ES2402106T3 - Aparato de veh�culo y procedimiento para el cobro de peaje a veh�culos en funci�n del n�mero de pasajeros - Google Patents
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Abstract
Aparato de vehículo (12) para el cobro de peaje deAparato de vehículo (12) para el cobro de peaje de un vehículo (2, 3) en función del número depasaje un vehículo (2, 3) en función del número depasajeros en el marco de un sistema de peaje viario (1),ros en el marco de un sistema de peaje viario (1), caracterizado por la combinación deun radar Doppl caracterizado por la combinación deun radar Doppler o un radar de impulsos UWB (13), orientable hacer o un radar de impulsos UWB (13), orientable hacia el interior de vehículo (15), para medirmovimieia el interior de vehículo (15), para medirmovimientos y generar al menos una señal de medición (21-ntos y generar al menos una señal de medición (21-25) que los representa; y un dispositivo de evalua25) que los representa; y un dispositivo de evaluación(19) configurado para detectar en la señal de ción(19) configurado para detectar en la señal de medición (21-25) modelos de señal (28, 29) típicosmedición (21-25) modelos de señal (28, 29) típicos de las actividadescardíacas o respiratorias de un de las actividadescardíacas o respiratorias de un pasajero (16), para contar los modelos de señal ( pasajero (16), para contar los modelos de señal (22-25) que se producensimultáneamente en un moment22-25) que se producensimultáneamente en un momento de observación (ti), considerando sólo aquellos o de observación (ti), considerando sólo aquellos modelos de señal (22-25) que enpromedio entre varimodelos de señal (22-25) que enpromedio entre varios momentos de observación (ti) no indican una velos momentos de observación (ti) no indican una velocidad relativa del pasajero que provoque elrespecocidad relativa del pasajero que provoque elrespectivo modelo de señal (22-25), y para calcular los tivo modelo de señal (22-25), y para calcular los datos de peaje en función del valor de conteo (Ai,datos de peaje en función del valor de conteo (Ai, Ai). Ai).
Description
Aparato de veh�culo y procedimiento para el cobro de peaje a veh�culos en funci�n del n�mero de pasajeros
La presente invenci�n se refiere a un aparato de veh�culo y a un procedimiento para el cobro de peaje de un veh�culo en funci�n del n�mero de pasajeros en el marco de un sistema de peaje viario.
El cobro de peaje a veh�culos en funci�n del n�mero de pasajeros se usa frecuentemente como medida en la pol�tica de transporte para regular el volumen de tr�fico. Una aplicaci�n preferida son los llamados carriles HOT (high occupancy toll lanes, carriles de peaje de alta ocupaci�n). Los carriles HOT son carriles reservados a veh�culos con varios pasajeros (high occupancy vehicles, HOV, veh�culos de alta ocupaci�n) que pueden ser usados tambi�n por veh�culos con un menor n�mero de pasajeros, siempre que se abone el correspondiente peaje de uso en funci�n del n�mero de pasajeros.
Con el fin de evitar el peligro de manipulaci�n asociado a una autodeclaraci�n del n�mero de pasajeros o el peligro de error asociado a una inspecci�n visual por parte del personal de control se usan cada vez m�s sistemas de peaje electr�nicos que detectan autom�ticamente el n�mero de pasajeros y calculan el peaje en funci�n de este n�mero. Estos sistemas usan aparatos de veh�culo electr�nicos (onboard units, OBUs, unidades de a bordo) que est�n equipados con detectores de pasajeros.
