ES2268549T3 - Dispositivo para la deteccion de las condiciones ambientales y para la vigilancia y el control del trafico. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de detección para ser instalado en carreteras o autopistas o en distribuidores de tráfico que comprende unos medios sensores, que comprenden una matriz CCD o CMOS (4) que presenta una zona sensible, y una pluralidad de sistemas ópticos (31, 7, 8, 9; 31, 20, 21, 22) con direcciones y/o campos visuales y/o modos de separación óptica diferentes de subzonas, caracterizado porque la matriz (4) presenta una zona sensible dividida en una pluralidad de subzonas separadas por dichos sistemas ópticos (31, 7, 8, 9; 31, 20, 21, 22) estando concebidas dichas subzonas para realizar funciones específicas diferentes, comprendiendo dicha zona sensible una subzona dedicada a la vigilancia del tráfico mediante observación del número de vehículos que circula por determinadas partes de la red de carreteras y dedicada además al control del tráfico mediante observación de colas, accidentes, obstáculos o infracciones, comprendiendo además dicha zona sensible una subzona dedicada a realizar una funciónde entre la detección de niebla o la detección de iluminación.
Description
Dispositivo para la detección de las condiciones
ambientales y para la vigilancia y el control del tráfico.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de detección del tipo indicado en el preámbulo de la
reivindicación 1. Un dispositivo de detección de este tipo,
instalado en un vehículo, se conoce por el documento
DE-A-199 09 986. Por otra parte, un
dispositivo para su instalación en una posición fija a lo largo de
una carretera con el fin de detectar y emitir señales relativas a
los condiciones ambientales a lo largo de la carretera se conoce
por el documento US-A-2 849 701.
Ya en el pasado se consideraba necesario mejorar
la seguridad en las carreteras dentro y fuera de los pueblos y
ciudades y en las autopistas mediante:
La vigilancia de las condiciones ambientales y
atmosféricas (iluminación, calima, niebla, hielo);
La vigilancia del tráfico (número de vehículos
que pasan por determinados puntos de la red de carreteras);
El control de tráfico (colas, accidentes,
obstáculos, infracciones).
Sería deseable realizar automática y eficazmente
dichas funciones, a fin de proporcionar a los usuarios y operadores
una información fiable en tiempo real, que permita a los conductores
en particular modificar su estilo de conducción (velocidad,
encendido de faros, etc.) o su ruta (cambio de ruta o de carril) y a
los agentes responsables modificar la instalación correspondiente
(iluminación, signos de carretera, etc.) y decidir por parte de los
operadores de autopista una intervención directa (desviaciones de
tráfico, ayudas), así como registrar la escena para posterior
examen, si fuera necesario.
En caso de niebla pueden utilizarse luces de
emergencia intermitentes, con frecuencia y luminosidad variables,
situadas en las carreteras o en los distribuidores de tráfico. Sin
embargo, la frecuencia e intensidad de las luces de emergencia
deberían regularse según la luz ambiente (día, noche, crepúsculo) y
las condiciones de visibilidad, con objeto de obtener una
señalización efectiva y evitar al propio tiempo fenómenos de
deslumbramiento.
En los documentos US nº 4.931.767, EP 0635731B1,
GB 2224175A, DE 19749397, EP 0691534, US nº
5.118.180, US nº 5.206.698, WO 8909015A1, US nº 5.987.152, DE
29811086, US nº 4.502.782, FR 2745915, US nº 57771484, GB 2288900,
IT MI 93A 001604, EP 1176570 y FR 2771363 se exponen soluciones
conocidas.
El objetivo principal de la presente invención
consiste, por tanto, en proponer un dispositivo de detección basado
en un sensor visual multifuncional para la vigilancia y el control
del tráfico y para la detección de niebla/visibilidad, que debe
instalarse en una zona de la carretera o autopista (por ejemplo en
pórticos), el cual es simple, compacto, barato y altamente
fiable.
Con objeto de alcanzar dicho objetivo, el objeto
de la invención es un dispositivo de detección que presenta las
características expuestas en la reivindicación 1.
Otras ventajas y características relativas a las
formas de realización preferidas de la invención están comprendidas
en las reivindicaciones dependientes.
