ES2214953B1 - Sistema de deteccion de presencia para coordinar semaforos. - Google Patents

Abstract

Sistema de detección de presencia para coordinar semáforos. Trata la invención de detectar la presencia de vehículos y personas en las vías públicas para coordinar semáforos tratando de evitarles a conductores y peatones los tiempos de espera innecesarios en los mismos. Para ello se incorporan al sistema semafórico actual unos detectores de presencia (11) que transmiten la información a un interpretador (14) y éste envía la orden a los semáforos (9) para que emitan la luz correspondiente, roja (1), ámbar (2) o verde (3). El sistema podrá en una versión más avanzada y que también se reivindica, captar datos de los vehículos que circulen por donde éste se encuentre implantado y en funcionamiento. Tiene por lo tanto el sistema de detección una total aplicación en la regulación de la fluidez del tráfico de vehículos y personas donde ésta sea necesaria.

Description

Sistema de detección de presencia para coordinar semáforos.

Sector de la técnica

La invención se refiere a un sistema de detección de presencia de vehículos y personas en las vías públicas para coordinar semáforos, gracias al cual se consiguen notables mejoras en relación a la coordinación de semáforos conocida hasta ahora, cuyas mejoras contribuyen a agilizar la fluidez de la circulación.

Estado de la técnica

La regulación actual de la circulación de tráfico y de personas en los cruces de las vías públicas se realiza por un sistema de sincronización semafórico que presenta diferentes formatos y diseños para avisar si se puede pasar o no, con un sistema de luces estandarizado, rojo (no pasar), amarillo o ámbar (precaución y cambio) y verde (pasar). Algunos semáforos incorporan a mayores contadores numéricos de tiempo para que los peatones sepan el tiempo que falta para que la luz cambie de color. El sistema de funcionamiento se encuentra sincronizado por temporizadores controlados por medios mecánicos o mediante programaciones informáticas a través de ordenadores u otros procesadores.

Sucede actualmente en los cruces de vías públicas, tanto de vehículos como de peatones, que en ocasiones tenemos que estar esperando que el semáforo se ponga en verde o luz de paso, para que podamos pasar en vehículos o a pie. Este tiempo de espera es con frecuencia sin justificación, pues a veces si queremos cruzar a pie, nos vemos obligados a esperar porque el semáforo está en luz roja o de indicación de no pasar, sin que vengan vehículos por la calzada que nos lo impidiesen. Esto mismo nos sucede con los vehículos, es decir, a veces tenemos que estar parados ante un semáforo porque está en luz roja y sin embargo no están cruzando la calzada ni peatones ni vehículos procedentes de otras direcciones, o aún estando cruzando vehículos de otras direcciones no nos afectan para nada a la dirección que nosotros nos dirigimos.

Explicación

Para obviar estas deficiencias de la tecnología actual y dar respuesta a las mismas ideamos la presente invención tratando de mejorar el sistema actual, adicionándole unos detectores automáticos de cuando hay o no impedimento que permita no pasar o pasar, para que den el aviso a un autómata u ordenador coordinador y de este modo, éste envíe a los semáforos la instrucción correspondiente para que emitan la luz roja o verde según proceda, para de este modo agilizar la circulación de vehículos y personas evitando los tiempos de espera innecesarios. Este sistema puede o no eliminar el actual, aunque también puede existir compatibilidad entre ambos y en este caso esta invención mejora o perfecciona el actual al eliminar o reducir los tiempos muertos en la circulación de vehículos y personas. En otros casos se usará el sistema actual como garantía ante cualquier imprevisto o fallo que se le pueda presentar al aquí ideado, aunque este hecho no sería necesario; en otros casos se eliminará por complete al convencional.

El ahorrar, tanto disminuyendo como eliminando si fuese posible, los tiempos de espera en los semáforos, permitiría llegar más rápido al destino previsto tanto a peatones como a vehículos, pero con respecto a los vehículos supondría a mayores un gran avance que contribuiría a un ahorro económico de los países y a unos beneficios medioambientales y sociales, pues permitiría ahorro de combustibles, disminución de emisiones de CO_{2} al espacio y consecuentemente contribuirá a mejorar el medio ambiente. Permitirá por lo tanto ahorrar tiempo a los peatones y a los conductores al ser el tráfico más fluido y consecuentemente redundará en una disminución de costes para las empresas y para la ciudadanía en general, así como también contribuiría a la minoración del estrés en las personas o incluso a la mejora de la seguridad ciudadana en caso de servir de identificador de vehículos, por citar algunas ventajas de su aplicación.