Una visi�n general sobre los sistemas disponibles en la actualidad se da en las publicaciones “Automated vehicle occupancy monitoring systems for HOV/HOT facilities - Final report”, McCormick Ranking Corporation, Ontario, Canad�, diciembre de 2004; Steven Schijns y Paul Mathews, “A breakthrough in automated vehicle occupancy monitoring systems for HOV/HOT facilities”, I2th HOV Systems Conference, Houston, Texas, 20 de abril de 2005; Ginger Goodin, “Verifying vehicle occupancy for HOT lanes – A path toward automated systems”, Violations Enforcement Summit, Boston, Massachusetts, 29-31 de julio de 2007; y Ginger Goodin y John P. Wikander, “Out for the count – Verifying vehicle occupancy: Prospects for an automated solution”, Tolltrans 2009, p�ginas 44-49. Ginger Goodin, “Verifying vehicle occupancy for HOT lanes – A path toward automated systems”, Violations Enforcement Summit, Boston, Massachusets 29-31 de julio de 2007, hace una relaci�n de las tecnolog�as de detecci�n posibles dentro o fuera de un veh�culo para determinar el n�mero de pasajeros, as� como escenarios para su uso. Los sistemas conocidos proponen, entre otros, sensores de peso, sensores t�rmicos, sensores de infrarrojos, sensores de ultrasonido o sensores de radar para la detecci�n de presencia, as� como sensores biom�tricos para la detecci�n de huellas dactilares, rostros, funciones card�acas o pulmonares de los pasajeros. En el caso de las mediciones mencionadas en �ltimo lugar se usan hasta el momento sensores el�ctricos o sensores de presi�n que miden la corriente que pasa a trav�s del cuerpo de los pasajeros o los cambios en la presi�n respiratoria. La publicaci�n “Automated vehicle occupancy monitoring systems for HOV/HOT facilities – Final Report”, McCormick Ranking Corporation, Ontario, Canad�, diciembre de 2004, describe un sistema de comunicaci�n para el acoplamiento a nuevos sistemas de airbag adaptativo con el fin de transmitir los valores de su reconocimiento de ocupaci�n de asientos a un sistema de vigilancia de carriles HOT.
Para la detecci�n de la ocupaci�n de asientos de veh�culos para un control inteligente de los airbags (“smart airbags”) se han desarrollado en los �ltimos a�os sensores de radar que pueden detectar los movimientos peri�dicos tenues del cuerpo humano sobre la base de sus funciones vitales, como el ritmo card�aco y la respiraci�n. Los sensores de radar usan radares Doppler CW en el intervalo de UHF (ultra-high frequencies continuous-wave Doppler radar, radar Doppler de onda continua de ultra alta frecuencia) o el nuevo g�nero de radar de impulsos UWB (ultrawideband, UWB-IR, radar de impulsos de banda ultra ancha) que pueden medir los movimientos r�tmicos de los ventr�culos o los l�bulos pulmonares sin contacto y a trav�s de medios como la ropa y las capas del cuerpo humano. En relaci�n con las bases te�ricas de estos sensores se remite a las publicaciones, que se incluyen aqu� por referencia, de Jerry Silvious y David Tahmoush, “UHF measurement of breathing and hearbeat at a distance”, IEEE Radio and Wireless Symposium 2010, p�ginas 567-570; Isar Mostafanezhad, Olga Boric-Lubecke y Victor Lubecke, “A coherent low IF receiver architecture for Doppler radar motion detector used in life signs monitoring”, IEEE Radio and Wireless Symposium 2010, p�ginas 571-574; as� como Kyohei Otha, Katsushi Ono, Isamu Matsunami y Akihiro Kajiwara, “Wireless motion sensor using ultra-wideband impulse-radio”, IEEE Radio and Wireless Symposium 2010, p�ginas 13-16. En las publicaciones de patente US2001/0042977A1, DE102005020847A1 y US7134687B2, por ejemplo, se describen aplicaciones especiales de estos sensores Doppler y sensores de radar de impulsos UWB para el control de airbags. Seg�n el documento DE102005020847A1, los radares UWB se integran en los respaldos de los asientos, miden el pasajero respectivo y adaptan el sistema de airbag y las distintas funciones de confort a la posici�n sentada, al tama�o y a la estatura medida del pasajero.
La presente invenci�n tiene el objetivo de crear sobre la base de las tecnolog�as conocidas una nueva soluci�n para el cobro de peaje a veh�culos en funci�n del n�mero de pasajeros en sistemas de peaje viario, que permita aplicar las ventajas de una medici�n de los pasajeros sin contacto mediante sensores de radar biom�tricos.
