the equipment pole. This measurement is continuously compared with at least one lower or minimum threshold or acceptable noise value, which is configured and defined in advance. Whenever the noise measurement exceeds at least one lower limit, a high noise condition is established and a video (or image) and audio recording event is generated with a pre-configured duration.
  • the recording event ends after the pre-configured time or after the elapse of a minimum recording time or after the end of the high noise condition and, preferably, with an equivalent additional recording time up to 100% of the total duration of the video until the moment the recording event ends, to enable complete recording of the disturbance of silence and, thus, guarantee the capture of sufficient evidence of the infraction.
  • the recording event time may also depend on the intensity and duration of the high noise condition, with the need to provide a maximum time for the recording event to end in extreme cases, such as, for example, a vehicle with a siren on parked on the monitored road.
  • the recording event can be initiated simultaneously or immediately after the establishment of the high noise condition, and the possibility of the system of the invention to carry out constant recordings and, upon detecting noise above that established, may be considered.
  • the image, sound, plate data, location, date, time and noise level records are stored locally in the processing module until they are transmitted to the processing center. If more than one vehicle is traveling on the monitored road during a high noise condition, all of these vehicles will be included in independent occurrence records, which will be sent to the processing center for subsequent analysis and identification of possible records that generated the noise. .
  • continuous analyzes are carried out of the information received from one or more processing modules of the road and/or roads and/or the monitored region. Based on image records, sound, license plate data, location, date, time and/or time interval and noise level, it is possible to identify the vehicles with the highest number of occurrence records, these being the potential noise generators above. tolerable limits.
  • a method according to the invention basically comprises the following steps performed by the system, according to the invention, installed in at least one lane or section of monitored road or monitored region:
  • the processing module If the measured value is equal to or greater than the lower threshold value, establish the high noise condition and send, through the processing module, a command to the noise measurement module and the vision module to initiate a noise event.
  • G Transmit data (in packet form) continuously or at predetermined time intervals to the processing center;
  • steps of the method of the invention can be sequential or not and repeated individually or in groups, if necessary and depending on the established rules and conditions. Steps A and B, for example, can occur simultaneously, just as steps D and E can also be performed concomitantly.
  • Steps A, B and C can, optionally and to optimize (reduce) data traffic, be carried out by the listening module itself, provided that the information and parameters and threshold values are duly updated, and in particular stage B can occur without constant consultation with the processing module, the latter being informed only if the high noise condition is reached.
  • step D the recording event can be started simultaneously or immediately after the establishment of the high noise condition, and the possibility of the system of the invention performing constant recordings and, upon detecting noise above that established, using the recording of the event including a period prior to the establishment of the high noise condition, which may be equivalent to a pre-determined time and/or up to 100% of the total duration of the video, also to enable complete recording of the disturbance of the event silence and thus ensure the capture of sufficient evidence of the infraction.
  • step A is especially changed, since constant measurement will also be accompanied by constant filming.
  • step E local storage can be complemented and even replaced by storage in the vision and/or hearing module itself.
  • the recording event in step F may end after the pre-configured time or after the elapse of a minimum recording time or after the end of the high noise condition and, preferably, with an additional recording time equivalent to up to 100% of the total duration of the video until the moment the recording event ends, to enable complete recording of the disturbance of silence and, thus, guarantee the capture of sufficient evidence of the infraction.
  • step G the transmission of one or more data packets can occur constantly or intermittently, whether or not there are conditions of excessive noise.
  • Step H can occur simultaneously with step I obtaining, in steps J and/or K, the result of data mining and, thus, a list of suspects and/or offenders, in addition to a map of noise and/or violations and/or excessive noise.
  • the list of suspects is generated from the comparison of all data on provisional suspects captured in high noise conditions by different equipment and sent to the processing center, through the identification of license plate repetitions and captured audio profiles on the same road and/or on the same or different roads and/or monitored regions.
  • data from a first set of suspicious exemplary vehicles 1, 2 and 3, captured at a location A at a time X are compared to data from a second set of suspicious exemplary vehicles 4, 1 and 5, captured at a location B at a time Y (figure 4), and are also compared to data from a third set of exemplary vehicles 2, 1 and 6, captured at a location C at a time Z (figure 5) , adding suspect exemplary vehicle 1 to the definitive suspect list and suspect exemplary vehicle 2 to a provisional suspect list for further evaluation.
  • the processing center can, in addition to checking the recurrence of a vehicle (plate) in more than one situation of high noise conditions, in the same location or in different locations, check the similarity of the audios recorded in the events of provisional suspects of the examples above, with the purpose of once again confirming exemplary vehicle 1 as a potential offender.
  • a computer readable memory according to the invention is a memory comprising a set of instructions capable of being executed in a system according to the invention, for executing a method according to the invention.
  • a computer program for processing information according to the present invention is a set of instructions executed in a system according to the invention for executing a method according to the invention.
  • a server is, in the context of the invention, a software or computer, with one or more centralized computing systems or one or more data processing centers, which provides or stores services and resources in and through a communication network and data. It includes one or more electronic processors capable of executing tasks from a computer program stored on a computer-readable medium, preferably a computer equipped with a processor, memory for data storage, connection to one or more communication networks and data and with one or more remote databases and/or an information storage and retrieval environment, local and/or centralized and/or decentralized and/or in the cloud, and also equipped with all the usual state-of-the-art peripherals, being capable of exchanging information with electronic media and physical, interfaces, applications, mobile equipment, other memory devices, etc.
  • a server may be at least a web server that delivers or serves web pages, an application server that handles application operations between users and applications or databases, a cloud server, a database server, a file server, a service server, a game server implementing games or services for a game, and a media server providing media such as streaming video or audio.
  • a processor is, in the context of the invention, a central processing unit or CPU that carries out the instructions of a computer program, processing and executing arithmetic, logical operations and data input and output, the computer program being stored on a computer-readable medium with memory for data storage, connection to one or more communication and data networks and to one or more remote databases and/or a local and/or centralized information storage and retrieval environment and/or decentralized and/or in the cloud, and also equipped with all the usual state-of-the-art peripherals, being capable of exchanging information with electronic and physical media, interfaces, applications, mobile equipment, other memory devices, etc.
  • a processor according to the invention may be, form part of or be divided into one or more modules.
  • module refers to an application-specific integrated circuit (ASIC), an electronic circuit, a processor (shared, dedicated or group of processors) and a memory that executes one or more programs in software or firmware. It further refers to a combinational logic circuit and/or other suitable components capable of providing the functionalities in question.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • processor shared, dedicated or group of processors
  • memory that executes one or more programs in software or firmware. It further refers to a combinational logic circuit and/or other suitable components capable of providing the functionalities in question.