La presente invención se describe a continuación
en detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
la Figura 1 es una vista del dispositivo,
estando integrado el sensor multifuncional dentro de una caja
estanca con aletas que reducen el impacto de los agentes
atmosféricos sobre la ventana óptica;
la Figura 2 es una vista esquemática de una
primera forma de realización del sensor matriz según la invención,
que reúne algunas de las funciones explicadas anteriormente;
la Figura 3 es un esquema del principio de la
detección activa de niebla;
la Figura 4 muestra posibles variantes de
ejecución del sistema receptor óptico para la detección de
niebla;
la Figura 5 muestra una vista en perspectiva del
conjunto que comprende el sensor matriz según la invención con la
ventana de protección asociada al mismo;
la Figura 6 es una vista esquemática en
perspectiva de los distintos elementos que constituyen una primera
forma de realización del dispositivo según la invención;
la Figura 7 muestra una vista esquemática en
perspectiva de los distintos elementos que constituyen una segunda
forma de realización del dispositivo según la invención, basado en
sistemas microópicos cuyos componentes son zona sensible de cámara,
detención del campo, matriz de microlentes, aislamiento óptico,
matriz de microlentes,
y
y
la Figura 8 muestra una vista en perspectiva
explosionada y ampliada de un detalle de la Figura 7.
El sistema visual integrado para aplicaciones en
carretera se caracteriza por las funciones siguientes o parte de
las mismas:
- detección del alcance de visibilidad (en metros) relativo a la presencia de calima o niebla;
- detección de bancos de niebla;
- detección del nivel de iluminación ambiental (en lux);
- detección de la temperatura interior y exterior;
- detección de la humedad relativa exterior;
- vigilancia del tráfico;
- control del tráfico;
- autorregulación a consecuencia de existencia parcial de suciedad en la ventana óptica, variaciones de temperatura del sensor y reducción de potencia de los emisores;
- autolimpieza de la ventana óptica o limpieza de la ventana;
- transmisión inalámbrica de datos con conexión de puente entre sensores de funciones idénticas o inferiores;
- autodiagnóstico.
La arquitectura del sistema consta de
- sensor visual CCD o CMOS (estándar o dedicado, con procesamiento previo del nivel de píxeles);
- sensor de temperatura;
- sensor de humedad relativa;
- emisor para la detección de la visibilidad con técnica pasiva;
- sistema óptico de recepción (para recogida de radiaciones y enfoque sobre diferentes áreas matrices) y sistema de transmisión (por conjunto emisor de conformación);
- sistema mecánico para la alineación de los sistemas ópticos y separación de las zonas dedicadas a diferentes funciones;
- sistema electrónico para la captación y procesamiento de imágenes, control del emisor, captación de las señales de temperatura y humedad, transmisión inalámbrica, autodiagnosis.
El sistema puede instalarse, por ejemplo, en
pórticos situados en las autopistas, con el fin de vigilar la parte
correspondiente de la carretera.
La Figura 1 de los dibujos adjuntos muestra un
ejemplo de forma de realización de la envuelta exterior 2 del
dispositivo, que presenta una superficie frontal con una zona 1 en
la cual se encuentra situado el sistema real de detección (que se
describirá en detalle a continuación) protegido por una ventana
óptica 3.
\newpage
Como puede apreciarse en la Figura 2, la zona
sensible de la matriz 4 del nuevo sistema según la presente
invención se divide en subzonas. En la disposición representada en
la Fig. 2, la matriz 4 presenta su zona sensible dividida en
subzonas específicas dedicadas a las siguientes funciones:
- 1.
- vigilancia y control del tráfico, visibilidad (técnica pasiva), bancos de niebla;
- 2.
- visibilidad (técnica activa);
- 3.
- iluminación ambiental.
Además están previstas las otras siguientes
funciones para:
- 4.
- Suciedad en la ventana óptica (técnica activa o pasiva);
- 5.
- Funcionamiento/vigilancia de la potencia óptica de los emisores.
La niebla reduce el alcance visual puesto que
reduce el contraste ambiental y por tanto el espacio visible, a
veces hasta sólo unos pocos metros. Básicamente, el alcance visual
se hace peor debido a que se reduce la percepción de profundidad,
la cual es absolutamente necesaria para comprobar y situar la
posición de los objetos en el espacio.