Este objetivo se consigue en un primer aspecto de la invenci�n con un aparato de veh�culo, con un radar Doppler o un radar de impulsos UWB orientable hacia el interior del veh�culo para medir los movimientos y generar al menos una se�al de medici�n que los represente; y con un dispositivo de evaluaci�n configurado para detectar en la se�al de medici�n modelos de se�al t�picos de las actividades card�acas o respiratorias de un pasajero, contar los modelos de se�al que se producen simult�neamente en un momento de observaci�n y calcular los datos de peaje en funci�n del valor de conteo.
En un segundo aspecto, la invenci�n crea un procedimiento para el cobro de peaje a veh�culos en funci�n del n�mero de pasajeros en el marco de un sistema de peaje viario, que comprende:
orientar un radar Doppler o un radar de impulsos UWB hacia el interior del veh�culo para medir movimientos y
generar al menos una se�al de medici�n que lo represente;
detectar en la se�al de medici�n modelos de se�al t�picos de actividades card�acas o respiratorias de un pasajero;
contar modelos de se�al que se producen simult�neamente en un momento de observaci�n; y
calcular datos de peaje en funci�n del valor de conteo.
La invenci�n posibilita una determinaci�n exacta y sin contacto, que no es propensa a fallos, de un peaje en funci�n del n�mero de pasajeros sobre la base de la detecci�n de las funciones vitales como el ritmo card�aco y/o la respiraci�n de los pasajeros individuales. Esto excluye en gran medida las tentativas de fraude por parte de los pasajeros, las equivocaciones del personal de control y las mediciones err�neas debido a sombras u objetos extra�os. Como resultado de esto se puede cobrar casi el 100% del peaje, por ejemplo, en carriles HOT.
En una primera realizaci�n preferida de la invenci�n, los valores de conteo de varios momentos de observaci�n sucesivos se promedian para formar un valor promedio y los datos de peaje se calculan a partir de este valor promedio, y el dispositivo de evaluaci�n del aparato de veh�culo est� configurado tambi�n para ejecutar esta funci�n de promediaci�n. Esta realizaci�n impide los fallos originados por mediciones err�neas temporales o mediciones par�sitas simult�neas, por ejemplo, de pasajeros de un veh�culo contiguo, transe�ntes, etc., que son captados casualmente a la vez por el campo de dispersi�n del radar Doppler o el radar de impulsos UWB. Las situaciones, en las que se producen cada vez m�s estos fallos, son, por ejemplo, las intersecciones, en las que se detienen varios veh�culos, o cuando varios veh�culos avanzan casi a la misma velocidad en carriles paralelos. En este caso, los veh�culos se encuentran localmente muy cerca uno de otro durante un per�odo de tiempo limitado, de manera que el sensor del veh�culo no puede asignar con fiabilidad la ubicaci�n de las personas en el respectivo veh�culo. Estos fallos temporales se eliminan mediante el promedio durante un per�odo de observaci�n m�s largo.
Para suprimir los fallos resulta favorable tambi�n considerar durante el conteo s�lo aquellos modelos de se�al que en promedio durante varios momentos de observaci�n no indican una velocidad relativa del pasajero que sirve de base al respectivo modelo de se�al. Por consiguiente, seg�n la invenci�n se considera tambi�n la velocidad propia o la aceleraci�n de las personas que se van a detectar: dentro del veh�culo con el sensor, la componente de velocidad propia de la se�al de medici�n es cero y otros veh�culos tienen otras velocidades propias al menos temporalmente. Por tanto, los modelos de se�al detectados se pueden comparar a velocidades propias, id�nticas a la velocidad propia del veh�culo, a fin de asignar de manera fiable los pasajeros seleccionados al respectivo veh�culo.
Adem�s, es favorable que el promedio temporal se inicie preferentemente en una posici�n geogr�fica, por ejemplo, al comienzo de un carril HOT/HOV, en el que se miden de manera un�voca s�lo los pasajeros de un veh�culo mediante una separaci�n constructiva (por ejemplo, la separaci�n de un carril). Por consiguiente, el momento o los momentos de observaci�n se inician cuando el veh�culo llega a una posici�n predefinida. A tal efecto, el aparato de veh�culo presenta preferentemente un dispositivo de determinaci�n de posici�n correspondiente, por ejemplo, un receptor de navegaci�n por sat�lite.