El sistema que presentamos comprenderá un identificador, lector, detector o captador de presencia de obstáculos, en lo sucesivo con cualquiera de estos nombres nos estamos refiriendo a lo mismo, en nuestro caso la presencia u obstáculos serán personas y vehículos, que lo podrían componer elementos con tecnología y comercialización actuales o también hechos a medida para ello, así como incorporando aparatos que se desarrollen en el futuro. Entre dichos aparatos o elementos nos encontramos, por citar algunos; de tipo mecánico como, planchas en sistema de báscula o balanza, gomas llenas de aire en el suelo; otros eléctricos, como sensores, pulsadores e imanes; otros electrónicos, como células fotoeléctricas, radares, por medio de rayos infrarrojos, láser o similares; otros que incorporan medios informáticos a los anteriores como escáneres con lectores de códigos de barras, tarjetas magnéticas, magnetismos o cualquier otro medio de identificación. La función del detector es identificar si en una determinada zona hay o no hay personas o vehículos, para activar o desactivar un contacto que a través de las correspondientes conexiones se le transmita a un autómata la orden. El autómata estará programado para que interprete la orden que recibe procedente del detector, de tal forma que a su vez la procese y enviará otra orden al semáforo para que se encienda la luz del color correspondiente y de este modo un peatón o un conductor saber si puede pasar o no.

En una versión más avanzada del sistema, el detector puede a su vez ser un captador de datos, pues se podrían incorporar en los coches unos identificadores como códigos de barras, bandas magnéticas, chips o cualquier otro dispositivo, con datos de sus matrículas u otros diferentes, de tal forma que al pasar el coche por la zona controlada por el detector, éste lo detecte y a su vez capte la información correspondiente al vehículo y la transmita al autómata o medio informático que la interprete para identificarlo. Esto supondría, teniendo un centro de coordinación de tráfico similar a los existentes actualmente, el tener localizado un determinado vehículo que esté circulando por donde el sistema esté implantado. Si como identificador de coches usamos frecuencias, aún se mejoraría el sistema al poder enlazarlo con la localización por satélite de cualquier vehículo y en cualquier parte del espacio.

El autómata que también comprenderá el sistema, puede ser un ordenador, un procesador, un autómata propiamente dicho, o cualquier otro medio que interprete la información recibida del detector y curse la orden a los semáforos; por ello nos referimos indistintamente a cada uno de esos nombres a lo largo de esta descripción.

La colocación de los detectores presenta varias posibilidades, a las que nos referimos en la realización. Una sería colocarlos en unos soportes entre los carriles de la calzada; otra en el suelo de la calzada; y otra, en una estructura colgados encima de cada carril.

El diseño de los soportes de los detectores puede ser muy variada y no nos referimos a una concreta por que cualquiera que se realice puede valer. Lo mismo sucede con los materiales a usar para los mismos. De este modo, serán independientes del objeto de la invención los materiales empleados en la fabricación de sus componentes, formas y dimensiones de los mismos y todos los detalles accesorios que puedan presentarse.

Descripción de dibujos

Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria, se acompañan unos dibujos en los que, tan sólo a título de ejemplo, se representa posteriormente una forma de realización del sistema.

La figura 1, representa una vista frontal en alzado de un semáforo de los existentes actualmente para vehículos, que comprende tres faroles luminosos, designados por (1), (2), y (3), de color rojo, ámbar y verde, respectivamente.

La figura 2, representa una vista frontal de un semáforo de los existentes en la actualidad para personas, que comprende dos faroles luminosos, designados por (1) y (3), de color rojo y verde, respectivamente.

La figura 3, representa un cruce de cuatro calles, designadas por (4), (5), (6) y (7) respectivamente, con direcciones al frente, a la izquierda o a la derecha y en una de ellas se encuentra situado un vehículo (8) que podría tomar cualquier dirección. En esta figura, el coche se encuentra parado, porque el semáforo de vehículos (9) está emitiendo luz roja (1) o de no pasar.

La figura 4, representa también un cruce de cuatro calles, similar al anterior, pero existe un paso de peatones, en el que estos (10) se encuentran esperando, porque los semáforos de peatones (9) emiten la luz roja (1) de no pasar.

La figura 5, representa lo que podría ser el detector (11), con el cable correspondiente (12) de alimentación de energía, y otro cable (13) que lo conecta con el autómata, ordenador o procesador (14) y de éste sale la conexión (15) que se dirige al semáforo para transmitirle la orden correspondiente.

La figura 6, representa lo mismo que la figura 3, pero aquí se le ha acoplado el sistema de detección (11) en el medio de los carriles y por lo tanto el semáforo (9) emite luz verde (3) de pasar, porque ha recibido la instrucción del autómata (14) al haber sido detectado el vehículo por el captador (11).