  • a communication and data network is a centralized or decentralized network that interconnects one or more active or passive components of the system according to the invention.
  • the communication and data network may include any wired or wireless connection, the Internet or any other form of communication, and may include any number of different communication and data networks between any server, devices, resource and system and/or others servers, devices, resources and systems described in this document.
  • the communication and data network may enable communication between various computing resources or devices, servers and systems, and may employ different types of networks, for example, but not limited to computer networks, telecommunications networks (e.g. cell phones) , mobile, cable, radio and similar wireless data networks and any combination of these and/or other networks.
  • a database or database according to the invention is any and all set of data, files, information, instructions and records that form organized collections of data that relate to each other and that can be accessed, fed and managed by the data processing center of the invention.
  • a set of information according to the invention is a set of data acquired and/or transmitted and/or stored by and in one or more of the components of the system of the invention and comprises all information pertinent to vehicles, roads and regions monitored.
  • An instruction set is composed of one or more instructions, sequential and/or non-sequential, unique and/or repeated, the set of instructions being acquired and/or transmitted and/or stored by and in one or more of the components of the system of the invention. Instructions may be executed and/or stored by and on a server and in any element of the system, and may also be stored in one or more databases or other computer-readable, volatile or non-volatile storage media. The instruction set may also be the set of steps and substeps of a method of the invention performed by the system of the invention.
  • An information/instruction acquisition device or simply acquisition device of the invention is an interface between the system and the vehicles and roads and monitored regions, and may include any device capable of processing and storing data and/or information and if communicate through the communication and data network, comprising physical, analog, digital, light sensors and combinations of these including cameras, lasers, microphones, reflectors, light barriers, conventional radars, doppler radars and compatible similar devices, in addition to their own, dedicated or shared devices .
  • system and method according to the invention allow the capture of images, videos and sounds of vehicles passing through the monitored road or monitored region, with automatic license plate reading (OCR) and subsequent search for recurrences in big data on a base of geographically distributed equipment and/or at different times.
  • OCR automatic license plate reading
  • the method of the invention uses data mining techniques to determine a list of suspicious vehicles, within of a universe of false positives captured in the collection station tracks.
  • the capture of false positives occurs at each noise detection (unless only one vehicle is passing through the counting station) and must be mined.
  • the aim is not to collect false positives, using sensor triangulation techniques, even though they may and do exist, compromising the quality of the data obtained.
  • the present invention can also use sensors with multiple microphones to reduce the incidence of false positives, but this is not an obligatory step, as data mining already performs this filter, in a much more reliable and assertive way.
  • the method of the invention can use signal analysis techniques to eliminate background noise, but this is not an obligatory step, as excess noise is the detection objective of these systems, and not the level of background noise. .
  • This method can use signal analysis and pattern recognition techniques to determine the type of vehicle that generates the noise, but it is not an obligatory step, as by reading license plates and accessing the vehicle register, it can - determine the classification of the vehicle, to carry out automatic filters to speed up data mining.
  • the present invention provides a method, equipment system and computer program that increase in a new and inventive way solutions to state-of-the-art problems of road control and traffic violations linked to noise pollution.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

A presente invenção se refere a um sistema para detecção de ruído de veículos automotores compreendendo pelo menos uma faixa ou trecho de via monitorada, pelo menos um veículo, módulo de visão ou captação de imagem, módulo de audição ou de medição e captação de ruído, módulo de processamento, central de processamento, estrutura lógica e estrutura física ou equipamento ou conjunto de equipamentos, em que o nível de ruído da via monitorada é medido continuamente através de um ou mais sensores do módulo de medição de ruído, sendo esta medição continuamente comparada com um valor limítrofe inferior e, sempre que a medição de ruído exceder este limite inferior, é estabelecida a condição de ruído elevado e gerado um evento de gravação de vídeo (ou imagem) e áudio com uma duração pré-configurada. A presente invenção se refere também a um método para detecção de ruído de veículos automotores e a uma memória lida por computador.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA DETECÇÃO DE RUÍDO DE VEÍCULOS AUTOMOTORES E MEMÓRIA LIDA POR COMPUTADOR CORRESPONDENTE
Campo de aplicação
[001] A presente invenção pertence ao campo da física, mais especificamente das medições de vibrações mecânicas ou ondas ultrassónicas, sônicas ou infrassônicas e localizadores de direção para determinar a direção das ondas.
[002] A presente invenção também pertence ao campo dos dispositivos, sistemas, métodos e programas para navegação, monitoramento, rastreamento, determinação e medição de velocidade e distância, mais especificamente, se refere àqueles que utilizam transdutores para determinação de posição, com base na coordenação de uma pluralidade de linhas de posição e medições.
[003] Além disso, a presente invenção se refere aos sistemas de controle de tráfego incluindo veículos automobilísticos.
Introdução
[004] A presente invenção se refere a um sistema e a um método para detecção de ruído de veículos automotores. Adicionalmente, se refere a uma memória lida por computador correspondente.
Fundamentos da invenção
[005] A poluição sonora tem se agravado como um dos grandes problemas das cidades. Em especial, as pessoas que ocupam lotes lindeiros (sejam moradias, locais de trabalho, escolas e hospitais) próximos a vias de grande movimentação sofrem com seus efeitos diariamente. Estresse, fadiga, problemas respiratórios e cardiovasculares, falta de concentração, além de distúrbios do sono, são alguns dos impactos ou efeitos adversos da poluição sonora para as pessoas frequentemente expostas a níveis elevados de barulho ou ruído.
[006] A fim de evitar esse tipo de danos e prejuízos à vida humana e ao meio ambiente, a OMS, (Organização Mundial da Saúde - ONU) aponta que níveis sonoros de até 65 dB podem ser considerados seguros. A partir desse nível, os sons podem ser considerados poluição sonora e podem oferecer danos e prejuízos como os já previstos acima. Neste mesmo sentido, a Resolução CONAMA n2 272 de 2000 prevê níveis similares, estipulando até 80 dB como limite para limite máximo de emissão de ruído para veículos automotores.
[007] Na realidade do trânsito de grandes cidades, os níveis de barulho atingidos pelos veículos em situações corriqueiras podem ultrapassar facilmente esses valores e chegar a mais de 90 dB. Exemplos dessas fontes de ruídos incluem veículos irregulares ou danificados, aparelhos de som de alta potência e nível sonoro, assim como buzinas de veículos muito grandes.
