ES2594831T3 - Derecho de prioridad de señal de tráfico de campo de visión - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de emisión de solicitudes de derecho de prioridad, que comprende: determinar (204), mediante una disposición de circuito a bordo de vehículo, una localización y un rumbo de un vehículo; determinar (206), mediante la disposición de circuito a bordo de vehículo, los límites de una geo-ventana en respuesta a la localización y rumbo determinados; determinar (232, 242), mediante la disposición de circuito a bordo de vehículo, si una cualquiera de una pluralidad de intersecciones está localizada o no dentro de los límites de la geo-ventana; en respuesta a la determinación de una de la pluralidad de intersecciones está localizada dentro de los límites de la geo-ventana, transmitir (234) una solicitud de derecho de prioridad desde el vehículo a un controlador de intersección en la una de la pluralidad de intersecciones; determinar (204) periódicamente un rumbo del vehículo mediante la disposición de circuito a bordo de vehículo; y ajustar (302-316) periódicamente los límites de la geo-ventana en respuesta al rumbo determinado del vehículo.

Description

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DESCRIPCION

Derecho de prioridad de senal de trafico de campo de vision Campo de la invencion

La presente invencion en general se dirige a atender solicitudes de derecho de prioridad para senales de control de trafico.

Antecedentes

Las senales de trafico se han usado durante mucho tiempo para regular el flujo de trafico en intersecciones. Generalmente, las senales de trafico se han basado en temporizadores o sensores de vetnculos para determinar cuando cambiar las luces de las senales de trafico, de este modo, senalizando direcciones alternas de trafico para detenerse y otras para avanzar.

Los vetnculos de emergencias, tales como coches de polida, camiones de bomberos y ambulancias, generalmente tienen preferencia para cruzar una interseccion en contra de una senal de trafico. En el pasado, los vetnculos de emergencias han dependido habitualmente de claxones, sirenas y luces parpadeantes para avisar a otros conductores que se aproximan a la interseccion que un vetnculo de emergencias pretende cruzar la interseccion. Sin embargo, debido a la discapacidad auditiva, aire acondicionado, sistemas de audio y otras distracciones, a menudo el conductor de un vetnculo que se aproxima a una interseccion no sera consciente de una alarma emitida por un vetnculo de emergencias aproximandose.

Los sistemas de preferencia de control de trafico asisten a vetnculos autorizados (vetnculos de polida, bomberos y otros vetnculos de seguridad o transporte) a traves de intersecciones senalizadas realizando solicitudes de derecho de prioridad a los controladores de intersecciones que controlan los semaforos en las intersecciones. El controlador de interseccion puede responder a la solicitud de derecho de prioridad del vetnculo cambiando los semaforos de la interseccion a verde en la direccion de viaje del vetnculo que se aproxima. Este sistema mejora el tiempo de respuesta del personal de seguridad publica, mientras reduce las situaciones peligrosas en intersecciones cuando un vetnculo de emergencias trata de cruzar con un semaforo en rojo. Ademas, se puede mejorar la eficiencia de velocidad y planificacion para vetnculos de transporte.

Actualmente existe un numero de sistemas de preferencia de control de trafico conocidos que tienen equipos instalados en ciertas senales de trafico y en vetnculos autorizados. Uno de tales sistemas en uso actualmente es el sistema OPTICOM®. Este sistema utiliza un tubo estroboscopico de alta potencia (emisor), que se localiza en o sobre el vetnculo, que genera pulsos de luz a una frecuencia determinada, habitualmente 10 Hz o 14 Hz. Habitualmente se monta un receptor, que incluye un fotodetector y electronica asociada, en el brazo del poste localizado en la interseccion y produce una serie de pulsos de voltaje, cuyo numero es proporcional a la intensidad de los pulsos de luz recibidos desde el emisor. El emisor genera suficiente potencia radiante para ser detectado desde mas de 762 metros de distancia. El tubo estroboscopico emisor convencional genera luz de amplio espectro. Sin embargo, se utiliza un filtro optico en el detector para restringir su sensibilidad a la luz solo en el espectro de infrarrojos (IR) cercano. Esto minimiza las interferencias de otras fuentes de luz.

Los niveles de intensidad se asocian a cada aproximacion de interseccion para determinar cuando un vetnculo detectado esta dentro del rango de la interseccion. Los vetnculos con codigos de seguridad validos y un nivel de intensidad suficiente se analizan con otros vetnculos detectados para determinar el vetnculo con mayor derecho de prioridad. Los vetnculos con derecho de prioridad equivalente se seleccionan por orden de llegada. Una solicitud de derecho de prioridad se emite al controlador para la direccion de aproximacion del vetnculo con mayor derecho de prioridad viajando en la misma.

Otro sistema comun en uso actualmente es el sistema de control de derecho de prioridad de GPS de OPTICOM. Este sistema utiliza un receptor de GPS en el vetnculo para determinar la localizacion, rumbo y velocidad del vetnculo. La informacion se combina con informacion de codificacion de seguridad que consiste en un identificador de organismo, clase de vetnculo, identificacion del vetnculo y que se difunde a traves de una radio a 2.4 GHz patentada.

Una radio a 2.4 GHz equivalente localizada en la interseccion junto con electronica asociada recibe la informacion del vetnculo difundida. Las aproximaciones a la interseccion se mapean utilizando o bien lecturas de GPS recogidas desde un vetnculo que atraviesa las aproximaciones o bien utilizando informacion de localizacion tomada desde una base de datos de mapas. La localizacion y direccion del vetnculo se utilizan para determinar por cual de las aproximaciones mapeadas se aproxima el vetnculo hacia la interseccion y la proximidad relativa a la misma. La velocidad y localizacion del vetnculo se utiliza para determinar el tiempo de llegada estimado (ETA) a la interseccion y la distancia de viaje desde la interseccion. El ETA y las distancias de viaje se asocian con cada aproximacion de interseccion para determinar cuando un vetnculo detectado esta dentro del rango de la interseccion y por lo tanto es un candidato de preferencia. Los candidatos de preferencia con codigos de seguridad validos se analizan con otros vetnculos detectados para determinar el vetnculo con mayor derecho de prioridad. Los vetnculos con derecho de prioridad equivalente se seleccionan por orden de llegada. Una solicitud de derecho de prioridad se emite al

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controlador para la direccion de aproximacion del vehnculo con mayor derecho de prioridad viajando en la misma.