Es posible tambi�n medir la velocidad del veh�culo, determinar fases de aceleraci�n a partir de esta velocidad y seleccionar los momentos de observaci�n en fases de aceleraci�n del veh�culo. En estas fases de aceleraci�n resulta muy poco probable que los veh�culos ajenos, que circulan en paralelo, tengan la misma velocidad, por lo que los pasajeros de los veh�culos ajenos, que tienen, por tanto, velocidades relativas (promediadas) distintas de cero, se pueden separar con especial facilidad.
Para evitar radiaciones perturbadoras y mediciones perturbadoras es especialmente favorable tambi�n que la caracter�stica de antena del radar Doppler o del radar de impulsos UWB est� adaptada al interior del veh�culo.
En otra realizaci�n preferida del aparato de veh�culo de la invenci�n, el radar Doppler o el radar de impulsos UWB tiene por cada asiento del veh�culo una antena transceptora propia, orientable hacia �ste, para generar una se�al de medici�n propia, en la que los modelos de se�al se pueden detectar separadamente por pasajero. Esta variante aumenta el costo de hardware en el lado de alta frecuencia del aparato de veh�culo, pero simplifica el procesamiento de se�ales en la parte procesadora de se�ales del aparato de veh�culo.
Una realizaci�n alternativa preferida del aparato de veh�culo de la invenci�n se caracteriza porque el radar Doppler o el radar de impulsos UWB presenta para todo el interior del veh�culo una antena transceptora com�n para generar una se�al de medici�n com�n, en la que los modelos de se�al, que se producen simult�neamente, se pueden detectar mediante una comparaci�n de correlaci�n con modelos de se�al de referencia predefinidos. Esta variante simplifica el lado de alta frecuencia del aparato de veh�culo a costa de una elevada complejidad de la parte procesadora de se�ales.
Los datos de peaje, calculados en funci�n del n�mero de pasajeros, se pueden almacenar en el aparato de veh�culo para una solicitud posterior o se pueden usar directamente, por ejemplo, para debitar una cuenta prepago almacenada en una tarjeta prepago del aparato de veh�culo. En una realizaci�n alternativa de la invenci�n, los datos de peaje calculados se env�an a una central del sistema de peaje viario. A tal efecto, el aparato de veh�culo de la invenci�n tiene un transceptor conectado al dispositivo de evaluaci�n para comunicar los datos de peaje calculados en funci�n del n�mero de pasajeros desde el aparato de veh�culo hasta al menos una radiobaliza del sistema de peaje viario.
La invenci�n se explica detalladamente a continuaci�n por medio de ejemplos de realizaci�n preferidos con referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
Fig. 1 vista de conjunto esquem�tica de un sistema de peaje viario de la invenci�n;
Fig. 2 un esquema de bloques de un aparato de veh�culo de la invenci�n;
Fig. 3 y 4 el interior de un veh�culo equipado con distintas realizaciones de un aparato de veh�culo de la
invenci�n en la vista lateral o en la vista en planta; Fig. 5 y 6 modelos de se�al de referencia de mediciones de radar de los movimientos del cuerpo de un pasajero
sobre la base de la actividad respiratoria (figura 5) y del ritmo card�aco (figura 6); Fig. 7 una se�al de medici�n a modo de ejemplo de un radar de impulsos UWB del aparato de veh�culo de la
invenci�n, que representa simult�neamente los modelos de movimiento de varios pasajeros; y Fig. 8 modelos de se�al, separados por pasajero, que se han obtenido a partir de la se�al de medici�n de la
figura 7 y se usan en el dispositivo de evaluaci�n o el procedimiento de la invenci�n para calcular los
datos de peaje.
La figura 1 muestra una secci�n a modo de ejemplo de un sistema de peaje viario 1, en el marco del que se mueven veh�culos 2, 3 en carriles 4, 5. El sistema de peaje viario 1 comprende, por ejemplo, una pluralidad de radiobalizas 6 que est�n situadas en el lado de la carretera y pueden estar conectadas a una central (no representada) del sistema de peaje viario 1 mediante l�neas de datos 7. Las radiobalizas 6 (roadside equipment, RSE, equipo del lado de la carretera) comprenden, por ejemplo, un ordenador local 8, al que se han conectado un transceptor 9 y al menos una c�mara 10 que est�n soportados por un puente de montaje 11 instalado por encima de los carriles 4, 5.