La función de visibilidad se realiza mediante la
combinación de dos subzonas: en la primera, la retrodispersión de
la radiación generada por la presencia de niebla, la cual está
relacionada con el nivel de visibilidad, se mide con una técnica
activa (esto es, a través de un emisor, por ejemplo un LED o un
diodo de láser); en la segunda subzona, que coincide con la subzona
dedicada a la vigilancia y el control del tráfico, la escena de la
carretera o autopista se adquiere con una técnica pasiva, y por
medio de algoritmos de diferente tipo y complejidad (por ejemplo,
análisis de contrastes, evaluación de parámetros tales como
intensidad de sombra, relación con el horizonte, solapamiento,
paralaje, etc.) se detecta la presencia de bancos de niebla,
obteniendo así una evaluación de visibilidad no localizada.
La Figura 3 muestra esquemáticamente el
principio de detección de niebla mediante técnica activa. En esta
figura las referencias numéricas 5 y 6 indican el emisor y el
receptor, respectivamente.
En una disposición posible, la zona dedicada a
la vigilancia del tráfico proporciona, además del número de
vehículos que pasan por determinados puntos de la red de carreteras,
también el tipo del flujo (coches en vez camiones; velocidad media
de los vehículos en caso de colas) gracias a un cuidadoso análisis
de procesamiento de imágenes. Entretanto se miden ciertos
parámetros que son útiles para el control del tráfico tales como:
velocidad (tanto para coches como para camiones), distancia de
seguridad, vía de emergencia ocupada, colas, accidentes.
La función de iluminación ambiental se realiza
por una subzona específica de la matriz o por una subzona contenida
en la dedicada a la vigilancia del tráfico.
La función de la suciedad en ventana óptica
puede realizarse bien por una técnica activa, esto es, con un
emisor, o por una técnica pasiva, esto es, sin emisor, y puede
utilizar como zona sensible una subzona de la matriz CMOS o un
módulo receptor independiente.
En una disposición posible, el sistema está
provisto de un módulo emisor-receptor electro-óptico
separado de la matriz visual (si bien integrada dentro del sensor),
a fin de realizar de manera activa la función de suciedad sobre
ventana óptica.
Según otra característica preferida de la
invención, la función de suciedad sobre ventana óptica se realiza
de forma activa (esto es, a través de un emisor), pero el receptor
es dicha matriz visual, con una subzona dedicada a dicha función o
con una subzona contenida en la dedicada a una de las funciones
mencionadas anteriormente.
Todavía según una característica preferida de la
invención, la función de suciedad en ventana óptica se realiza con
una técnica pasiva (por ejemplo análisis de imágenes) en una subzona
de matriz dedicada a dicha función, o en una subzona contenida en
la dedicada a una de las funciones mencionadas (por ejemplo las zona
dedicada a la vigilancia de la escena).
La vigilancia de la potencia óptica emitida se
realiza a través de una subzona dedicada a dicha función o por
medio de un detector independiente de la matriz o por medio de un
circuito electrónico de vigilancia del control existente y la
temperatura ambiental.
En una posible disposición, el sistema está
provisto además de un sensor para la medición de la temperatura de
la cámara (por ejemplo un termopar o un sensor de temperatura PCB),
a fin de compensar la respuesta de la matriz cuando la temperatura
varía en las funciones que requieren un valor absoluto como
salida.
En una posible disposición, el sistema está
provisto además de un sensor para medir la temperatura exterior
(por ejemplo un termo par) y la humedad relativa exterior a fin de
obtener el punto de rocío; estos parámetros permiten predecir la
formación de niebla.
El sistema óptico que hace posible la
integración de las funciones de vigilancia del tráfico, iluminación
y niebla en la misma matriz CMOS puede realizarse de acuerdo con dos
disposiciones diferentes:
Haciendo referencia a la forma de realización
representada en la Figura 6, la función de vigilancia de la escena
incluye un objetivo 30 (por ejemplo una lente microvídeo, de un
diámetro de 12 mm y una longitud de 20 mm, aproximadamente) con una
longitud focal apropiada (por ejemplo, f = 6 mm) y el eje óptico
inclinado con respecto al plano de la carretera a fin de enmarcar
una parte de la misma, desplazado con respecto al centro de la
matriz y ortogonal al plano de la misma. La matriz 4 con su vidrio
de protección 16, que presenta una zona opaca 17 y aberturas 18,
está dispuesta detrás del objetivo (véase también la Figura 5).
Para la técnica pasiva de la función de niebla
se utiliza el mismo objetivo que para la vigilancia de la
escena.
Según una característica preferida, el sistema
óptico de formación de imágenes para realizar la vigilancia de la
escena y la detección pasiva de niebla está constituido por un
sistema dedicado basado en componentes microópticas.