Con las redes amplias metropolitanas siendo cada vez mas frecuentes, pueden estar disponibles medios adicionales para detectar vehnculos a traves de redes cableadas, tales como Ethernet o fibra optica, y redes inalambricas, tales como celular, Mesh o 802.11 b/g. Con conectividad de red en las intersecciones, la informacion de rastreo del vehnculo puede suministrarse por un medio de red. En este caso, la localizacion del vehnculo o bien se difunde por el propio vehnculo a la red o bien puede difundirse por una pasarela intermediaria a la red que entrecruza, por ejemplo, entre un medio inalambrico usado por el vehfculo y una red cableada en la que la electronica de la interseccion reside. En este caso, el vehnculo o un intermediario informa, a traves de la red, la informacion de seguridad del vehnculo, localizacion, rumbo y velocidad junto con la hora actual del vehnculo, las intersecciones en la red reciben la informacion del vehfculo y evaluan la posicion utilizando mapas de aproximacion como se describe en el sistema de GPS de Opticom. La codificacion de seguridad debena ser identica al sistema de GPS de Opticom o emplear otro esquema de codificacion.

El documento US2004/0147291 A1 desvela una funcion movil de evento desencadenante para sistemas de gestion de transporte que utilizan prioridad de senal de trafico.

El documento DE102008041091 A1 desvela un dispositivo de preferencia en cruces regulados por sistema de semaforos, donde una unidad es un receptor de sistema de posicion global. El documento US2010/0045484 A1 desvela un procedimiento de control de senales de trafico para dar prioridad de senal a un vehfculo.

Los enfoques anteriores sobre preferencia de senal de trafico tienen un numero de desventajas. Para sistemas opticos, se requiere de una lmea visual desde el emisor del vehfculo al receptor en la interseccion. Niebla, arboles y curvas en la carretera pueden impactar negativamente en el rendimiento de un sistema optico. Sistemas de GPS y basados en redes utilizan mapas de aproximacion que se construyen en cada interseccion. Se requiere un esfuerzo exhaustivo para crear los mapas necesarios para cada diferente aproximacion a cada interseccion.

Sumario

En una realizacion, se proporciona un procedimiento para emitir solicitudes de derecho de prioridad. El procedimiento incluye que una disposicion de circuito a bordo de vehfculo determine una localizacion y un rumbo de un vehfculo. La disposicion de circuito a bordo de vehfculo determina los lfmites de una geo-ventana en respuesta a la localizacion y rumbo determinados. La disposicion de circuito a bordo de vehfculo tambien determina si una cualquiera de una pluralidad de intersecciones se localiza o no dentro de los lfmites de la geo-ventana. En respuesta a determinar que una de una pluralidad de intersecciones se localiza dentro de los lfmites de la geo-ventana, se transmite una solicitud de derecho de prioridad desde el vehfculo a un controlador de interseccion en una de la pluralidad de intersecciones.

En otra realizacion, se proporciona un sistema a bordo de vehfculo de emision de solicitudes de derecho de prioridad de senales de trafico. Un receptor se configura y dispone para recibir una senal de localizacion que indica una localizacion de un vehfculo. Un dispositivo de almacenaje se configura con datos geograficos que identifican localizaciones de una pluralidad de senales de trafico. Un procesador se acopla al receptor y al dispositivo de almacenaje. El procesador se configura y dispone para determinar una localizacion y un rumbo del vehfculo en respuesta a la senal de localizacion. El procesador genera una representacion de una geo-ventana a partir de la localizacion y rumbo del vehfculo. A base de los datos geograficos almacenados el procesador determina si una cualquiera de las senales de trafico se localiza o no dentro de los lfmites de la geo-ventana. En respuesta a determinar que una de las senales de trafico se localiza dentro de los lfmites de la geo-ventana, se genera una solicitud de derecho de prioridad. Un transmisor se acopla al procesador y se configura y dispone para transmitir la solicitud de derecho de prioridad a un controlador de interseccion de una de las senales de trafico.

En otra realizacion se proporciona un procedimiento de emision de solicitudes de derecho de prioridad. El procedimiento determina repetidamente los lfmites de una geo-ventana a base de localizaciones y rumbos de un vehfculo a medida que el vehfculo viaja a lo largo de una calzada. El procedimiento determina si una cualquiera de una pluralidad de intersecciones se localiza o no dentro de los lfmites de la geo-ventana en respuesta a lfmites modificados de la geo-ventana. En respuesta a determinar que una de una pluralidad de intersecciones se localiza dentro de los lfmites de la geo-ventana, se transmite una solicitud de derecho de prioridad desde el vehfculo a un controlador de interseccion en una de la pluralidad de intersecciones.

En otra realizacion se proporciona un aparato de emision de solicitudes de derecho de prioridad. El aparato incluye medios para determinar repetidamente lfmites de una geo-ventana a base de localizaciones y rumbos de un vehfculo a medida que el vehfculo viaja a lo largo de una calzada; medios para determinar si una cualquiera de una pluralidad de intersecciones se localiza o no dentro de los lfmites de la geo-ventana en respuesta a lfmites modificados de la geo-ventana; y medios, sensibles a la determinacion de que una de la pluralidad de intersecciones se localiza dentro de los lfmites de la geo-ventana, para transmitir una solicitud de derecho de prioridad desde el vehfculo a un controlador de interseccion en la una de la pluralidad de intersecciones.

El procedimiento y el dispositivo de acuerdo con la invencion se caracterizan por las caractensticas de las reivindicaciones 1 y 9.

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El sumario anterior de la presente invencion no pretende describir cada realizacion desvelada de la presente invencion. Las figuras y la descripcion detallada a continuacion proporcionan ejemplos de realizaciones y aspectos adicionales de la presente invencion.

