ES1306824U - Dispositivo vial - Google Patents

Abstract

Dispositivo vial, caracterizado por que comprende una carcasa con una o más cámaras (1) con objetivo de vista panorámica, una unidad de control de reconocimiento de imágenes mediante inteligencia artificial.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo vial

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente solicitud se refiere a un dispositivo vial, para la detección, comprobación y medición de distintas métricas a las que pasan los vehículos por una vía, principalmente urbana. Ofrece una mejora importante en cuanto a la versatilidad en su posición respecto de la vía que aporta innumerables ventajas.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Se conoce en el estado de la técnica la existencia de diferentes tipos de radares de seguridad vial. Una parte importante se basa en el efecto Doppler o el tiempo en que tarda a viajar la luz entre el aparto de medida y el objetivo, y calcula la velocidad del vehículo que se aproxima o aleja en función de la modificación en la longitud de onda reflejada o el tiempo de vuelo de una señal laser pulsada. Sin embargo, este radar debe estar alineado con la dirección del movimiento del vehículo para tomar medidas.

El solicitante no conoce ninguna solución a estos problemas similar a la invención.

BREVE EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un dispositivo vial según las reivindicaciones. Sus realizaciones mejoran y resuelven los problemas de la técnica.

A diferencia de los radares convencionales, la invención no se limita a detectar la velocidad de los vehículos desde un ángulo frontal o trasero. Su tecnología de detección lateral avanzada (DLA) le permite monitorear áreas de alta densidad de tráfico desde los laterales al desplazamiento del objetivo a controlar, garantizando que ninguna infracción quede sin detectar. Esta característica, combinada con su diseño compacto, permite su instalación en lugares previamente inaccesibles, como entre vehículos estacionados o detrás de estructuras urbanas.

Al no requerir la devolución de una señal emitida, la invención puede adaptarse a la vigilancia de diferentes medios de transporte. No solo es eficaz en la detección de vehículos convencionales, sino que también puede utilizarse en bicicletas y vehículos de movilidad personal (VMP) como patinetes, con posibilidad de identificarlos en aquellos municipios donde la ordenanza municipal les obligue a llevar matrícula o placa de identificación. Esta versatilidad lo convierte en una herramienta esencial para garantizar la seguridad vial en entornos urbanos modernos.

En resumen, la invención representa un salto cualitativo en la seguridad vial urbana. Con su combinación de tecnología de detección lateral avanzada (DLA), inteligencia artificial (IA) y conectividad en tiempo real, está lista para establecer nuevos estándares en el campo de la vigilancia vial. El dispositivo no sólo puede cumplir la función del radar de velocidad, sino que además permite vigilar y detectar otras infracciones.

Para ello, comprende una carcasa con una o más cámaras, previstas para captar imágenes desde el lateral de la carretera, usando un objetivo de vista panorámica (ojo de pez o gran angular generalmente). Tiene una unidad de control que usa un dispositivo de motor de inferencia que se encarga de procesar todo lo relacionado con la IA y realizar el reconocimiento de objetos buscando la información deseada (velocidad, presencia de pegatinas de ITV, de calificación ambiental, cinturones abrochados, cascos...). La visión panorámica permite situar el dispositivo de forma sencilla en cualquier punto, sin necesidad de pórticos, permitiendo controlar todo tipo de métricas y detectar infracciones o realizar estadísticas. La cámara o cámaras podrán llegar a captar las imágenes entre -70 y 70° (por ejemplo) respecto de la orientación de las cámaras, siendo tratada la imagen por la unidad de control para aplanarla. Así, según entra o sale el vehículo del campo de visión se podrán comprobar elementos dispuestos en el frontal o parte trasera del vehículo, como etiquetas de ITV, matrículas. y cuando el vehículo está enfrentado al dispositivo se calculará óptimamente el vector de velocidad, siendo realmente posible calcular ese vector durante todo el recorrido del vehículo en el campo de visión de al menos dos cámaras.