Los veh�culos 2, 3 est�n equipados, por su parte, con aparatos de veh�culo (onboard units, OBUs) 12 que se pueden comunicar v�a radio con los transceptores 9 de las radiobalizas 6 para transmitir al sistema de peaje viario 1 datos de peaje que dan lugar a transacciones de peaje correspondientes. La c�mara 10 puede ser controlada por el ordenador 8 para tomar im�genes de veh�culos 2, 3 que cometan infracciones de peaje, por ejemplo, debido a la ausencia o al mal ajuste de OBUs 12 o debido a fondos insuficientes en cuenta para el pago de las tasas de peaje resultantes de los datos de peaje, etc.
Las radiobalizas 6 y los OBUs 12 se pueden comunicar, por ejemplo, seg�n el est�ndar DSRC (dedicated short range communication, comunicaci�n dedicada de corto alcance) o WAVE (wireless access in a vehicle enviroment, conexi�n inal�mbrica en entorno vehicular). En vez de los sistemas de peaje viario mostrados 1 se podr�a usar tambi�n, por ejemplo, un sistema de peaje viario GNSS (global navigation satellite system, sistema global de navegaci�n por sat�lite) o PLMN (public land mobile network, red m�vil terrestre p�blica), en el que los OBUs 12 localizados v�a sat�lite transmiten datos de peaje (por ejemplo, incluidos datos de posici�n) a trav�s de una red de telefon�a m�vil.
Las tasas de peaje en el sistema de peaje viario 1 se determinan al menos parcialmente sobre la base del n�mero de pasajeros de un veh�culo 2, 3, por ejemplo, para el uso de un carril HOT, como el carril 4, que requiere el pago de una tasa de peaje elevada si el veh�culo 2 tiene un peque�o n�mero de pasajeros. Para poder calcular las tasas de peaje en funci�n del n�mero de pasajeros y de manera autom�tica, el OBU 12 est� equipado con un detector de pasajeros que cuenta el n�mero de pasajeros del veh�culo, como se explica m�s detalladamente por medio de las figuras 2 a 8.
Seg�n la representaci�n esquem�tica de las figuras 2 a 4, el OBU 12 est� equipado con un radar Doppler de onda continua (continuous-wave, CW) o un radar de impulsos de banda ultra ancha 13 (ultra-wideband, UWB) que transmite ondas de radar 14 al interior de veh�culo 15, exactamente a los pasajeros 16 en los asientos de veh�culo 17 y recibe las ondas de radar 18 reflectadas por estos. A tal efecto, el OBU 12 se puede fijar, por ejemplo, en el lado interior del parabrisas 27 del veh�culo 2, 3. Con ayuda del radar 13 se pueden medir movimientos en el interior de veh�culo 15 y se puede generar una se�al de medici�n 21 representativa de estos movimientos (v�ase tambi�n figura 7) para un dispositivo de evaluaci�n 19 del OBU 12.
Los dos tipos de radar mencionados, o sea, tanto el radar Doppler UHF-CW como el radar de impulsos UWB, tienen una sensibilidad extremadamente alta y una resoluci�n local extremadamente fina en el intervalo de mil�metros y pueden atravesar materiales, como la ropa y las capas de la piel, de manera que se pueden medir los peque�os movimientos de los ventr�culos, las arterias, los l�bulos pulmonares, etc., del cuerpo humano. A tal efecto, en el caso del radar Doppler se miden los desplazamientos de frecuencia o fase condicionados por el efecto Doppler entre las ondas de radar 14, 18 emitidas y reflectadas. En el caso del radar de impulsos UWB, la duraci�n de impulso de los impulsos de radio extremadamente cortos en el intervalo de nanosegundos, que tienen un espectro de banda muy ancha en el intervalo de frecuencia, se mide cuando estos son reflectados en objetivos, como los pasajeros 16, a fin de detectar distancias y sus variaciones. En relaci�n con la teor�a y el modo de funcionamiento del radar Doppler CW y del radar de impulsos UWB se remite a las publicaciones mencionadas al inicio, cuyo contenido divulgado se incluye aqu� por referencia.