Breve descripcion de los dibujos

Otros aspectos y ventajas de la invencion seran evidentes tras el analisis de la descripcion detallada y con referencia a los dibujos en los que:

la Figura 1 es un diagrama que muestra geo-ventanas asociadas a un vetuculo a medida que el vetuculo viaja a lo largo de una calzada;

las Figuras 2-1 y 2-2 muestran un organigrama de un procedimiento para generar solicitudes de derecho de prioridad a base de localizaciones de intersecciones con relacion a una geo-ventana mantenida por circuitena de procesamiento a bordo de vetuculo;

la Figura 2-3 muestra un ejemplo de geo-ventana que se hace referencia en la descripcion de las etapas del procedimiento de determinacion de si una interseccion esta dentro o no de los lfmites de la geo-ventana; la Figura 3-1 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento por el cual la geo-ventana se crea y actualiza a base de la localizacion, rumbo y velocidad;

la Figura 3-2 es un grafico que muestra el calculo de las coordenadas del punto medio del borde delantero;

la Figura 3-3 es un grafico que muestra el calculo de una esquina de la geo-ventana;

la Figura 3-4 es un grafico que muestra el calculo de las otras tres esquinas de la geo-ventana;

la Figura 4 muestra una geo-ventana 402 primaria y una geo-ventana 404 suplementaria;

la Figura 5 es un organigrama que muestra un procedimiento para generar una geo-ventana suplementaria; y la Figura 6 es un diagrama de bloque que muestra una disposicion de circuito para generar solicitudes de derecho de prioridad a base de localizaciones de intersecciones con relacion a geo-ventanas generadas a medida que el vetuculo se mueve.

Descripcion detallada

Las diversas realizaciones de la invencion proporcionan un sistema y procedimiento de preferencia de senal de trafico que aborda las desventajas de sistemas anteriores. El sistema no requiere una lmea visual del vetuculo con la interseccion. Ademas, el sistema se configura facilmente.

En una realizacion, se proporciona un sistema a bordo de vetuculo de emision de solicitudes de derecho de prioridad de senales de trafico. El sistema incluye un receptor que se configura y dispone para recibir una senal de localizacion que indica la localizacion del vetuculo. Un procesador en el sistema utiliza la informacion de la localizacion para determinar si una solicitud debena realizarse o no para ordenar preferencia a una senal de trafico cercana. Para realizar la determinacion, el sistema utiliza la informacion de la localizacion y rumbo del vetuculo para definir un area que se extiende desde el vetuculo en la direccion de viaje. El area definida se denomina como la geo- ventana. El tamano de la ventana puede definirse como una funcion de la velocidad del vetuculo o puede ser estatica, dependiendo de los requisitos de implementacion. El sistema a bordo de vetuculo utiliza los datos que indican las localizaciones geograficas de una pluralidad de intersecciones para determinar si una interseccion se situa o no dentro de los lfmites de la geo-ventana. Si el sistema determina que una interseccion se localiza dentro de los lfmites de la geo-ventana, se genera una solicitud de derecho de prioridad. Un transmisor transmite la solicitud de derecho de prioridad al controlador de interseccion en la interseccion.

El sistema a bordo de vetuculo determina si solicita o no la preferencia a base de la geo-ventana que crea. Esto elimina la necesidad de crear mapas de aproximacion para las aproximaciones multiples en las intersecciones controladas en una zona. Hacer que la decision se realice a bordo de vetuculo en vez de en las intersecciones permite que la toma de decision se integre con otros sistemas de gestion del vetuculo, tal como sistemas de gestion de rutas. Esto permite que al sistema a bordo de vetuculo se le proporcione la informacion espedfica de la ruta asf como que controle la habilitacion e inhabilitacion de la capacidad de solicitar la preferencia.

Como se utiliza en el presente documento, una solicitud de derecho de prioridad se refiere tanto a solicitudes de derecho de prioridad que surgen de vetuculos de emergencias, asf como a lo que algunas veces se refiere como solicitudes de derecho de prioridad, que surgen de vetuculos de transporte publico, por ejemplo.

La Figura 1 es un diagrama que muestra geo-ventanas asociadas a un vetuculo a medida que el vetuculo viaja a lo largo de una calzada. El mapa 100 muestra una cuadncula de carreteras e intersecciones controladas, que se representan por los iconos 102, 104 y 106 de senales de trafico. El vetuculo 108 se muestra en tres posiciones diferentes para representar al vetuculo aproximandose a la interseccion 106. En cada una de las tres posiciones, el sistema de preferencia en-vetuculo genera una geo-ventana. Las geo-ventanas se muestran como los bloques 110, 112 y 114.

Para vetuculos de emergencias, el sistema de preferencia en-vetuculo puede activarse cuando el vetuculo viaja al lugar de la emergencia. Para vetuculos de transporte publico, el sistema de preferencia en-vetuculo puede activarse cuando el vetuculo viaja por su ruta asignada.

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Una vez activado, a medida que el vehmulo se mueve el sistema determina repetidamente los Kmites de la geo- ventana y comprueba si la localizacion de la interseccion esta o no dentro de los lfmites de la geo-ventana. Los lfmites de la geo-ventana se determinan a base de la localizacion y rumbo del vehmulo, que pueden determinarse por medio de un sistema de posicionamiento por satelite, tal como el GPS, o por un sistema terrestre. La velocidad del vehmulo puede usarse en la determinacion del tamano de la geo-ventana. Una vez que la localizacion de la senal 106 de trafico se situa dentro de la geo-ventana 114, el sistema a bordo de vehmulo genera y transmite una solicitud de derecho de prioridad a la senal 106 de trafico.

Las Figuras 2-1 y 2-2 muestran un organigrama de un procedimiento para generar solicitudes de derecho de prioridad a base de localizaciones de intersecciones con relacion a una geo-ventana mantenida por circuitena de procesamiento a bordo de vehmulo. En el bloque 202 se determina la localizacion del vehmulo y en el bloque 204 se determinan el rumbo y velocidad del vehmulo. Como se indico anteriormente, la localizacion y rumbo pueden determinarse utilizando el sistema de GPS o uno terrestre.