[008] Para além dos ruídos inevitáveis por sua própria natureza, é perceptível que há diversos casos que dizem respeito à deliberada violação de níveis toleráveis de barulho, a exemplo da retirada de silenciadores e modificações irregulares em escapamentos de veículos. Estas, claramente constituem infrações e se encontram em desacordo com o Código de Trânsito Brasileiro (em seus artigos 104 e 230), assim como com as provisões da OMS e da CONAMA acima dispostas.
[009] Contudo, as formas de identificação desses infratores são muito prejudicadas pelas circunstâncias naturais ao trânsito. Além das dificuldades enfrentadas pelos aparelhos de monitoramento, cabe notar que há elevado volume de veículos, o que muitas vezes impede a devida identificação ou abordagem ao infrator.
[010] Soluções técnicas que auxiliem na adequada determinação do infrator, assim como na prevenção dos altos índices de poluição sonora nas cidades, têm desafiado técnicos e engenheiros mundo afora há vários anos.
Estado da técnica
[011] São conhecidas do estado da técnica diversas soluções para monitoramento e detecção de ruído como, por exemplo, a solução revelada pelo documento patentário de número WO 2013/150349, o qual descreve um método para monitoramento e mapeamento seletivo de fontes de ruído ambiental em tempo real, compreendendo as etapas de identificação de fontes na área; projeção de locais para as estações de monitoramento; criação de um centro de coleta e processamento de dados; medição do impacto do ruído e observação das fontes com os sensores; definição da propagação do ruído; montagem das estações de monitoramento incluindo um dispositivo de medição de som, uma unidade de computação e uma unidade de comunicação; determinação do impacto de ruído resultante predominante nos respectivos pontos de medição; determinação das fontes dominantes nos momentos individuais com base nos dados dos sensores; determinação do impacto sonoro médio das respectivas fontes por um período mais longo; obtenção de um impacto médio de ruído; extensão da medição em um mapa de impacto de ruído; cálculo do impacto sonoro efetivo de cada fonte de ruído em cada ponto da área para cada período; produção do mapa de impacto de ruído efetivo dos respectivos períodos.
[012] Essencialmente, o método de WO 2013/150349 tenciona gerar um mapa de impacto baseado em distúrbio sonoro numa determinada área. Contudo, é de se notar que a solução sugerida por WO 2013/150349 apresenta algumas desvantagens. Apesar de prover um método detalhado, ela não proporciona ferramentas e nem ensinamentos que auxiliem autoridades a reunir provas de claras infrações de trânsito, a exemplo de fotografias ou vídeos e concomitante reconhecimento de placas dos veículos nas devidas locações e momentos das infrações. De fato, WO 2013/150349 oferece um método bastante amplo, sem claros ensinamentos a este respeito.
[013] Além disso, suas análises de dados colhidos dependem de uma estrutura mais complexa, com dispositivos in loco de elevada capacidade para processamento desses dados, o que torna mais onerosa sua fabricação e instalação, assim como mais complexa e menos eficaz sua adaptação a rodovias, estradas e locais de grande tráfego e concentração de veículos.
[014] Finalmente, o documento WO 2013/150349 deixa muito clara sua intenção em propor um método que permita a criação de um mapa de distúrbio sonoro, compreendendo medição do ruído médio para cada fonte de coleta de dados, estimativas para as regiões entre as fontes de coleta de informações e posterior processamento local. Assim, não há qualquer elemento nele que proporcione uma maior acuracidade nas circunstâncias de elevados ruídos em curtos espaços de tempo em locais de alto volume e concentração de fontes de ruído, motivos de infrações de trânsito.
[015] Outra solução que repete as deficiências do estado da técnica acima descritas é a revelada pelo documento patentário JP10332807, que apresenta e descreve um detector de fonte de som que possui microfones dispostos em respectivos oito vértices de um corpo de caixa sólido. Os microfones aqui utilizados são não-direcionais e dispostos tridimensionalmente para permitir a detecção de um sinal sonoro com qualquer um dos microfones mesmo quando o sinal chega de uma direção arbitrária em todo o espaço. A direção da fonte sonora é julgada com base na sequência dos microfones correspondente à sequência da chegada do sinal sonoro detectado pelos microfones. Um processador de detecção de sinal realiza uma conversão analógica/digital para produzir um sinal digital com uma parte de processamento de conversão A/D. A parte de processamento de sinal digital é composta por um microcomputador para realizar um processamento para o julgamento da fonte de som ou semelhante.
[016] Assim como o documento WO 2013/150349, JP10332807 não oferece ferramentas e nem ensinamentos que auxiliem autoridades a reunir provas de claras infrações de trânsito, a exemplo de fotografias ou vídeos de placas dos veículos nas devidas locações e momentos das infrações, seguidas de seus respectivos reconhecimentos. De fato, ele parece representar uma parte do estado da técnica que se ocupa meramente do dispositivo ou sistema de detecção, sem qualquer atenção à análise dos dados, celeridade e acuidade das informações obtidas e processadas, além de ter muito breves sugestões sobre a transmissão dos dados.
[017] Outros exemplos do estado da técnica compreendem os documentos W02008042884, US 7,162,043, WO 2013015461 e EP 1,273,927. É de se notar que nenhum dos sistemas e métodos do estado da técnica pertinente permite que haja leitura de placas automáticas, com posterior análise e busca de recorrências, compreendendo momentos diferentes das infrações e com adequado refino dos dados obtidos, a fim de que o veículo infrator possa ser identificado com baixas chances de falsos positivos, mesmo em situações de alto volume e concentração de veículos.
[018] Como pode ser inferido a partir das descrições anteriores, existe espaço para um sistema, método e memória legível por computador correspondente que superem as deficiências do estado da técnica que sejam capazes de reduzir os falsos positivos para infrações de excesso de volume e intensidade sonoras, facilitar a ordenação dos dados captados, associar de forma inequívoca a fonte de ruído excessivo ao veículo infrator, identificar a recorrência de infrações em uma base de equipamentos geograficamente distribuídos e/ou em momentos diferentes e, assim, reduzir as incidências de infração por poluição sonora no trânsito, sem a necessidade da identificação exata da faixa de rolamento em que o veículo infrator estaria transitando e sem a necessidade da avaliação da onda sonora para se determinar se o ruído é proveniente do sistema de escapamento de veículos automotores. Além disso, deve representar uma solução simples e econômica, de fácil instalação, que seja flexível e que se adapte e não comprometa a infraestrutura rodoviária preexistente.
Objetivos da invenção
[019] Um dos objetivos da presente invenção é, portanto, um sistema para detecção de ruído de veículos automotores de acordo com as características da reivindicação 1 do quadro reivindicatório anexo.