Para la técnica activa de la función de niebla
se utiliza una fibra óptica de vidrio o plástico 9 (véase también
la Figura 4), que presenta un extremo junto a la matriz 4, provisto
de una lente de bola 15 una lente GRIN (gradiente de índice) 15, o
también sin lente en absoluto (como en 11), y un extremo anterior
provisto de una lente GRIN 13 con un componente microóptico, o
también carente de lente en absoluto (como en 10). El extremo
frontal de la fibra óptica 9 está asociado a un filtro de paso alto
(transparente a las longitudes de onda superiores a 800
nm)/interferencial 8, que también podría estar ausente, y a una
lente colectora 7, que puede ser una lente colectora sin filtro o
una lente colectora con material de paso alto con un recubrimiento
interferencial.
Las fibras ópticas representan una solución
económica y compacta para la modificación de la dirección del campo
visual con respecto a la dirección ortogonal a la matriz. De hecho,
puesto que en la técnica de retrodispersión la presencia de
obstáculos puede comprometer la exactitud de las mediciones de
visibilidad, el campo visual del receptor debería estar orientado
preferentemente en la dirección del horizonte o algunos grados por
encima.
La lente colectora 7 tiene por objeto enfocar
sobre la fibra óptica la radiación incidente dentro de un campo
visual de 7º a 8º. Preferentemente debe aplicarse sobre la lente
colectora un recubrimiento antirreflectante.
El filtro de paso alto/interferencial 8 tiene
por objeto limitar la perturbación debida a la luz ambiental,
filtrando únicamente los componentes de radiación en una banda
ajustada a la longitud de onda del emisor (800 a 900 mm).
Según una característica preferida, la lente
colectora 7 puede actuar como filtro de paso de banda óptico,
estando realizado en un material de paso alto, sobre el cual se
deposita una capa interferencial apropiada, a fin de que la ventana
de paso del espectro se ajuste a la longitud de onda del emisor.
El uso de micro lentes o lentes GRIN corriente
arriba o corriente abajo con respecto a la fibra óptica puede
mejorar la eficacia del acoplamiento de la fibra y el enfoque sobre
la matriz CMOS, respectivamente. En este último caso, no sólo se
produce una ganancia de intensidad, sino que se reduce asimismo el
impacto de haz de radiación sobre la matriz.
Otra solución para el filtrado de la señal del
emisor (indicada con la referencia numérica 31 en la Figura 6)
consiste en el uso como emisor de un LED modulado a una frecuencia
determinada y un sistema electrónico de filtro de paso de banda a
la frecuencia del emisor. Esta solución es alternativa o
complementaria al uso del filtro óptico.
Otra solución para el filtrado de la señal del
emisor 31 consiste en el uso de una señal de iluminación ambiental
para calcular la intensidad de fondo y restar esta última de la
señal del detector de niebla. Esta solución es alternativa a los
sistemas de filtrando que se han descrito.
Para la función de iluminación se utiliza una
fibra óptica 32 realizada en plástico o vidrio para la recogida de
la luz, como en el caso de la técnica pasiva de la función de
niebla. Sin embargo, no es necesario utilizar lentes colectoras,
puesto que la señal detectada tiene suficiente intensidad.
La función de iluminación puede asimismo
realizarse calculando la intensidad incidente media sobre la zona
dedicada a la vigilancia del tráfico o a la detección pasiva de
niebla. En tal caso pueden utilizarse los mismos componentes
ópticos que en estas funciones.
Para la técnica activa de la función de suciedad
se utiliza un sistema óptico como el de la técnica activa de la
función de niebla. Sin embargo, en tal caso, los campos visuales del
emisor y receptor se solapan en un volumen más pequeño, incluyendo
una parte de la ventana óptica. El sistema óptico relacionado con
esta función puede, por tanto, hacer uso de uno o más componentes
entre los relacionados para la técnica activa de la función de
niebla. Si se filtra electrónicamente la radiación, debe utilizarse
preferentemente una modulación de frecuencia diferente de la
utilizada para la función de niebla.
En la Figura 6, los números 30a, 7a, 31a, 32a se
refieren, respectivamente, a los campos visuales del objetivo 30,
de la lente 7, del emisor 31 y de la fibra óptica 32.