A base de la localizacion, rumbo y velocidad, el procedimiento determina los lfmites de la geo-ventana en el bloque 206. En una realizacion alternativa, la velocidad del vehmulo puede ignorarse y el tamano de la geo-ventana puede ser fija. Las Figuras 3-1 a 3-4 describen adicionalmente el procedimiento de determinacion de los lfmites de la geo- ventana. En una realizacion, la geo-ventana es rectangular y las cuatro esquinas del rectangulo se especifican como coordenadas de GPS. La Figura 2-3 muestra un ejemplo de geo-ventana que se hace referencia en la descripcion de las etapas del procedimiento de determinacion de si una interseccion esta dentro o no de los lfmites de la geo- ventana.

En el bloque 208, el procedimiento convierte las coordenadas de la localizacion del vehmulo a un formato de grados decimal (por ejemplo, 123,005 grados) de un formato del Sistema Geodesico Mundial. En el bloque 210, el procedimiento calcula factores de conversion a base de la longitud y latitud del vehmulo. Los factores de conversion se utilizan para compensar los cambios en la distancia entre puntos longitudinales debido a la convergencia de las lmeas de longitud y latitud en los polos. Los factores de conversion se utilizan como valores de correccion de longitud y latitud en el bloque 214.

En el bloque 212, el procedimiento recupera la localizacion de la siguiente interseccion a procesar de la base de datos. Para facilitar la referencia, la geo-localizacion se usa para referirse a la localizacion de la interseccion. En una realizacion, localizaciones multiples pueden asociarse con la localizacion de la interseccion para compensar las curvas en la carretera. Un caso ilustrativo es una interseccion al final de una rampa de salida de cruce en trebol. Las coordenadas de GPS de localizaciones adicionales a lo largo del cruce en trebol pueden asociarse con la interseccion, de tal forma que cuando cualquiera de esas localizaciones adicionales se situa dentro de la geo- ventana, se emite una solicitud de derecho de prioridad para ordenar preferencia a la senal de trafico. Esto permite que la geo-ventana rectangular se use para emitir solicitudes de derecho de prioridad para aproximaciones de formas diferentes, mientras se elimina la necesidad de construir mapas de aproximacion exhaustivos a lo largo de carreteras curvas. Estas localizaciones adicionales se utilizan como geo-localizaciones en el procedimiento de las Figuras 2-2 y 2-3.

En el bloque 214, el procedimiento determina las coordenadas de la geo-localizacion con relacion a la localizacion del vehfculo. Las coordenadas relativas de la geo-localizacion se etiquetan (Xi, Yi) y se muestran en la geo-ventana de la Figura 2-3. La longitud de la geo-localizacion es Xi = (longitud de la interseccion - longitud del vehfculo) * correccion de la longitud. La latitud de la geo-localizacion es Yi = (latitud de la interseccion - latitud del vehfculo) * correccion de la latitud. El procedimiento continua en el bloque 216 de decision en la Figura 2-2.

Tomados en conjunto, los bloques 216, 218 y 220 de decision exploran en busca de intersecciones que estan claramente fuere de los lfmites de la geo-ventana. Los bloques 216 y 218 de decision comprueban si las coordenadas relativas estan o no mas alla de las coordenadas X e Y maximas y mmimas de la geo-ventana. En la geo-ventana mostrada en la Figura 2-3, la coordinada X minima es Xw4, la coordinada X maxima es Xw2, la coordinada Y minima es Yw3 y la coordinada Y maxima es Yw1. Si las coordenadas relativas estan mas alla de las coordinadas X e Y mmimas y maximas de la geo-ventana, el procedimiento se dirige al bloque 242 de decision puesto que la geo-localizacion no esta dentro de la geo-ventana. De otra manera, el procedimiento continua en el bloque 220 de decision.

El bloque 220 de decision comprueba si la geo-localizacion relativa esta menos alejada o no del rumbo del vehmulo que un numero de grados configurable (por ejemplo, 45 grados). Si el valor absoluto de la diferencia entre la interseccion (J en la Figura 2-3) y el rumbo del vehmulo (H) es menos que el numero de grados configurado, entonces el procedimiento continua en el bloque 222. De otra manera, el procedimiento se dirige al bloque 242 de decision. Por lo tanto, una geo-localizacion puede estar dentro de los lfmites del rectangulo (Figura 2-3) formado por (Xw1, Yw2), (Xw2, Yw2), (Xw3, Yw3) y (Xw4, Yw4) pero no cumple los requisitos para considerarse dentro de la geo- ventana para activar una solicitud de derecho de prioridad.

En el bloque 222, el procedimiento calcula extensiones de vectores que se utilizan en el calculo de productos escalares, que se utilizan para determinar si la geo-localizacion relativa esta o no dentro de la geo-ventana. En el bloque 224, un producto escalar delantero (DPF) se calcula como DPF = (VX1 * AX1) + (VY1 * AY1). En el bloque

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226, un producto escalar trasero (DPB) se calcula como DPB = (VX2 * AX2) + (VY2 * AY2). En el ejemplo mostrado en la Figura 2-3, el producto escalar delantero (DPF) es la distancia desde 0,0 a la proyeccion de la geo-localizacion relativa sobre el vector L. El producto escalar trasero (DPB) es la distancia desde la proyeccion de la localizacion relativa de la interseccion sobre el vector L a Xm, Ym.

En el bloque 228, un producto cruzado CP se calcula como:

CP = |(VX1 * AY1) - (AX1 * VY1)| / L

El producto cruzado CP representa la distancia desde el vector L a la geo-localizacion relativa, Xi, Yi.