[020] Outro objetivo da presente invenção é um método para detecção de ruído de veículos automotores de acordo com as características da reivindicação 7 do quadro reivindicatório anexo.
[021] Outro objetivo ainda da presente invenção é prover uma memória lida por computador, de acordo com as características da reivindicação 12 do quadro reivindicatório anexo.
[022] Demais características e detalhamentos das características são representados pelas reivindicações dependentes.
Breve descrição das figuras
[023] Para melhor entendimento e visualização do objeto da presente invenção, o mesmo será agora descrito com referência às figuras anexas, representando o efeito técnico obtido por meio de modalidades exemplares não limitantes do escopo da presente invenção, em que, esquematicamente:
Figura 1: apresenta um diagrama de blocos simplificado exemplificando os principais elementos do sistema de acordo com a invenção e sua interação durante a execução do método;
Figura 2: apresenta um diagrama de blocos simplificado do funcionamento do sistema da invenção de acordo com o método da invenção;
Figura 3: apresenta um exemplo de via monitorada em um local A em um horário X;
Figura 4: apresenta um exemplo de via monitorada em um local B em um horário Y; e
Figura 5: apresenta um exemplo de via monitorada em um local C em um horário Z.
Descrição detalhada da invenção
[024] A descrição detalhada a seguir faz referência aos desenhos anexos nos quais são representadas, a título de ilustração não limitante, modalidades de execução da presente invenção. Essas modalidades são descritas de modo a permitir que um técnico no assunto reproduza seus resultados. Outras modalidades resultantes de mudanças estruturais, mecânicas, lógicas, elétricas e eletrônicas são possíveis e podem ser realizadas sem que se afastem do espírito e do escopo da presente invenção. A descrição detalhada a seguir não deve, portanto, ser entendida de modo restritivo ou limitante.
[025] A presente invenção se refere a um sistema e a um método para detecção de ruído de veículos automotores, além de uma memória legível por computador correspondente.
Sistema de acordo com a invenção
[026] Um sistema para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com a presente invenção compreende, basicamente:
(i) Pelo menos uma faixa ou trecho de via monitorada; (ii) Pelo menos um veículo;
(iii) Módulo de visão ou captação de imagem;
(iv) Módulo de audição ou de medição e captação de ruído;
(v) Módulo de processamento;
(vi) Central de processamento;
(vii) Estrutura lógica; e
(viii) Estrutura física ou equipamento ou conjunto de equipamentos.
[027] Uma faixa ou trecho de via monitorada é um local monitorado pelo sistema para detecção de ruído de veículos automotores da invenção, sendo que duas ou mais faixas ou trechos de vias monitoradas formam uma região monitorada, em que a região monitorada pode ser uma mesma faixa ou trecho de via ou um conjunto de faixas e trechos de via, um bairro, uma cidade etc. De acordo com a invenção, uma faixa ou trecho de via monitorada pode ser uma ou mais pistas de rolamento e/ou uma ou mais calçadas e/ou um ou mais cruzamentos de vias e/ou um ou mais estacionamentos (cobertos ou não) e/ou uma combinação destes, podendo ainda ser qualquer local em que se deseje realizar a controle, detecção, registro e transmissão de informações de excesso de ruído ou condições de ruído elevado. É de se notar ainda que o monitoramento da invenção pode ser feito para mais de uma região, podendo haver a subdivisão de uma região maior (cidade, por exemplo) em regiões menores (bairros, por exemplo) e assim por diante.
[028] No contexto da presente invenção, o termo "condição de ruído elevado" diz respeito a uma situação em que o nível de ruído identificado é igual ou maior do que um valor máximo permitido e/ou igual ou maior do que um valor mínimo determinado como valor de referência a partir do qual se excedem as condições consideradas normais ou aceitáveis ou legais.
[029] Um veículo é qualquer veículo automotor que representa uma fonte de ruído a ser detectada, monitorada e registrada pelo sistema da invenção.
[030] O módulo de visão ou de captação de imagem captura (e eventualmente armazena) as imagens e/ou vídeos de um ou mais veículos quando da passagem deste(s) pela via monitorada em condições de ruído elevado, com o objetivo de identificação do veículo através da leitura da placa por um sistema OCR, como, por exemplo mas não se limitando a um sistema LPR ou similar adequado, compreendendo um ou mais processadores, uma ou mais câmeras analógicas ou digitais e todo e qualquer acessório necessário à captura e eventual armazenamento de imagens com alta resolução nas mais variadas situações de tráfego e intempéries, compreendendo, por exemplo, dispositivos de iluminação adicional ou noturna, filtros de imagem, compensadores de vibração e afins. Caso o módulo de visão possua um processador ou um módulo de processamento interno ou a câmera tenha um módulo de áudio integrado, a captura de imagens ou vídeos pode ser feita simultaneamente com a captação de áudio pelo módulo de visão.
[031] O módulo de audição ou de medição e captação de ruído executa a medição contínua do ruído ambiente da via monitorada, compreendendo um ou mais processadores, um ou mais sensores de ruído, decibelímetros, microfones e demais dispositivos necessários à captura (e eventual armazenamento de som) com alta resolução nas mais variadas situações de tráfego e intempéries, ativando também o módulo de visão em condições de ruído elevado. Caso a captação de áudio seja realizada pelo módulo de audição, de forma independente da captura de imagens ou vídeos realizada pelo módulo de visão ou por outro elemento do sistema, o modulo de processamento e/ou a central de processamento realizarão a combinação ou amarração de áudio e imagens ou vídeo, correlacionando-os de forma inequívoca.
[032] O módulo de processamento compreende pelos menos um servidor, pelo menos um processador, pelo menos um banco de dados local, pelo menos um dispositivo de aquisição de informações/instruções e pelo menos um programa de computador armazenado em meio legível por computador, sendo este módulo responsável por receber as imagens ou sequências de imagens ou vídeos e eventualmente o áudio capturados pelo módulo de visão e as medições e eventualmente o áudio do módulo de medição de ruído, gerar um registro da passagem de um veículo em condição de ruído elevado, armazenar as informações no banco de dados local e, posteriormente, enviar os registros em forma de um ou mais conjuntos de informações para a central de processamento.
[033] A central de processamento compreende pelos menos um servidor, pelo menos um processador, pelo menos um banco de dados central, pelo menos um dispositivo de aquisição de informações/instruções e pelo menos um programa de computador armazenado em meio legível por computador, sendo a unidade de processamento central responsável por receber, armazenar e analisar os registros de ocorrência de excesso de ruído ou condições de ruído elevado detectados pelo sistema da invenção.
[034] A estrutura lógica compreende uma ou mais redes de comunicação e de dados.