La figura 7, representa el sistema acoplado a un paso de peatones, donde al detectarlos (10) por los visores (11 a), los semáforos (9) se ponen en luz verde (3) para ellos porque no detectan ningún coche. Al estar en verde para los peatones, también se pone en rojo (1) para los vehículos.

La figura 8, representa alguna de las distintas formas y lugares para colocar los detectores o visores (16) (17) (18) (19) (20).

La figura 9, representa el campo de detección de los visores (21).

Descripción de una realización

Para su realización disponemos de los semáforos tradicionales con tres faroles luminosos, figura 1, para los vehículos, de color rojo (1), ámbar (2) y verde (3); y de semáforos con dos faroles luminosos, figura 2, para los peatones, de color rojo (1) y verde (3). Algunos semáforos incorporan un contador numérico que indica el tiempo o fracción de tiempo que resta para que se produzca el cambio de luces de roja a verde y viceversa. Junto con los semáforos tradicionales disponemos de todo el sistema tradicional de coordinación y control de los mismos.

La invención incorpora al sistema tradicional un automatismo que permite controlar los cambios de luces en los semáforos y de esta forma contribuir a eliminar o reducir los tiempos de espera innecesarios para vehículos y peatones en los cruces regulados por este sistema.

La situación actual se describe en las figuras 3 y 4, para vehículos y para peatones respectivamente. En la figura 3 vemos que en la calle (4) hay un coche (8) parado porque el semáforo (9) indica señal luminosa roja (1). Pese a esa situación el coche (8) se encuentra parado sin justificación, pues en las otras calles (5) (6) (7) no hay ningún vehículo; por lo tanto existe una coordinación deficiente de los semáforos.

Similar situación se produce a la vista de la figura 4, en la que están los peatones (10) esperando poder cruzar porque los semáforos están en rojo (1). Sin embargo también es una situación sin justificación porque no existe impedimento alguno ya que no se encuentran vehículos circulando por ninguna de las calles (4) (5) (6) (7); por lo tanto existe también un deficiente funcionamiento de la coordinación de los semáforos.

Para solucionar esas deficiencias ideamos el sistema de detección de presencia con los acoplamientos que se observan en la figura 5 y que consta de una conexión de alimentación eléctrica (12) hecha con los materiales del mercado que también podría provenir del autómata a través de (13), para que suministre energía al detector o lector (11) que ya describimos en el sumario; este detector cumple la misión fundamental del sistema, que consiste en saber si existen vehículos o personas en una zona y momento determinados, para comunicárselo a través de otra conexión (13) a un interpretador (14) del mensaje recibido, que puede ser un autómata, ordenador o procesador; que incluso ya pueden poseer los sistemas actuales. El interpretador o procesador estará conectado (15) al semáforo (9) y según lo programemos le transmitirá la orden para que se ponga en rojo (1), ámbar (2) o verde (3).

El autómata o procesador (14) es necesario para establecer la coordinación entre todos los semáforos de una determinada área. Porque si en la figura 3 hubiera coches en dos, tres o cuatro calles, entonces según la cola existente en cada una estableceríamos las prioridades a través del programa al autómata para que coordine a los semáforos. Lo mismo sucederá si combinamos pasos de personas y de vehículos, o si en la figura 4, aparte de los peatones hubiera vehículos en cualquiera de las calles. Para ello se podrían usar en muchos casos los elementos existentes en los sistemas actuales.

Una vez puesto en marcha el sistema, figuras 6 y 7, si los detectores para vehículos (11) y para personas (11 a) indican que hay coches (8) o personas (10), entonces revierten el aviso al autómata (14) a través de las conexiones (13) y este indicará a los semáforos (9) la luz que deberán emitir a través de las conexiones entre ambos (15). Con las condiciones de esas figuras 6 y 7, emitirán las luces verdes (3) para vehículos como en la figura 6 al no haber personas y para personas como en la figura 7 al no haber vehículos.

Para colocar los detectores, tenemos varias zonas, en la figura 8 las presentamos a la derecha de cada carril de la calle (4), encima de cada carril de la calle (5), en el suelo de cada carril de la calle (6) o a la izquierda de cada carril de la calle (7). La colocación en medio de los carriles contribuiría a la vez a que los conductores realicen en la calzada una situación correcta de los vehículos; en este caso si se colocan a la derecha de cada carril pueden presentar el inconveniente de que junto al carril de la acera exista aparcamiento de vehículos, en cuyo caso se podrían colocar de otra de las formas. Si se colocan en el suelo, habrá que diseñarlos de tal forma que no les afecten los obstáculos que se pueden encontrar en las calles, como suciedad, agua o cualquier otro que les pueda perturbar la detección; si se consigue salvar ese inconveniente, parece en principio ser una buena alternativa porque evitaría que su ubicación obstaculice la calzada

Los soportes para los detectores que se usarían pueden ser muy variados tanto en lo que se refiere a los materiales a usar como en lo referente al diseño de los mismos. Aún sin agotar las posibilidades presentes o futuras que puedan existir o surgir, se podrían usar metales, cauchos, maderas, plásticos, o cualesquiera otros. En cuanto al diseño de los soportes, sucede lo mismo, y algunas posibilidades las reflejamos en la figura 8, en la que tenemos uno en forma de vallas (16), otro en forma de puente (17), otro en suelo (18), otro colocado lateralmente en una especie de bordillo o adoquín (19) y por último en soporte individual (20).