Bloque 230 de decision utiliza el producto escalar delantero, el producto escalar trasero y el producto cruzado para determinar si la geo-localizacion relativa esta o no dentro de la geo-ventana. Si el producto cruzado (CP) menor o igual que A de la geo-ventana (W) y o bien el producto escalar delantero (DPF) y el producto escalar trasero (DPB) son ambos mayores que o iguales a 0 o al menos uno del valor absoluto del producto escalar delantero (DPF) y el valor absoluto del producto escalar trasero (DPB) es menor o igual a L, entonces la geo-localizacion relativa se situa dentro de la geo-ventana. La comparacion del producto cruzado (CP) con W se usa para comprobar si la longitud de CP (vease la Figura 2-3) se extiende o no fuera de o bien el borde Xw4, Yw4 con Xwi, Ywi o del borde Xw3, Yw3 con Xw2, Yw2. Las comparaciones del producto escalar delantero (DPF) y producto escalar trasero (DPB) con el origen y L se utilizan para comprobar si la geo-localizacion relativa se proyecta sobre L o si la localizacion de interseccion se encuentra mas alla de 0,0 o Xm, Ym. Si la geo-localizacion esta dentro de la geo-ventana, el bloque 230 dirige el procedimiento al bloque 232 de decision. Se mantiene una lista de pistas para rastrear que intersecciones se determinaron anteriormente situadas dentro de la geo-ventana y se emitio una solicitud de derecho de prioridad. No es necesario que las solicitudes de derecho de prioridad se emitan de nuevo para dichas intersecciones. Si la geo- localizacion no esta aun en la lista de pistas, en el bloque 234 se anade la geo-localizacion a la lista de pistas y una solicitud de derecho de prioridad se emite en la interseccion. De otra manera, el procedimiento se dirige al bloque 246 de decision.

Si en el bloque 230 de decision la geo-localizacion se determina que esta fuera de la geo-ventana, el procedimiento continua en el bloque 242 de decision. El bloque 242 de decision examina si una geo-localizacion que ha sido determinada como situada fuera de la geo-ventana esta en la lista de pistas. Si es asi, en el bloque 244 la geo- localizacion se elimina de la lista de pistas y se envfa un mensaje de quitar preferencia a la interseccion. El procedimiento continua en el bloque 246. Si la geo-localizacion no esta en la lista de pistas, el bloque 242 de decision dirige el procedimiento al bloque 246 de decision, en el cual se determina si existen o no mas geo- localizaciones a procesar. Si hay mas geo-localizaciones no consideradas aun con relacion a la localizacion actual del vehfculo, el procedimiento vuelve al bloque 212 para repetir la determinacion de los Kmites de la geo-ventana y comprobar si cualquiera de las intersecciones se situa o no dentro de los Kmites. De otra manera, el procedimiento se dirige al bloque 202 para obtener una nueva localizacion del vehfculo y repetir el procedimiento de determinar si cualquiera de las intersecciones se situa o no dentro de la geo-ventana a base de la localizacion cambiada del vehfculo.

En otra realizacion, el procedimiento puede considerar geo-ventanas multiples. Por ejemplo, si una senal de giro se ha activado, una geo-ventana suplementaria puede generarse. La geo-ventana suplementaria se extiende desde una interseccion a la que el vehfculo se aproxima y en la direccion de la senal de giro. Si una interseccion se localiza dentro de los Kmites de la geo-ventana suplementaria, pueden enviarse solicitudes de derecho de prioridad tanto a la interseccion en la geo-ventana principal como a la interseccion en la geo-ventana suplementaria. Esta caractenstica se describe adicionalmente en las Figuras 4 y 5.

En una realizacion en la que una geo-ventana suplementaria se genera en respuesta a la activacion de una senal de giro y para suponer un posible cambio de direccion, el procedimiento puede incluir adicionalmente realizar una determinacion de a cuales de las intersecciones que estan dentro la geo-ventana primaria deberian enviarse solicitudes de derecho de prioridad. Por ejemplo, si existen intersecciones multiples en la geo-ventana primaria y la senal de giro se activa, el sistema a bordo de vehfculo puede descartar la interseccion(es) que se encuentra mas alla de la interseccion mas cercana al vehfculo. Al descartar una interseccion, no se envfan solicitudes de derecho de prioridad al controlador de interseccion en esa interseccion.

En otra realizacion, la geo-ventana puede asumir temporalmente una forma trapezoidal en respuesta al rumbo del vehfculo que cambia tal como cuando el vehfculo esta girando. Esto puede ser beneficioso para situaciones en las que un vehfculo de emergencia entra en una calzada desde un parque de bomberos o un aparcamiento, por ejemplo.

En respuesta a determinar que la interseccion se localiza dentro de la geo-ventana o existiendo una localizacion que se asocia con una interseccion y dentro de los Kmites de la geo-ventana, la solicitud de derecho de prioridad se transmite a la interseccion identificada en el bloque 212. Dependiendo de los requisitos de la aplicacion, la solicitud de derecho de prioridad puede transmitirse por medio de una senal de radio de corto alcance o emisor optico o mediante una red de area amplia o Wi-Fi, por ejemplo.

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Para ordenar preferencia a la senal de trafico deseada, y dado que las solicitudes de derecho de prioridad se transmiten a intersecciones identificadas por el sistema a bordo de vehuculo, las solicitudes de derecho de prioridad transmitidas incluyen informacion que identifica la interseccion(es) objetivo. En una realizacion, esto puede ser un identificador de interseccion unica o una direccion de red, tal como una direccion IP. Ademas, la solicitud de derecho de prioridad incluye adicionalmente datos que indican al menos una de fase de senal, rumbo o posicion. Los datos de fase de senal, rumbo y posicion permiten al controlador de interseccion forzar o ampliar a una luz verde en la direccion deseada.

La Figura 3-1 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento por el cual la geo-ventana se crea y actualiza a base de la localizacion, rumbo y velocidad. En una realizacion, el sistema se configura para hacer el tamano de la geo-ventana o bien inversamente proporcional a la velocidad del vehuculo o directamente proporcional a la velocidad.

Configurar el sistema para ajustar el tamano de la geo-ventana inversamente proporcional a velocidad puede ser util en escenarios donde el vehuculo se para, tal como una parada de autobus, para proporcionar tiempo suficiente a los controladores de interseccion en la trayectoria del vehfculo para planificar una fase verde ampliada de la senal de trafico. Cuando se implementa en un vehfculo de emergencias, el sistema puede configurarse para ajustar el tamano de la geo-ventana en proporcion directa a la velocidad ya que un vehfculo moviendose rapido puede llegar a una interseccion en menos tiempo. El sistema puede configurarse adicionalmente para emplear tanto una longitud maxima como una minima para la geo-ventana. La longitud minima permite un numero mmimo de intersecciones para situarse dentro de la geo-ventana cuando el vehfculo no se mueve y la longitud maxima limita el numero de intersecciones que se situanan dentro de la geo-ventana para un vehfculo en movimiento rapido.