[035] Alternativamente ao módulo de processamento, à central de processamento e à estrutura lógica, o sistema para detecção de ruído de veículos automotores pode compreender um servidor externo que utiliza a computação em nuvem para operar remotamente os recursos de computação, como o armazenamento, processamento, gerenciamento e mineração dos dados. Mais especificamente, ao invés de contar com um ou mais servidores físicos locais, a computação em nuvem compreende pelo menos um servidor disponível remotamente para processar os recursos, memória, programas e informações relativas à captação de informações sonoras e visuais da faixa ou trecho ou região de via monitorada.
[036] É de se notar que o sistema para detecção de ruído de veículos automotores pode compreender simultaneamente tanto o módulo de processamento, a central de processamento e a estrutura lógica, quanto o servidor externo.
[037] A estrutura física ou equipamento ou conjunto de equipamentos compreende pelo menos um elemento estrutural como um poste ou estaca ou totem, um ou mais abrigos e/ou cofres e/ou caixas para os componentes do equipamento, um ou mais elementos e pontos de suporte e fixação para os abrigos e/ou componentes do equipamento, eventuais coberturas ou proteções ou carenagens ou invólucros, cabos e conexões elétricas e lógicas, fios, elementos de fixação (parafusos, rebites, soldas, cabos, cintas e afins) e demais elementos necessários à integração segura e eficaz dos componentes do equipamento e dos demais elementos do sistema da invenção.
[038] Os servidores, processadores, bancos de dados, dispositivos de aquisição de informações/instruções, dispositivos de apresentação de informações/instruções e demais dispositivos e/ou equipamentos estão todos interligados por uma ou mais redes de comunicação e de dados. Imagens, vídeos, sons (áudios) e dados são armazenados como um ou mais sinais elétricos e o processamento destes sinais é feito por um ou mais componentes do sistema da invenção.
[039] O sistema da invenção mede continuamente o nível de ruído da via monitorada através de um ou mais sensores do módulo de medição de ruído, instalados preferencialmente no topo do poste do equipamento. Esta medição é continuamente comparada com pelo menos um valor limítrofe inferior ou mínimo ou aceitável de ruído, que é configurado e definido previamente. Sempre que a medição de ruído exceder pelo menos um limite inferior, é estabelecida a condição de ruído elevado e gerado um evento de gravação de vídeo (ou imagem) e áudio com uma duração também pré-configurada.
[040] É de se notar que o evento de gravação é finalizado após o tempo pré-configurado ou após o decurso de um tempo mínimo de gravação ou após o fim da condição de ruído elevado e, preferencialmente, com um tempo adicional de gravação equivalente a até 100% do tempo de duração total do vídeo até o momento de finalização do evento de gravação, para possibilitar o registro completo da perturbação do silêncio e, assim, garantir a captura de provas suficientes da infração.
[041] É de se notar que o tempo do evento de gravação, em geral pré- configurado e com condições de tempo adicional (latência ou delay) conforme descrito acima, também poderá depender da intensidade e duração da condição de ruído elevado, havendo a necessidade de se prever um tempo máximo para o encerramento do evento de gravação para casos extremos, como, por exemplo, de um veículo com sirene ligada estacionado na via monitorada.
[042] É de se notar ainda que o evento de gravação pode ser iniciado simultaneamente ou imediatamente após o estabelecimento da condição de ruído elevado, podendo ser considerada a possibilidade do sistema da invenção realizar gravações constantes e, ao se detectar um ruído acima do estabelecido, utilizar a gravação do evento incluindo um período anterior ao estabelecimento da condição de ruído elevado, podendo este período ser equivalente a um tempo pré-determinado e/ou até 100% do tempo de duração total do vídeo, igualmente para possibilitar o registro completo da perturbação do silêncio e, assim, garantir a captura de provas suficientes da infração.
[043] Durante o mesmo período em que ocorre a gravação do vídeo e áudio, todos os veículos parados ou trafegando na via monitorada têm suas imagens capturadas por uma ou mais câmeras do módulo de visão, em que o módulo de processamento e/ou a central de processamento realiza o reconhecimento das placas por meio de um sistema de OCR, em que as imagens e o áudio são inequivocamente atrelados entre si e às informações coletadas.
[044] Os registros de imagem, som, dados das placas, local, data, hora e nível de ruído são armazenados localmente no módulo de processamento até que sejam transmitidos para a central de processamento. No caso de mais de um veículo estar transitando na via monitorada durante a condição de ruído elevado, todos estes veículos serão incluídos em registros de ocorrência independentes, que serão enviados para a central de processamento para posterior análise e identificação dos possíveis registros que geraram o ruído.
[045] Na central de processamento são realizadas análises contínuas das informações recebidas de um ou mais módulos de processamento da via e/ou vias e/ou da região monitorada. Com base nos registros de imagem, som, dados das placas, local, data, hora e/ou intervalo de tempo e nível de ruído, é possível identificar os veículos com maior número de registros de ocorrência, sendo estes os potenciais geradores de ruído acima dos limites toleráveis. Com esta base de dados compreendendo registros de ocorrências em diferentes locais e horários, é possível mapear um perfil comportamental destes veículos geradores de ruído excessivo, criando uma lista com os suspeitos de infração/infratores identificando os trajetos e horários preferenciais, bem como as vias e/ou regiões com maior incidência de ocorrências, possibilitando a realização de operações de controle ("blitz" de trânsito) seletivas com finalidade educativa e fiscalizatória, por meio do cercamento eletrônico/digital.
Método de acordo com a invenção
[046] Um método de acordo com a invenção compreende, basicamente, as seguintes etapas executadas pelo sistema, de acordo com a invenção, instalado em pelo menos um faixa ou trecho de via monitorada ou região monitorada:
A. Medir continuamente o ruído na via monitorada através de um ou mais sensores do módulo de audição ou de medição de ruído e enviar os resultados para o módulo de processamento;
B. Comparar continuamente o valor medido com um valor limítrofe inferior configurado e definido previamente através do módulo de processamento;
C. Caso o valor medido seja menor do que o valor limítrofe inferior, repetir as etapas A e B;
D. Caso o valor medido seja igual ou maior do que o valor limítrofe inferior, estabelecer a condição de ruído elevado e enviar, através do módulo de processamento, um comando para o módulo de medição de ruído e o módulo de visão iniciarem um evento de gravação de áudio e vídeo e, simultaneamente, realizar o reconhecimento das placas por meio de um sistema de OCR;
E. Atribuir à gravação de áudio e vídeo uma marca de local, data, hora e/ou intervalo de tempo, placa(s) e nível de ruído e armazenar os dados localmente no módulo de processamento;
F. Interromper a gravação de áudio e vídeo assim que uma nova medição de ruído resulte em um valor inferior ao valor limítrofe inferior OU após o decurso de um tempo mínimo de gravação, mas sempre com um tempo de gravação adicional equivalente a até 100% da duração do vídeo para garantir a captura de provas da infração;
G. Transmitir os dados (em forma de pacote) continuamente ou em intervalos de tempo predeterminados para a central de processamento;
H. Analisar na central de processamento os dados continuamente ou em intervalos de tempo predeterminados e identificar os veículos com maior número de registros de ocorrências;
I. Comparar os dados e determinar as vias e/ou regiões de maior incidência;
J. Gerar uma lista com os suspeitos de infração/infratores identificando os trajetos e horários preferenciais, bem como as vias e/ou regiões com maior incidência de ocorrências; e