En el caso de la segunda forma de realización
representada en las Figuras 7, 8, los componentes de captación
óptica para las funciones previas son sistemas que comprenden
microlentes o
microlentes-prisma-microlentes.
El sistema puede estar constituido por una o más
matrices de microlentes, dispuestas delante de la matriz CMOS. En
cada matriz puede haber una o más microlentes. En el caso
representado (véase Fig. 8), se dispone una matriz 21 de
componentes microópticos junto al sensor 4, y una matriz 20 de
componentes microópticos dispuesta hacia el exterior del
dispositivo.
Para cada función el sistema óptico está
constituido por una o más microlentes dispuestas sobre diferentes
matrices.
El problema relativo a la dirección del eje
óptico puede resolverse de dos formas:
- 1.
- uso de microespejos o microprismas (de tipo cuña o de reflexión total);
- 2.
- desplazamiento axial o inclinación de microlentes.
La cadena óptica global también puede comprender
matrices de microfiltros, o simplemente ventanas ópticas
parcialmente cubiertas con un revestimiento interferencial.
Con objeto de aislar y regular el diafragma del
sistema óptico para cada función, pueden utilizarse uno o más
sustratos de material absorbente, convenientemente perforados. Según
sea su posición en la cadena óptica (delante o detrás de matrices
de microlentes), dichos sustratos puede actuar como tope de
apertura, como deflector de luz difusa o como tope de campo. En el
último caso, es preferible no utilizar un sustrato autónomo sino
una capa absorbente, depositada sobre la ventana de protección
óptica de la matriz CMOS. En el caso representado (véase Fig. 8) se
dispone un elemento de aislamiento óptico 22 como tope de apertura,
situado entre las dos matrices microópticas, y un elemento 23 junto
al sensor 4, que actúa como tope de campo.
En la cadena óptica relativa a cada función, el
prisma desvía el eje óptico (en caso de funciones activas de niebla
e iluminación debe orientarse hacia arriba), mientras que la
microlente (o microlentes) enfoca la señal óptica transmitida.
Todavía según la invención, el sensor está
provisto asimismo de una ventana de protección 16, realizada en
vidrio o material plástico transparente, que actúa además como
soporte para las fibras ópticas (para la disposición con los
elementos ópticos estándar) y, si fuera necesario, con un prisma;
dichos componentes ópticos están dispuestos dentro de orificios
practicados en dicha ventana.
Según una característica preferida, la ventana
de protección coincide con el sustrato dentro del cual se asienta
la matriz de microlentes próximas a la zona fotosensible.
Haciendo referencia a la Fig. 7, en ella se
representan dos LED 31 actuando como emisores a los cuales se
asocia una lente de conformación del rayo 33. Las referencias 31a,
L, F, T simbolizan, respectivamente los lóbulos de emisión de los
LED 31, el campo visual de la función de iluminación, el campo
visual para la técnica activa de la función de niebla y el campo
visual para la vigilancia y control del tráfico.
Todavía según otra característica de la
invención, entre las zonas de la matriz CMOS dedicada a las diversas
funciones se coloca un sistema de aislamiento óptico, constituido
por un revestimiento parcial de la superficie de la ventana de
protección de la matriz, en el lado hacia la matriz, con una capa de
material absorbente o reflectante, por ejemplo mediante serigrafía
o evaporación térmica. En el caso de la utilización de prismas,
también deben cubrirse las caras del prisma parcialmente con una
capa de material absorbente o reflectantes, por ejemplo igualmente
mediante serigrafía o evaporación térmica.
En la disposición con microlentes, la ventana de
protección óptica puede ser una matriz de microlentes, sin
limitación relativa al depósito de la capa absorbente.
El sensor visual puede ser un sensor CCD o bien
CMOS, de diferente tamaño según el número de funciones realizadas y
el campo visual designado para la vigilancia y control del
tráfico.
Según una característica preferida, el sensor
CMOS presenta una respuesta logarítmica con objeto de conseguir un
desarrollo de visibilidad (en metros) casi lineal según los píxeles
de intensidad de luz, y por tanto una resolución más alta para los
niveles de visibilidad por encima de 100 m.
Según otra característica preferida, el sensor
CMOS de color puede mejorar la fuerza de la valoración algorítmica
de visibilidad; los niveles de RGB se saturan en caso de niebla,
haciendo por tanto la imagen menos brillante y tendente al
blanco.