Si el sistema se configura para ajustar el tamano de la geo-ventana en proporcion inversa a la velocidad, el bloque 302 de decision dirige el procedimiento al bloque 304. En el bloque 304, la longitud de la geo-ventana se calcula para ser mas grande que la distancia minima o la distancia minima - (tiempo maximo * velocidad). El tiempo maximo es un parametro configurable que es el periodo de tiempo maximo para mirar hacia adelante (el producto del tiempo maximo y velocidad proporciona una distancia para sustraer de la distancia maxima).

Si el sistema se configura para ajustar el tamano de la geo-ventana directamente proporcional a la velocidad, el bloque 306 de decision dirige el procedimiento al bloque 308. En el bloque 308, la longitud de la geo-ventana se calcula para ser la menor de la distancia maxima o la minima distancia + (tiempo maximo * velocidad).

Si el sistema se configura para usar un tamano fijo de geo-ventana, en el bloque 310, la longitud de la geo-ventana se establece al ajuste de longitud estatica. Tanto para geo-ventanas de tamano dinamico como fijo, la anchura de la ventana es estatico, pero puede implementarse como un ajuste que el usuario puede configurar.

Los bloques 312, 314 y 316 determinan las coordenadas cartesianas de las cuatro esquinas de la geo-ventana a base de la longitud de la geo-ventana determinada y el rumbo del vehuculo.

En el bloque 312, el procedimiento determina las coordenadas del punto medio del borde delantero de la geo- ventana utilizando la longitud determinada y el rumbo del vehfculo. La Figura 3-2 es un grafico que muestra el calculo de las coordenadas del punto medio del borde delantero. Para una geo-ventana rectangular que se extiende desde el vehfculo en la direccion de viaje, el borde delantero es el lado que esta mas lejos del vehfculo y el borde trasero es opuesto al borde delantero y es el lado mas cercano al vehfculo. Los otros dos lados de la geo-ventana generalmente son paralelos al rumbo del vehfculo.

Como se muestra en la Figura 3-2, el punto medio del borde delantero de la geo-ventana se etiqueta con las coordenadas Xm, Ym. El rumbo, H, se mide desde el eje Y. La coordenada x se calcula como Xm = longitud * sen(H) y la coordenada y como Ym = longitud * sen(90-H).

En el bloque 314, se determina una esquina del borde delantero de la geo-ventana. La Figura 3-3 es un grafico que muestra el calculo de una esquina de la geo-ventana. Para facilitar la expresion, la anchura fija de la geo-ventana es 2W y A de la anchura es W.

La longitud desde el origen de la esquina del borde delantero se calcula como Z = rafz cuadrada de (W2 + L2) y el angulo Q se calcula como la arctan(W/L). El angulo D = H - Q. Por lo tanto, la coordenada x es Xw1 = Z * sen(D) y la coordenada y es Yw1 = Z * cos(D).

Desde el punto medio del borde delantero y la una equina del borde delantero, se pueden determinar las coordenadas de las otras tres esquinas como se muestra en el bloque 316. La Figura 3-4 es un grafico que muestra el calculo de las otras tres esquinas de la geo-ventana.

En otra realizacion, la orientacion de la geo-ventana puede variar de la orientacion del vehuculo. La orientacion del vehfculo como se utiliza en el presente documento es la direccion de una lmea que se extiende desde la rueda trasera a la rueda delantera del mismo lado del vehfculo. Se apreciara que construcciones similares, equivalentes pueden servir para ilustrar la orientacion de un vehfculo. Cuando el vehfculo se mueve a lo largo de una trayectoria lineal, la geo-ventana se orienta paralela al vehfculo. Cuando el vehfculo cambia su direccion de viaje, tal como

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girando en una interseccion o moviendose a lo largo de una curva, el mdice de cambio en el rumbo del vehmulo puede utilizarse para orientar la geo-ventana. En vez de orientar la geo-ventana paralela al vehmulo cuando el vehmulo gira, la geo-ventana se orienta a un grado mayor en la direccion de giro. El grado por el cual la geo-ventana se desvfa de la orientacion del vehmulo puede ser una funcion del mdice de cambio en el rumbo del vehmulo. Es decir, para un mdice de cambio mayor en el rumbo del vehmulo, la diferencia entre la orientacion de la geo-ventana y la orientacion del vehmulo puede ser mayor que la diferencia entre la orientacion de la geo-ventana y la orientacion del vehmulo cuando el mdice de cambio en el rumbo del vehmulo es una cantidad menor.

El ejemplo en la Figura 1 muestra orientaciones diferentes de la geo-ventana con relacion a la orientacion del vehmulo. Las geo-ventanas 110 y 112 estan orientadas paralelas al vehmulo 108. Al moverse por una curva en la carretera, la orientacion de la geo-ventana 114 se desvfa (no es paralela) de la orientacion del vehmulo. Para una curva mas pronunciada o giro, la desviacion puede ser pronunciada. Es decir, la orientacion de la geo-ventana esta mas cerca de ser perpendicular a la orientacion del vehmulo para mayores indices de cambio de direccion.

La Figura 4 muestra una geo-ventana 402 primaria y una geo-ventana 404 suplementaria. La geo-ventana 404 suplementaria puede crearse en respuesta a la activacion de una senal de giro en el vehmulo 406 huesped, por ejemplo. La geo-ventana 402 primaria se genera como se ha descrito anteriormente. Las intersecciones 408 y 410 estan dentro de los lfmites de la geo-ventana 402 primaria y las intersecciones 408 y 412 estan dentro del rango de la geo-ventana 404 suplementaria.

La Figura 5 es un organigrama que muestra un procedimiento para generar una geo-ventana suplementaria. En respuesta a la senal de giro que ha sido encendida, el bloque 502 de decision dirige el procedimiento al bloque 504. En el bloque 504, se determina la direccion de la senal de giro (izquierda o derecha).