K. Gerar um mapa de ruído e/ou de infrações etc. e/ou de ruído excessivo (opcional).
[047] É de se notar que as etapas do método da invenção podem ser sequenciais ou não e repetirem-se isoladamente ou de modo agrupado, caso necessário e dependendo das regras e condições estabelecidas. As etapas A e B, por exemplo, podem ocorrer de forma simultânea, assim como as etapas D e E também podem ser realizadas concomitantemente.
[048] As etapas A, B e C podem, opcionalmente e para otimização (redução) do tráfego de dados, ser realizadas pelo próprio módulo de audição, desde que as informações e parâmetros e valores limítrofes estejam devidamente atualizados, sendo que, em especial a etapa B, pode ocorrer sem a constante consulta ao módulo de processamento, sendo este último informado apenas em caso de atingimento da condição de ruído elevado. [049] Na etapa D, o evento de gravação pode ser iniciado simultaneamente ou imediatamente após o estabelecimento da condição de ruído elevado, podendo ser considerada a possibilidade do sistema da invenção realizar gravações constantes e, ao se detectar um ruído acima do estabelecido, utilizar a gravação do evento incluindo um período anterior ao estabelecimento da condição de ruído elevado, podendo este período ser equivalente a um tempo pré-determinado e/ou até 100% do tempo de duração total do vídeo, igualmente para possibilitar o registro completo da perturbação do silêncio e, assim, garantir a captura de provas suficientes da infração. No caso da inclusão das imagens gravadas antes do evento da condição de ruído elevado, altera-se, especialmente, a etapa A, uma vez que a medição constante será acompanhada também de filmagem constante.
[050] Na etapa E, o armazenamento local poderá ser complementado e até mesmo substituído por um armazenamento no próprio módulo de visão e/ou de audição.
[051] A finalização do evento de gravação na etapa F pode se dar após o tempo pré-configurado ou após o decurso de um tempo mínimo de gravação ou após o fim da condição de ruído elevado e, preferencialmente, com um tempo adicional de gravação equivalente a até 100% do tempo de duração total do vídeo até o momento de finalização do evento de gravação, para possibilitar o registro completo da perturbação do silêncio e, assim, garantir a captura de provas suficientes da infração.
[052] Na etapa G, a transmissão de um ou mais pacotes de dados pode ocorrer de forma constante ou intermitente, havendo ou não condições de ruído excessivo.
[053] A etapa H pode ocorrer simultaneamente com a etapa I obtendo, nas etapas J e/ou K, o resultado da mineração de dados para e, assim, uma lista de suspeitos e/ou infratores, além de e um mapa de ruído e/ou infrações e/ou ruído excessivo.
[054] A lista de suspeitos é gerada a partir da comparação de todos os dados dos suspeitos provisórios captados em condições de ruído elevado pelos diferentes equipamentos e enviados para a central de processamento, por meio da identificação de repetições de placas e perfis de áudio captados em uma mesma via e/ou em vias e/ou em regiões monitoradas iguais ou diferentes.
[055] Por exemplo, os dados de um primeiro conjunto de veículos exemplares suspeitos 1, 2 e 3, captados em um local A em um horário X (figura 3), são comparados aos dados de um segundo conjunto de veículos exemplares suspeitos 4, 1 e 5, captados em um local B em um horário Y (figura 4), e são comparados também aos dados de um terceiro conjunto de veículos exemplares 2, 1 e 6, captados em um local C em um horário Z (figura 5), adicionando o veículo exemplar suspeito 1 à lista definitiva de suspeitos e o veículo exemplar suspeito 2 à uma lista provisória de suspeitos para posterior avaliação.
[056] A central de processamento pode, além da verificação da recorrência de um veículo (placa) em mais de uma situação de condição de ruído elevado, no mesmo local ou em locais diferentes, verificar a similaridade dos áudios registrados nos eventos de suspeitos provisórios dos exemplos acima, com a finalidade de confirmar mais uma vez o veículo exemplar 1 como potencial infrator.
[057] Após passar pela central de processamento, as listas de suspeitos provisórios são cruzadas para se verificar quais os locais em que ocorre a maior recorrência de ruído, gerando um mapa de ruído.
[058] Todas as etapas do método da invenção são executadas utilizando- se direta ou indiretamente um ou mais dos componentes ativos ou passivos do sistema da invenção.
[059] A interação entre os componentes do sistema durante a execução do método da invenção se dá pela comunicação destes entre si por meio de uma ou mais redes de comunicação e de dados. Imagens e dados são armazenados como um ou mais sinais elétricos e o processamento destes sinais é feito por um ou mais componentes do sistema da invenção.
Memória lida por computador
[060] Uma memória lida por computador de acordo com a invenção, é uma memória que compreende um conjunto de instruções capazes de serem executadas em um sistema de acordo com a invenção, para execução de um método de acordo com a invenção.
Programas de computador de acordo com a invenção
[061] Um programa de computador para processamento de informações de acordo com a presente invenção é um conjunto de instruções executadas em um sistema de acordo com a invenção para execução de um método de acordo com a invenção.
Definições e terminologia
[062] Um servidor é, no contexto da invenção, um software ou computador, com um ou mais sistemas de computação centralizada ou uma ou mais centrais de processamento de dados, que disponibiliza ou armazena serviços e recursos em e através de uma rede de comunicação e de dados. Inclui um ou mais processadores eletrônicos capazes de executar tarefas a partir de um programa de computador armazenado em meio legível por computador, sendo preferencialmente um computador dotado de processador, de memória para armazenamento de dados, de conexão com uma ou mais redes de comunicação e de dados e com um ou mais bancos de dados remotos e/ou um ambiente de armazenamento e recuperação de informações, local e/ou centralizado e/ou descentralizado e/ou em nuvem, e dotado também de todos os periféricos usuais do estado da técnica, sendo capaz de trocar informações com o meio eletrônico e físico, interfaces, aplicativos, equipamentos móveis, outros dispositivos de memória etc. Um servidor pode ser pelo menos um servidor da web que entrega ou serve páginas da web, um servidor de aplicativos que manipula operações de aplicativos entre usuários e aplicativos ou bancos de dados, um servidor em nuvem, um servidor de banco de dados, um servidor de arquivos, um servidor de serviço, um servidor de jogos implementando jogos ou serviços para um jogo e um servidor de mídia fornecendo mídia como streaming de vídeo ou áudio.