La figura 5 muestra una se�al de medici�n 28 a modo de ejemplo que se registr� con un radar Doppler UHF-CW 13 a partir de los movimientos de la parte superior del t�rax de un pasajero 16 y que representa su actividad respiratoria. La figura 6 muestra una se�al de medici�n 29 a modo de ejemplo que se registr� con un radar Doppler UWB 13 a partir de los movimientos de la car�tida de un pasajero 16 y que representa su ritmo card�aco. Los modelos de se�al, como los representados en las figuras 5 y 6, se pueden determinar en mediciones de referencia y almacenar como modelos de se�al de referencia t�picos de una actividad card�aca o respiratoria de un pasajero en una memoria del radar 13 o del OBU 12 para su uso en el procedimiento de evaluaci�n ulterior.
En la realizaci�n de la figura 3, el radar 13 tiene para todo el interior de veh�culo 15 una antena transceptora com�n 20 que detecta y mide a la vez todos los pasajeros 16. Por tanto, la se�al de medici�n 21 transmitida por el radar 13 al dispositivo de evaluaci�n 19 es una mezcla de todos los modelos de se�al de movimiento y actividad card�aca y respiratoria, que se reciben de todos los pasajeros 16, y se muestra a modo de ejemplo en la figura 7.
El dispositivo de evaluaci�n 19 detecta de la mejor manera posible (best fit, mejor ajuste) los modelos de se�al de los pasajeros individuales 16 en la se�al de medici�n 21 mediante una correlaci�n correspondiente con los modelos de se�al de referencia conocidos 28, 29 para separar entre s� los modelos de se�al que se solapan. Los modelos de se�al separados 22-25 est�n representados en la figura 8 como v�as individuales (tracks) en relaci�n con el tiempo t.
Se entiende que no es posible la divisi�n un�voca, en su totalidad, de los modelos de se�al individuales detectados en las v�as 22-25, es decir, se pueden producir transposiciones respecto a las v�as, pero se vuelve a ejecutar un ajuste (best fit) para llenar las v�as lo mejor posible. Sin embargo, las transposiciones eventuales no son relevantes para el procedimiento ulterior, ya que esencialmente es importante s�lo el n�mero de modelos de se�al detectados a la vez y no su asignaci�n a personas individuales.
En la realizaci�n alternativa del OBU 12 de la figura 4, el radar 13 presenta para el asiento 17 del veh�culo 2 (o para distintos grupos de asientos) respectivamente una antena transceptora propia 26 orientada hacia el asiento para generar a la vez una se�al de medici�n separada por pasajero, es decir, una se�al de medici�n multiv�as, como la mostrada en la figura 8 en forma de las v�as de se�al de medici�n 22-25.
Las v�as 22-25, separadas por pasajero, de la se�al de medici�n 21 son analizadas a continuaci�n por el dispositivo de evaluaci�n 19 del OBU 12 respecto a su coincidencia temporal, es decir, la simultaneidad en determinados momentos de observaci�n t1, t2,…, en general ti. El n�mero Ai de modelos de se�al detectados 22-25, que se producen a la vez en un momento de observaci�n determinado ti, se cuenta y se indica en la figura 8 debajo de los respectivos momentos de observaci�n ti.
Los errores de medici�n, las sombras, la inseguridad de la correlaci�n, etc., pueden provocar interrupciones o “fallos” 30 que pueden dar como resultado un n�mero de pasajeros Ai demasiado peque�o temporalmente. Las mediciones de dispersi�n o las mediciones err�neas, por ejemplo, de pasajeros de veh�culos contiguos, transe�ntes, etc., pueden dar como resultado, por el contrario, modelos de se�al 31 que se producen brevemente y un valor de conteo Ai demasiado alto. Por tanto, se promedian preferentemente los valores de conteo Ai de varios momentos de observaci�n sucesivos ti durante un per�odo de observaci�n para obtener n�meros de pasajeros promediados �i.