En el bloque 506, el procedimiento crea una geo-ventana suplementaria. En una realizacion, el borde trasero de la geo-ventana suplementaria se centra en la interseccion mas cercana a la que el vehmulo se aproxima (interseccion 408 en la Figura 4) y la geo-ventana suplementaria se extiende en la direccion de la senal de giro desde la interseccion mas cercana y perpendicular a la orientacion de la geo-ventana primaria. La longitud de la geo-ventana suplementaria puede hacerse igual a la longitud de la geo-ventana primaria. Las coordenadas de las cuatro esquinas de la geo-ventana suplementaria pueden calcularse en una manera similar a la descrita anteriormente para la geo- ventana primaria, con la localizacion del punto medio del borde trasero de la geo-ventana suplementaria siendo analoga al origen en las Figuras 3-2 - 3-4. En respuesta a la senal de giro que ha sido apagada, la geo-ventana suplementaria se elimina en el bloque 508.

La Figura 6 es un diagrama de bloque que muestra una disposicion de circuito para generar solicitudes de derecho de prioridad a base de localizaciones de intersecciones con relacion a geo-ventanas generadas a medida que el vehmulo se mueve.

La circuitena 600 de preferencia incluye un procesador(es) 602, memoria 604, almacenaje 606 para instrucciones de programa y datos 610 de interseccion, todos los cuales se acoplan mediante un bus 620. La circuitena de preferencia incluye adicionalmente un receptor 612 de senal de localizacion, un transmisor 614 e interfaz(es) periferica, que tambien se acoplan al bus 620. Las interfaz(es) perifericas proporcionan acceso a datos y senales de control desde una senal 628 de giro y velodmetro 630, por ejemplo.

En una implementacion de ejemplo, la circuitena de preferencia se implementa en una computadora en vehmulo Nexcom VTC 6100. La computadora incluye un procesador, memoria, interfaces perifericas, un bus y almacenaje retentivo para datos y codigo de programa. En una implementacion, el receptor de senal de localizacion es un receptor TRIMBLE® Placer Gold Series y el transmisor es un modem celular Sierra Wireless GX-400. Aquellos expertos en la materia reconoceran que pueden configurarse adecuadamente otros productos o circuitena a medida para proporcionar las capacidades descritas en el presente documento.

El dispositivo de almacenaje 606 se configura con instrucciones 608 de programa que ejecuta el procesador y con datos 610 de interseccion. En la ejecucion de las instrucciones, el procesador 602 realiza los procedimientos y funciones descritas en el presente documento. Los datos de interseccion incluyen datos que identifican las intersecciones y un conjunto de coordenadas de GPS asociadas con cada identificador de interseccion. El conjunto de coordenadas de GPS asociadas con una interseccion puede identificar una o mas localizaciones. Para una de la una o mas localizaciones, las coordenadas de GPS identifican la localizacion de la interseccion. Localizaciones adicionales pueden asociarse con un identificador de interseccion para compensar las curvas de la carretera como se ha descrito anteriormente. Las coordenadas de GPS de localizaciones adicionales a lo largo de curvas en carreteras pueden asociarse con el identificador de interseccion, de tal forma que cuando las coordenadas de cualquiera de esas localizaciones adicionales se situen dentro de la geo-ventana, una solicitud de derecho de prioridad se emite a la interseccion asociada.

Puesto que la circuitena de preferencia a bordo de vehmulo transmite solicitudes de derecho de prioridad a intersecciones identificadas por el sistema a bordo de vehmulo, las solicitudes de derecho de prioridad transmitidas incluyen informacion que identifica la interseccion(es) objetivo. En una realizacion, este puede ser el mismo identificador que identifica la interseccion en los datos 610 de interseccion. En otra realizacion, una direccion de red,

tal como una direccion IP puede enviarse por el transmisor 614 para que la solicitud de derecho de prioridad sea encaminada a y aceptada por el controlador de interseccion. Para implementaciones que usan direcciones de red para el controlador de interseccion, las direcciones de red pueden almacenarse en asociacion con el identificador de interseccion en el dispositivo 606 de almacenaje.

5 El procesador 602 puede determinar la velocidad del veldculo a partir de los datos de localizacion y rumbo recibidos desde el receptor de senal de localizacion. Como alternativa, el procesador puede recibir la velocidad del vehfculo desde el velodmetro 630 si esta disponible.

El procesador recibe informacion de senal de giro desde el control 628 de senal de giro a traves de una interfaz 626 periferica. Los datos de la senal de giro indican activacion o desactivacion y la direccion del giro. Como se ha 10 descrito anteriormente, la informacion de senal de giro puede usarse para generar una geo-ventana suplementaria.

La presente invencion se considera que se puede aplicar a una variedad de sistemas de control de flujo de trafico.

Claims (16)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento de emision de solicitudes de derecho de prioridad, que comprende:

   determinar (204), mediante una disposicion de circuito a bordo de vehnculo, una localizacion y un rumbo de un vehnculo;

   determinar (206), mediante la disposicion de circuito a bordo de vehnculo, los lfmites de una geo-ventana en respuesta a la localizacion y rumbo determinados;

   determinar (232, 242), mediante la disposicion de circuito a bordo de vehnculo, si una cualquiera de una pluralidad de intersecciones esta localizada o no dentro de los lfmites de la geo-ventana;

   en respuesta a la determinacion de una de la pluralidad de intersecciones esta localizada dentro de los lfmites de la geo-ventana, transmitir (234) una solicitud de derecho de prioridad desde el vehnculo a un controlador de interseccion en la una de la pluralidad de intersecciones;

   determinar (204) periodicamente un rumbo del vehnculo mediante la disposicion de circuito a bordo de vehnculo; y ajustar (302-316) periodicamente los lfmites de la geo-ventana en respuesta al rumbo determinado del vehnculo.
2. 2. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:

   determinar si una de una pluralidad de localizaciones que no coinciden con ninguna de la pluralidad de intersecciones esta localizada dentro o no de los lfmites de la geo-ventana, en el que cada localizacion de la pluralidad de localizaciones esta asociada con una de la pluralidad de intersecciones; y

   en respuesta a la determinacion de que al menos una de la pluralidad de localizaciones esta localizada dentro de los lfmites de la geo-ventana, transmitir una solicitud de derecho de prioridad desde el vehfculo a un controlador de interseccion en la interseccion asociada con dicha localizacion.
3. 3. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:

   en respuesta a la activacion de una senal de giro que indica una direccion, generar una geo-ventana suplementaria que esta orientada en la direccion de la senal de giro;

   determinar, mediante la disposicion de circuito a bordo de vehfculo, si una cualquiera de la pluralidad de intersecciones esta localizada o no dentro de los lfmites de la geo-ventana suplementaria; en respuesta a determinar que otra de la pluralidad de intersecciones esta localizada dentro de los lfmites de la geo-ventana suplementaria, transmitir una solicitud de derecho de prioridad desde el vehfculo a un controlador de interseccion en la otra de la pluralidad de intersecciones.
4. 4. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que el ajuste periodico de los lfmites de la geo-ventana incluye definir la geo-ventana con una longitud que se extiende desde el vehfculo hacia el rumbo del vehfculo y una anchura que es menor que la longitud.
5. 5. El procedimiento de la reivindicacion 4, que comprende adicionalmente:

   determinar periodicamente una velocidad del vehfculo mediante la disposicion de circuito a bordo de vehfculo; y en el que el ajuste periodico de los lfmites de la geo-ventana incluye adicionalmente definir la longitud de la geo- ventana para que sea inversamente proporcional a la velocidad determinada del vetnculo.
6. 6. El procedimiento de la reivindicacion 4, que comprende adicionalmente:

   determinar periodicamente una velocidad del vetnculo mediante la disposicion de circuito a bordo de vetnculo; y en el que el ajuste periodico de los lfmites de la geo-ventana incluye adicionalmente definir la longitud de la geo- ventana para que sea proporcional a la velocidad determinada del vetnculo.
7. 7. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que la solicitud de derecho de prioridad incluye datos que identifican al controlador de interseccion.
8. 8. El procedimiento de la reivindicacion 7, en el que la solicitud de derecho de prioridad incluye adicionalmente datos que indican al menos uno de fase de senal, rumbo o posicion.
9. 9. Un sistema a bordo de vetnculo de emision de solicitudes de derecho de prioridad de senales de trafico, que comprende:

   un receptor (612) configurado y dispuesto para recibir una senal de localizacion que indica una localizacion de un vetnculo;

   un dispositivo (606) de almacenaje configurado con datos que indican datos geograficos que identifican localizaciones de una pluralidad de senales de trafico;

   un procesador (602) acoplado al receptor y al dispositivo de almacenaje, en el que el procesador se configura y dispone para:

   determinar una localizacion y un rumbo del vetnculo en respuesta a la senal de localizacion; generar una representacion de una geo-ventana a partir de la localizacion y rumbo del vetnculo;

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   determinar a partir de los datos geograficos almacenados si una cualquiera de las senales de trafico esta localizada o no dentro de los lfmites de la geo-ventana;

   en respuesta a la determinacion de que una de las senales de trafico esta localizada dentro de los lfmites de la geo-ventana, generar una solicitud de derecho de prioridad;

   determinar periodicamente un rumbo del vehnculo mediante la disposicion de circuito a bordo de vehnculo; y ajustar periodicamente los lfmites de la geo-ventana en respuesta al rumbo determinado del vehnculo; y

   un transmisor (614) acoplado al procesador, en el que el transmisor esta configurado y dispuesto para transmitir la solicitud de derecho de prioridad a un controlador de interseccion de una de las senales de trafico.
10. 10. El sistema de la reivindicacion 9, en el que el procesador esta configurado y dispuesto adicionalmente para:

    determinar si una de una pluralidad de localizaciones que no coinciden con ninguna de la pluralidad de intersecciones esta localizada o no dentro de los lfmites de la geo-ventana, en el que cada localizacion de la pluralidad de localizaciones esta asociada con una de la pluralidad de intersecciones; y

    en respuesta a la determinacion de que al menos una de la pluralidad de localizaciones esta localizada dentro de los lfmites de la geo-ventana, transmitir una solicitud de derecho de prioridad desde el vehfculo a un controlador de interseccion en la interseccion asociada con la una localizacion.
11. 11. El sistema de la reivindicacion 9, en el que el procesador esta configurado y dispuesto adicionalmente para:

    en respuesta a la activacion de una senal de giro que indica una direccion, generar una geo-ventana suplementaria que esta orientada en la direccion de la senal de giro;

    determinar mediante la disposicion de circuito a bordo de vehfculo, si una cualquiera de la pluralidad de intersecciones esta localizada o no dentro de los lfmites de la geo-ventana suplementaria; en respuesta a la determinacion de que otra de la pluralidad de intersecciones esta localizada dentro de los lfmites de la geo-ventana suplementaria, transmitir una solicitud de derecho de prioridad desde el vehfculo a un controlador de interseccion en la otra de la pluralidad de intersecciones.
12. 12. El sistema de la reivindicacion 9, en el que el ajuste periodico de los lfmites de la geo-ventana incluye definir la geo-ventana con una longitud que se extiende desde el vehfculo hacia el rumbo del vehfculo y una anchura que es menor que la longitud.
13. 13. El sistema de la reivindicacion 12, en el que el procesador esta configurado y dispuesto adicionalmente para:

    determinar periodicamente una velocidad del vehfculo mediante la disposicion de circuito a bordo de vehfculo; y en el que el ajuste periodico de los lfmites de la geo-ventana incluye adicionalmente definir la longitud de la geo- ventana para que sea inversamente proporcional a la velocidad determinada del vehfculo.
14. 14. El sistema de la reivindicacion 12, en el que el procesador esta configurado y dispuesto adicionalmente para:

    determinar periodicamente una velocidad del vehfculo mediante la disposicion de circuito a bordo de vehfculo; y en el que el ajuste periodico de los lfmites de la geo-ventana incluye adicionalmente definir la longitud de la geo- ventana para que sea proporcional a la velocidad determinada del vetnculo.
15. 15. El sistema de la reivindicacion 9, en el que la solicitud de derecho de prioridad incluye datos que identifican al controlador de interseccion.
16. 16. El sistema de la reivindicacion 15, en el que la solicitud de derecho de prioridad incluye adicionalmente datos que indican al menos uno de una fase de senal, rumbo o posicion.