[063] Um processador é, no contexto da invenção, uma unidade central de processamento ou CPU que realiza as instruções de um programa de computador, processando e executando operações aritméticas, lógicas e a entrada e saída de dados, sendo o programa de computador armazenado em meio legível por computador com memória para armazenamento de dados, de conexão com uma ou mais redes de comunicação e de dados e com um ou mais bancos de dados remotos e/ou um ambiente de armazenamento e recuperação de informações, local e/ou centralizado e/ou descentralizado e/ou em nuvem, e dotado também de todos os periféricos usuais do estado da técnica, sendo capaz de trocar informações com o meio eletrônico e físico, interfaces, aplicativos, equipamentos móveis, outros dispositivos de memória etc. Um processador de acordo com a invenção pode ser, fazer parte ou estar dividido em um ou mais módulos. O termo módulo, de acordo com a invenção, se refere a um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), a um circuito eletrônico, a um processador (compartilhado, dedicado ou grupo de processadores) e a uma memória que executa um ou mais programas de software ou firmware. Se refere ainda a um circuito lógico combinacional e/ou a outros componentes adequados capazes de fornecer as funcionalidades em questão.
[064] Uma rede de comunicação e de dados é uma rede centralizada ou descentralizada que interliga um ou mais componentes ativos ou passivos do sistema de acordo com a invenção. A rede de comunicação e de dados pode incluir qualquer conexão com ou sem fio, a internet ou qualquer outra forma de comunicação, podendo incluir qualquer número de redes de comunicação e de dados diferentes entre qualquer servidor, dispositivos, recurso e sistema e/ou outros servidores, dispositivos, recursos e sistemas descritos neste documento. A rede de comunicação e de dados pode permitir a comunicação entre vários recursos ou dispositivos de computação, servidores e sistemas, podendo empregar diferentes tipos de redes, por exemplo, mas não limitadas a redes de computadores, redes de telecomunicações (por exemplo, celulares), redes de dados sem fio móveis, por cabo, rádio e afins e qualquer combinação dessas e/ou outras redes.
[065] Um banco de dados ou base de dados de acordo com a invenção é todo e qualquer conjunto de dados, arquivos, informações, instruções e registros que formam coleções organizadas de dados que se relacionam entre si e que podem ser acessadas, alimentadas e administradas pela central de processamento de dados da invenção.
[066] Um conjunto de informações de acordo com a invenção é um conjunto de dados adquirido e/ou transmitido e/ou armazenado por e em um ou mais dos componentes do sistema da invenção e compreende todas as informações pertinentes aos veículos, vias e regiões monitoradas.
[067] Um conjunto de instruções, de acordo com a invenção, é composto por uma ou mais instruções, sequenciais e/ou não sequenciais, únicas e/ou repetidas, sendo o conjunto de instruções adquirido e/ou transmitido e/ou armazenado por e em um ou mais dos componentes do sistema da invenção. As instruções podem ser executadas e/ou armazenadas por e em um servidor e em qualquer elemento do sistema, podendo também estar armazenadas em um ou mais bancos de dados ou outro meio de armazenagem legível por computador, volátil ou não-volátil. 0 conjunto de instruções também pode ser o conjunto de etapas e subetapas de um método da invenção executadas pelo sistema da invenção.
[068] Um dispositivo de aquisição de informações/instruções ou simplesmente dispositivo de aquisição da invenção, é uma interface entre o sistema e os veículos e vias e regiões monitoradas, podendo incluir qualquer dispositivo capaz de processar e armazenar dados e/ou informações e se comunicar pela rede de comunicação e de dados, compreendendo sensores físicos, analógicos, digitais, luminosos e combinações destes incluindo câmeras, laser, microfones, refletores, barreiras luminosas, radares convencionais, radares doppler e afins compatíveis, além de dispositivos próprios, dedicados ou compartilhados.
Considerações finais
[069] É de se notar que o sistema e método de acordo com a invenção, permitem a captura de imagens, vídeos e sons de veículos que passam pela via monitorada ou região monitorada, com leitura automática de placas (OCR) e posterior busca de recorrências em big data em uma base de equipamentos geograficamente distribuídos e/ou em momentos diferentes.
[070] Enquanto os sistemas do estado da técnica pertinente visam utilizar dispositivos com múltiplos microfones para se determinar por triangulação qual a origem do ruído, o método da invenção utiliza técnicas de mineração de dados para se determinar uma lista de veículos suspeitos, dentro de um universo de falsos positivos capturados nas faixas da estação de coleta. No método proposto, a captura de falsos positivos ocorre a cada detecção de ruído (a não ser que somente um veículo esteja passando na estação de contagem) e obrigatoriamente deve ser minerado. Já nos métodos existentes, busca-se não coletar falsos positivos, utilizando técnicas de triangulação de sensores, muito embora possam existir e existam de fato, prejudicando a qualidade dos dados obtidos.
[071] A presente invenção também pode se valer de sensores com múltiplos microfones para diminuir a incidência de falsos positivos, mas não é passo obrigatório, pois a mineração de dados já faz esse filtro, de modo muito mais confiável e assertivo
[072] O método da invenção pode se valer de técnicas de análise de sinais para eliminação do ruído de fundo, mas não é passo obrigatório, pois o excesso de ruído é o objetivo de detecção destes sistemas, e não o nível de ruído de fundo.
[073] Este método pode se valer de técnicas de análise de sinais e reconhecimento de padrões para se determinar o tipo de veículo que gera o ruído, mas não é passo obrigatório, pois com a leitura de placas e acesso ao cadastro de veículos, pode-se determinar a classificação do veículo, para realização de filtros automáticos para acelerar a mineração dos dados.
[074] Testes de campo realizados na cidade de Curitiba entre julho e setembro de 2022, identificaram majoritariamente motocicletas gerando ruído acima dos limites estabelecidos para os testes, muito embora outros veículos como ônibus e caminhões também tenham gerado acionamento do sistema. Como o sistema foi instalado em um cruzamento onde há um represamento de veículos, normalmente mais de um veículo foi registrado nas situações de detecção de ruído elevado. [075] É de se notar ainda que o método de acordo com a invenção pode ser executado independentemente tanto do sistema da invenção, como um todo, quanto sem um ou mais de seus componentes.