La captación de imágenes puede ser completa en
el conjunto de la matriz (en el caso del CCD) o limitada a subzonas
de matriz (en el caso del CMOS). La segunda opción posibilita el uso
de diferentes parámetros y velocidades de captación para cada
subzona.
En la función activa de niebla, después del
filtro de la señal óptica, existe otro sistema de filtración,
basado en la toma de señales junto con el emisor (por ejemplo en el
modo de ventana la señal procedente de la subzona dedicada se
adquiere con un grado de marco por lo menos doble de la frecuencia
de la fuente de radiación), y en el uso de filtros digitales
apropiados.
El dispositivo está provisto además de un módulo
electrónico integrado, para el procesamiento y la adquisición de
señales, y con un módulo inalámbrico de
transmisión-recepción de datos, para la comunicación
con otros sensores de función idénticos o inferiores.
Para las funciones de medición de la visibilidad
con técnica activa y pasiva, el módulo electrónico puede comparar
la señales relativas a ambos tipos de medición, y utilizar además,
si fuera necesario, la señal de iluminación ambiental, a fin de
producir una salida - a través de los algoritmos apropiados - una
señal de visibilidad precisa y autoasegurada.
Según otra característica preferida, el módulo
electrónico utiliza asimismo señales de temperatura y humedad para
la evaluación de la visibilidad, en una fusión de datos algorítmicos
mejorados con respecto al anterior, y prediciendo, si se requiere,
la formación y disipación de niebla.
A la vista de una aplicación en el campo de las
telecomunicaciones, sería posible:
1) utilizar cada sensor como puente para
transmisión de datos desde un sensor a otro; recibiendo cada sensor
los datos del sensor precedente y transmitiéndolos al siguiente, e
inversamente. Esta transmisión continúa hasta la estación base que
utiliza la información recibida para el procesamiento de mensajes de
aviso, de rutas alternativas, llamada a la policía, etc..
2) utilizar todos o parte de los sensores para
la transmisión de instrucciones-información a
vehículos entrantes.
La estación base puede conectarse
simultáneamente a través de GSM/GPRS/UMTS a una central de base de
datos para cargar los datos relativos a una parte de carretera
determinada, y también para descargar la información que debe
transmitirse a los vehículos que circulan.
Claims (30)
1. Dispositivo de detección para ser instalado
en carreteras o autopistas o en distribuidores de tráfico que
comprende unos medios sensores, que comprenden una matriz CCD o CMOS
(4) que presenta una zona sensible, y una pluralidad de sistemas
ópticos (31, 7, 8, 9; 31, 20, 21, 22) con direcciones y/o campos
visuales y/o modos de separación óptica diferentes de subzonas,
caracterizado porque la matriz (4)
presenta una zona sensible dividida en una pluralidad de subzonas
separadas por dichos sistemas ópticos (31, 7, 8, 9; 31, 20, 21, 22)
estando concebidas dichas subzonas para realizar funciones
específicas diferentes, comprendiendo dicha zona sensible una
subzona dedicada a la vigilancia del tráfico mediante observación
del número de vehículos que circula por determinadas partes de la
red de carreteras y dedicada además al control del tráfico mediante
observación de colas, accidentes, obstáculos o infracciones,
comprendiendo además dicha zona sensible una subzona dedicada a
realizar una función de entre la detección de niebla o la detección
de iluminación.
2. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque está instalado en una
serie de pórticos dispuestos a una distancia determinada entre sí en
una parte de la carretera.
3. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios
sensores están concebidos para integrar las funciones de visibilidad
relacionadas con la presencia de calima, niebla y bancos de niebla,
por combinación de técnicas activas, como medición indirecta y local
mediante emisores, con técnicas pasivas, como medición directa,
extensa y autoasegurada.
4. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios sensores
están concebidos para integrar la función de detección de bancos de
niebla.
5. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios
sensores están concebidos para integrar la detección de iluminación,
juntamente con la evaluación de la visibilidad, con objeto de
ajustar la intensidad de las luces de emergencia en la parte de
carretera respectiva.
6. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios sensores
están concebidos para integrar la detección de temperatura interior
para el ajuste de la respuesta de los medios sensores.
7. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios sensores
comprenden una ventana óptica de autolimpieza o medios para la
limpieza de la misma.
8. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque la matriz presenta su
zona sensible dividida en cinco subzonas, dedicada cada una de ellas
a una de las siguientes funciones: (1) vigilancia y control del
tráfico, visibilidad (técnica pasiva), bancos de niebla; (2)
visibilidad (técnica activa); (3) iluminación ambiental; (4)
suciedad en la ventana óptica incluyendo técnicas activa o pasiva;
(5) funcionamiento de emisores.
9. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la parte de zona
sensible de la matriz dedicada a la detección pasiva de niebla
realiza asimismo funciones de vigilancia y control del tráfico.
10. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la función de
iluminación ambiental esta realizada por una subzona específica de
la matriz o por una subzona contenida en la dedicada a la vigilancia
del tráfico.
11. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la función de suciedad
sobre la ventana óptica se realiza en un modo activo por medio de un
emisor, y porque el receptor está separado de la matriz y está
integrado dentro del dispositivo.
12. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la función de suciedad
sobre la ventana óptica se realiza en un modo activo y porque el
receptor es la propia matriz, utilizando una subzona independiente
dedicada a dicha función o utilizando una subzona dedicada ya a una
de las funciones mencionadas anteriormente.
13. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la función de suciedad
sobre la ventana óptica se realiza en un modo pasivo por análisis de
imágenes, utilizando una subzona independiente dedicada a dicha
función o utilizando una subzona dedicada ya a una de las funciones
mencionadas anteriormente, como la subzona dedicada a la vigilancia
de la escena.
14. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la vigilancia del
funcionamiento del emisor consiste en la vigilancia de la potencia
óptica emitida a través de una subzona dedicada a dicha función o
través de un detector fotosensible independiente de la matriz o a
través de un circuito electrónico que vigila la corriente de control
y la temperatura ambiental.
\newpage
15. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la subzona dedicada a
la vigilancia de la escena y la detección pasiva de niebla utiliza
un objetivo desplazado del centro de la matriz.
16. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la subzona dedicada a
la detección pasiva de niebla recibe la señal óptica a través de un
sistema de microlentes.
17. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque en la subzona dedicada
a la función de iluminación la señal óptica es captada por medio de
una fibra óptica realizada en plástico o vidrio.
18. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque la función de
iluminación puede asimismo realizarse mediante el cálculo de la
intensidad incidente media sobre la zona dedicada a la vigilancia
del tráfico o a la detección activa de niebla, por lo que se utiliza
la misma componente óptica que se utiliza para estas funciones.
19. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque para la función de
suciedad sobre ventana óptica basada en la técnica activa se utiliza
un sistema óptico como el de la técnica activa de detección de
niebla, y porque los campos visuales del emisor y el receptor se
solapan en un volumen que incluye una parte de la ventana
óptica.
20. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque para la función de
suciedad sobre ventana óptica basada en la técnica pasiva se utiliza
el objetivo utilizado para vigilancia de escena.
21. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque los componentes
colectores ópticos para las distintas funciones están constituidos
por una o más matrices de microlentes que se solapan o una
combinación de microlentes, prismas, microlentes, por lo que en cada
matriz deben estar presentes una o más microlentes, y para cada
función el sistema óptico comprende una o más microlentes dispuestas
en diferentes matrices.
22. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque el eje óptico puede
orientarse mediante el uso de microespejos o microprismas o por
desplazamiento axial o inclinación de microlentes.
23. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque comprende asimismo
matrices de microfiltros o ventanas ópticas parcialmente cubiertas
con un revestimiento interferencial.
24. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque los medios sensores
presentan una ventana de protección realizada en vidrio o plástico
transparente, que actúa asimismo como soporte para fibras
ópticas.
25. Dispositivo de detección según la
reivindicación 8, caracterizado porque está provisto de un
sistema de aislamiento óptico entre las zonas dedicadas a las
funciones específicas, estando basado el sistema de aislamiento
óptico en una cubierta parcial de la superficie de la ventana de
protección de la matriz o de la matriz de microlentes en el lado
hacia la matriz, con una capa de material absorbente o reflectante
aplicado mediante serigrafía o evaporación térmica.
26. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque el sensor CMOS
presenta una respuesta logarítmica.
27. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque el sensor CMOS es un
sensor de color.
28. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque la matriz es una
matriz CMOS de arquitectura estándar o paralela.
29. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios sensores
comprenden además un módulo inalámbrico de
transmisión-recepción de datos para la comunicación
con otros sensores.
30. Dispositivo de detección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios sensores
se utilizan por lo menos parcialmente para la transmisión de
instrucciones o información a los vehículos entrantes.
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