El número de detectores a colocar en cada calle, dependerá de la distancia o campo de detección de cada uno y de la distancia a lo largo de la calle que queramos cubrir, como se deduce de la figura 8, en la calle (4). Ahora bien, dependerá mucho de la capacidad de alcance de cada detector y de la forma de su colocación.

Para establecer las preferencias de paso en cada calle o incluso en cada carril, va a depender de las colas de coches que haya en cada uno de ellos y de las personas que estén esperando para cruzar. Para detectar las colas, se irán colocando, figura 8, a lo largo de los carriles (4) tantos detectores como consideremos necesarios.

Si llegara un momento, figura 9, en que todos los carriles están ocupados por coches y sobresalen del campo de detección (21), entonces el propio autómata pasaría a establecer las preferencias según la programación que le hayamos establecido o incluso podría anular este sistema de sincronización y activar automáticamente el convencional.

El automatismo comprenderá un detector de vehículos o de personas colocado en la vía pública que transmitirá los datos a un autómata o medio informático, para que este a su vez transmita la orden correspondiente al semáforo y permita el cambio de luces según proceda.

Para semáforos peatonales, el detector abarcará un área delimitada similar al de una entrada en un establecimiento o local que permite que se abra la puerta a una determinada distancia, sistema célula fotoeléctrica, electromagnetismo o similares. Para los semáforos de vehículos, el detector puede ser un sistema similar al anterior o con medios mecánicos como los descritos en el sumario.

Claims (5)

1. Sistema de detección de presencia de vehículos y personas para coordinar semáforos caracterizado por eliminar o reducir tiempos de espera en los cruces de las calles al acoplar unos dispositivos de detección (11, 11a) a los sistemas de regulación de tráfico actuales, colocados de forma que detecten vehículos, personas, o capten datos y transmitan una señal a un autómata, ordenador o procesador (14) que será el encargado de recibir las ordenes de los dispositivos, de procesar la información recibida y de enviar las ordenes de coordinación correspondientes a los semáforos (9) para que se encienda la luz roja (1), ámbar (2), o verde (3), según proceda, cumpliéndose así el objetivo de dar o no paso a los vehículos o a las personas y de esta forma agilizar el tráfico. Este sistema puede eliminar o complementar a la tradicional coordinación de semáforos.

2. Sistema según la reivindicación anterior, caracterizado porque los dispositivos de detección (11, 11a) existentes en el mercado o hechos a medida para captar la presencia de vehículos o personas en una determinada zona y transmitir la información al autómata, ordenador o procesador (14) incorporan identificadores, visores, lectores, detectores o captadores automáticos de presencia de obstáculos; y que comprende elementos de tipo mecánico, eléctrico, electrónico, o informático, como planchas en sistema de báscula o balanza, gomas con aire en el suelo, imanes, sensores y pulsadores eléctricos, células fotoeléctricas, radares, rayos infrarrojos, láser, escáneres con lectores de códigos de barras, tarjetas magnéticas y magnetismos de identificación, o similares.

3. Sistema según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las preferencias de paso en cada calle o en cada carril, se establecerán por el autómata, ordenador o procesador (14) según la información recibida de los dispositivos, en función de la longitud de las colas de coches que haya en cada uno de ellos y del espacio ocupado por las personas que estén esperando para cruzar, al ir colocando detectores en las zonas de detección (21).

4. Sistema según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque si todos los carriles están ocupados por coches y sobresalen del campo de detección de la zona (21), entonces el propio autómata, ordenador o procesador pasaría a establecer las preferencias según la programación que le hayamos indicado, contemplando la posibilidad de anular este sistema de sincronización y activar automáticamente el convencional.

5. Sistema según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por ampliar su campo de actuación a la identificación y localización de vehículos, convirtiéndose en un captador de datos al incorporarles a los vehículos identificadores que comprenden códigos de barras, bandas magnéticas, chips o dispositivos, con datos informativos que sean captados por el dispositivo de detección y enviados al autómata para ser interpretados y remitidos al centro de control correspondiente y así poder ser utilizados por parte de éste para la identificación y localización de vehículos.