[076] A presente invenção disponibiliza um método, sistema equipamento e programa de computador que incrementam de modo novo e inventivo as soluções para problemas do estado da técnica do controle de vias e infrações de trânsito ligadas à poluição sonora.
Considerações finais
[077] Será facilmente compreendido por aqueles versados na técnica que modificações podem ser realizadas na presente invenção sem com isso se afastar dos conceitos expostos na descrição acima. Essas modificações devem ser consideradas como compreendidas pelo escopo da presente invenção. Consequentemente, as concretizações particulares descritas em detalhe anteriormente são somente ilustrativas e exemplares e não limitativas quanto ao escopo da presente invenção, ao qual deve ser dada a plena extensão das reivindicações em anexo e de todos e quaisquer equivalentes da mesma.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema para detecção de ruído de veículos automotores, caracterizado pelo fato de compreender:
(i) pelo menos uma faixa ou trecho de via monitorada;
(ii) pelo menos um veículo;
(iii) módulo de visão ou captação de imagem;
(iv) módulo de audição ou de medição e captação de ruído;
(v) módulo de processamento;
(vi) central de processamento;
(vii) estrutura lógica; e
(viii) estrutura física ou equipamento ou conjunto de equipamentos; em que o nível de ruído da via monitorada é medido continuamente através de um ou mais sensores do módulo de medição de ruído, sendo esta medição continuamente comparada com pelo menos um valor limítrofe inferior e, sempre que a medição de ruído exceder pelo menos um limite inferior, é estabelecida a condição de ruído elevado e gerado um evento de gravação de vídeo (ou imagem) e áudio com uma duração pré-configurada.
2. Sistema para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que todos os veículos parados ou trafegando na via monitorada têm suas imagens e sons capturados por uma ou mais câmeras do módulo de visão, em que o módulo de processamento e/ou a central de processamento realiza o reconhecimento das placas por meio de um sistema de OCR, em que as imagens e o som são inequivocamente atrelados às informações coletadas.
3. Sistema para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que todos os veículos serão incluídos em registros de ocorrência independentes, que serão enviados para a central de processamento para posterior análise e mineração de dados para identificação dos possíveis registros que geraram o ruído analisadas, sendo gerada uma lista de suspeitos e/ou de infratores.
4. Sistema para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o evento de gravação é finalizado após o tempo pré-configurado ou após o decurso de um tempo mínimo de gravação ou após o fim da condição de ruído elevado e, preferencialmente, com um tempo adicional de gravação equivalente a até 100% do tempo de duração total do vídeo até o momento de finalização do evento de gravação.
5. Sistema para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os registros de imagem, áudio, dados das placas, local, data, hora e nível de ruído são armazenados localmente no módulo de processamento até que sejam transmitidos para a central de processamento.
6. Sistema para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que na central de processamento são realizadas análises contínuas das informações recebidas de um ou mais módulos de processamento da via e/ou vias e/ou da região monitorada e, com base nos registros de imagem, áudio, dados das placas, local, data, hora e/ou intervalo de tempo e nível de ruído, são identificados os veículos com maior número de registros de ocorrência, sendo criada uma lista com os suspeitos de infração/infratores identificando os trajetos e horários preferenciais, bem como as vias e/ou regiões com maior incidência de ocorrências.
7. Método para detecção de ruído de veículos automotores, caracterizado pelo fato de ser executado por um sistema definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, compreendendo as seguintes etapas de método:
A. medir continuamente o ruído na via monitorada através de um ou mais sensores do módulo de audição ou de medição de ruído e enviar os resultados para o módulo de processamento;
B. comparar continuamente o valor medido com um valor limítrofe inferior configurado e definido previamente através do módulo de processamento;
C. caso o valor medido seja menor do que o valor limítrofe inferior, repetir as etapas A e B;
D. caso o valor medido seja igual ou maior do que o valor limítrofe inferior, estabelecer a condição de ruído elevado e enviar, através do módulo de processamento, um comando para o módulo de medição de ruído e o módulo de visão iniciarem um evento de gravação de áudio e vídeo e, simultaneamente, realizar o reconhecimento das placas por meio de um sistema de OCR;
E. atribuir à gravação de áudio e vídeo uma marca de local, data, hora e/ou intervalo de tempo, placa(s) e nível de ruído e armazenar os dados localmente no módulo de processamento;
F. interromper a gravação de áudio e vídeo assim que uma nova medição de ruído resulte em um valor inferior ao valor limítrofe inferior OU após o decurso de um tempo mínimo de gravação, mas sempre com um tempo de gravação adicional equivalente a até 100% da duração do vídeo para garantir a captura de provas da infração; G. transmitir os dados (em forma de pacote) para a central de processamento;
H. analisar na central de processamento os dados continuamente ou em intervalos de tempo predeterminados e identificar os veículos com maior número de registros de ocorrências;
I. comparar os dados e determinar as vias e/ou regiões de maior incidência; e
J. gerar uma lista com os suspeitos de infração/infratores identificando os trajetos e horários preferenciais, bem como as vias e/ou regiões com maior incidência de ocorrências.
8. Método para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de método:
K. gerar um mapa de ruído e/ou de infrações e/ou de ruído excessivo.
9. Método para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a lista de suspeitos ser gerada a partir da comparação de todos os dados dos suspeitos provisórios captados em condições de ruído elevado pelos diferentes equipamentos do sistema e enviados para a central de processamento, por meio da identificação de repetições de placas e perfis de áudio captados em uma mesma via e/ou em vias e/ou em regiões monitoradas iguais ou diferentes.
10. Método para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a central de processamento, além da verificação da recorrência de um veículo (placa) em mais de uma situação de condição de ruído elevado, no mesmo local ou em locais diferentes, verificar a similaridade dos áudios registrados nos eventos de suspeitos provisórios com a finalidade de confirmar mais uma vez um ou mais veículos como potenciais infratores.
11. Método para detecção de ruído de veículos automotores, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de as listas de suspeitos provisórios serem cruzadas para se verificar quais os locais em que ocorre a maior recorrência de ruído, gerando um mapa de ruído.
12. Memória lida por computador, caracterizada pelo fato de compreender um conjunto de instruções que, quando executadas, efetuam o método definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 11.
13. Invenção de produto, processo, sistema, kit, meio ou uso, caracterizada pelo fato de que compreende um ou mais elementos descritos no presente pedido de patente.
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