Un mayor ángulo de la visión panorámica implica la necesidad de una cámara con mayor resolución, una lente de mayor calidad, y mayor capacidad de procesamiento en la unidad de control, pero es técnicamente posible.

Cuando se colocan dos o más cámaras, se puede hacer que combinadas consigan una visión estereoscópica, es decir, coordinadas para poder apreciar los objetos en 3D. Así, la unidad de control está configurada para calcular la posición de los vehículos y su vector de desplazamiento y velocidad, siendo este vector el utilizado para comprobar si la velocidad es adecuada, independientemente de la dirección o sentido que tenga el movimiento del objetivo.

Aunque el dispositivo es plenamente funcional con 2 cámaras estereoscópicas, el dispositivo preferiblemente comprende el uso de LIDARs (Laser Imaging Detection and Ranging) cruzados y LIDARs perpendiculares de detección del paso de vehículos. De esta forma, no es necesario procesar todas las imágenes sino únicamente se procesan cuando se conoce que corresponden al paso de vehículos porque se ha devuelto la señal del LIDAR.

El resto de la memoria describe otras realizaciones particulares.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para mejorar la comprensión de la invención, se acompaña la presente memoria de una hoja de dibujos ilustrativos, no limitativos, donde se ha representado lo siguiente:

Figura 1: Vista en perspectiva esquemática de un ejemplo de realización.

MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

A continuación, se pasa a describir de manera breve un modo de realización de la invención, como ejemplo ilustrativo y no limitativo de ésta.

En la figura 1 se aprecia un esquema de una realización de la invención. Parte de una carcasa con dos o más cámaras (1) dispuestas para lograr una visión estereoscópica (en tres dimensiones). De esta forma, se puede calcular la distancia y el desplazamiento de un objeto y, mirando su evolución, calcular el vector de velocidad. Este dispositivo vial se debe colocar en el lateral de la carretera, permitiendo medir la velocidad y otras métricas de los vehículos desde un lado de la calzada.

En este caso el sistema se mejora con una serie de LIDARs (2,3), formados por sendos pares de emisor y receptor. Dos LIDARs cruzados (2) y un LIDAR perpendicular (3). El LIDAR perpendicular (3) quedará paralelo a la dirección de las cámaras (1), como se aprecia en la figura 1, y los otros son oblicuos, cruzándose por delante de las cámaras (1). Estos LIDARs (2,3) permiten detectar la presencia de vehículos al recibir una señal de retorno por el impacto del láser con un objeto. De esta forma, las cámaras (1) sólo toman imágenes cuando hay un vehículo entrando o saliendo del alcance del dispositivo. Además, los LIDARs (2,3) permiten saber por dónde se aproxima el vehículo. Cada LIDAR (2,3) es pulsado y controlado de manera sincronizada con las cámaras (1).

El dispositivo tiene la capacidad de eliminar la necesidad de utilizar LIDARs al aprovechar una unidad central de procesamiento (CPU) y un motor de inferencia significativamente más potente. Este conjunto de hardware tiene la capacidad de analizar de manera continua todas las imágenes captadas o incluso procesar un video capturado para obtener las mismas soluciones, aunque con un consumo de energía superior.

Las cámaras (1) pueden complementarse con luces LED (4) que permiten iluminar al vehículo cuando se toman fotos y la luz ambiental es insuficiente. Estos LEDs se activan de forma controlada por los LIDARs (2,3) o bien por el sistema de visión 3D indistintamente, para mejorar de esta forma la economía energética. Los LED pueden estar situados en la parte frontal del dispositivo alrededor de las cámaras (1) y los LIDARs (2,3) o en un foco externo activado por el dispositivo.

Las imágenes captadas por las cámaras (1) se tratan mediante inteligencia artificial y reconocimiento de objetos para calcular la posición y el vector de movimiento. Más aún, ejecutando reconocimiento de imágenes, permite basarse en las imágenes captadas por las cámaras (1) para identificar una amplia gama de infracciones de tráfico, desde la verificación de etiquetas medioambientales, ITVs, cinturones, uso de casco, o hasta la detección del uso del teléfono móvil al volante. Su capacidad para adaptarse y evolucionar garantiza que siempre estará a la vanguardia de la seguridad vial, ofreciendo soluciones a los desafíos cambiantes del tráfico urbano.

El sistema de Inteligencia Artificial (IA) se compone de dos componentes principales:

Un motor de inferencia en el dispositivo vial: Este bloque de hardware de IA se encuentra en el dispositivo vial. Su función principal es analizar las imágenes captadas con el fin de determinar si se ha cometido alguna de las infracciones que ha aprendido previamente. Para lograr esto, el motor de inferencia registra y analiza todo el proceso de paso del vehículo, incluyendo las imágenes de la parte delantera, lateral y trasera. Utiliza modelos de IA previamente entrenados para evaluar si se ha producido una infracción.

Bloque de IA en la nube: El segundo bloque de IA se encuentra en la nube u otro servidor remoto, y se utiliza para analizar nuevamente las imágenes que se han cargado en la nube procedentes del dispositivo aquí descrito. Durante esta segunda fase, se identifican posibles denuncias adicionales que el vehículo podría haber incurrido. Estas infracciones adicionales también se basan en el conocimiento previamente adquirido a través de sistemas de aprendizaje en la nube.

Todas las infracciones que este sistema es capaz de detectar han sido previamente aprendidas y almacenadas en el sistema de aprendizaje en la nube. Los modelos de IA utilizados en este proceso se encuentran fuera del dispositivo vial y se actualizan de forma remota en cada dispositivo cada vez que se generan nuevos conocimientos sobre acciones a considerar. Es importante destacar que estos modelos pueden ser modificados o actualizados a través de actualizaciones "Over-The-Air" (OTA) con el propósito de mejorar la capacidad del sistema para detectar y prevenir un mayor número de infracciones.

La normativa puede exigir que esas infracciones sean comprobadas y firmadas por un operador humano que recibe la información de los dispositivos.

El dispositivo se completa con un sistema de comunicación inalámbrico, por ejemplo mediante una tarjeta de telefonía, conexión wifi o bluetooth , para la remisión de los datos (imágenes y, en su caso, consecuencias extraídas por inteligencia artificial) a un servidor. Esta conectividad continua agiliza la gestión de infracciones y libera tiempo para que las fuerzas de seguridad se concentren en otras tareas esenciales.

El dispositivo puede incluir un GPS para conocer exactamente su posición, lo que facilita la geolocalización de la infracción o métrica, así como se puede usar una combinación de dos o más dispositivos como radar de tramo, conociendo la distancia real entre ambos (que se puede convertir en distancia en carretera comparando con mapas oficiales).

El dispositivo puede tener uno o más acelerómetros o niveles electrónicos para detectar cualquier golpe o caída que pueda afectar a su orientación o calibración, para avisar a los servicios de mantenimiento y comprobar si las métricas tienen la confianza necesaria para detectar infracciones, y no se han podido descalibrar.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1- Dispositivo vial, caracterizado por que comprende una carcasa con una o más cámaras (1) con objetivo de vista panorámica, una unidad de control de reconocimiento de imágenes mediante inteligencia artificial.

   2- Dispositivo vial, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende dos o más cámaras (1) combinadas para obtener visión estereoscópica, y una unidad de control configurada para calcular la posición de los vehículos, su vector de velocidad y realizar tratamiento de las imágenes captadas mediante inteligencia artificial.

   3- Dispositivo vial, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende LIDARs cruzados (2) y LIDARs perpendiculares (3) de detección del paso de vehículos.

   4- Dispositivo vial, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende luces LED (4) de iluminación.

   5- Dispositivo vial, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un sistema de comunicación inalámbrico.

   6- Dispositivo vial, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un sistema de geolocalización.

   7- Dispositivo vial, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un nivel electrónico o un acelerómetro.