A partir de los modelos de se�al 22-25 atribuibles a los movimientos de los pasajeros 16 (o a partes de su cuerpo) se pueden determinar tambi�n velocidades relativas promediadas de los pasajeros 16 respecto al OBU 12. Al determinarse los valores de conteo Ai o �i se tienen en cuenta preferentemente s�lo aquellos modelos de se�al 2225 que no indican una velocidad relativa del pasajero 16 que sirve de base al respectivo modelo de se�al en relaci�n con el OBU 12. El conteo por error de los pasajeros de veh�culos contiguos se puede reducir as� de manera esencial, porque en un per�odo de tiempo de observaci�n que abarca varios momentos de observaci�n ti, estos tienen, por lo general, una velocidad relativa respecto al OBU 2 que es distinta significativamente de cero, es decir, supera un valor umbral.
Los valores de conteo Ai o Ai se usan a continuaci�n para calcular datos de peaje que dependen de estos valores en el OBU 12, por ejemplo, una tasa de peaje que disminuye con el incremento del n�mero de pasajeros y viceversa.
Los datos de peaje que dependen del n�mero de pasajeros, que se han calculado de esta manera, se pueden almacenar en una memoria del OBU 12 para una lectura y una evaluaci�n posterior o se transmiten preferentemente mediante un transceptor 32 del OBU 12 al sistema de peaje viario 1, por ejemplo, el transceptor 9 de la radiobaliza 6 m�s pr�xima, para el c�lculo ulterior en el sistema de peaje viario 1.
El OBU 12 puede estar equipado adem�s con un dispositivo de determinaci�n de posici�n 33 para determinar su propia posici�n, preferentemente un receptor de navegaci�n por sat�lite, en particular un receptor GPS. De este modo, el momento o los momentos de observaci�n ti se pueden seleccionar o iniciar en funci�n de la ubicaci�n, es decir, cuando el veh�culo 2, 3 llega a una posici�n geogr�fica predefinida. Esta posici�n geogr�fica puede ser, por ejemplo, un punto de conteo predefinido, en el que se debe determinar el n�mero de pasajeros, en cierto modo una “zona de conteo virtual”, o una oportunidad de conteo favorable en un carril de separaci�n para veh�culos individuales, en el que los veh�culos circulan a distancia uno detr�s de otro, de manera que se reduce el peligro de contar a la vez los pasajeros de veh�culos ajenos.
Otra posibilidad consiste en que con ayuda del dispositivo de determinaci�n de posici�n 33 (o un dispositivo de medici�n de velocidad alternativo) del veh�culo 2, 3 se mide su velocidad y a partir de �sta se determinan fases de aceleraci�n del veh�culo 2, 3 que se seleccionan para los momentos de observaci�n ti. En estas fases de aceleraci�n resulta improbable que los pasajeros del veh�culo 2, 3 tengan la misma velocidad relativa que los pasajeros de terceros veh�culos circundantes que, por lo general, no aceleran de la misma manera, lo que junto con la consideraci�n de las velocidades relativas de los pasajeros, que sirven de base a los modelos de se�al 22-25, excluye eficazmente a los pasajeros de terceros veh�culos de los valores de conteo Ai o �i.
La invenci�n no est� limitada a las realizaciones representadas, sino que comprende todas las variantes y modificaciones que entran en el marco de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (13)
- REIVINDICACIONES1. Aparato de veh�culo (12) para el cobro de peaje de un veh�culo (2, 3) en funci�n del n�mero de pasajeros en el marco de un sistema de peaje viario (1), caracterizado por la combinaci�n de un radar Doppler o un radar de impulsos UWB (13), orientable hacia el interior de veh�culo (15), para medir movimientos y generar al menos una se�al de medici�n (21-25) que los representa; y un dispositivo de evaluaci�n(19) configurado para detectar en la se�al de medici�n (21-25) modelos de se�al (28, 29) t�picos de las actividades card�acas o respiratorias de un pasajero (16), para contar los modelos de se�al (22-25) que se producen simult�neamente en un momento de observaci�n (ti), considerando s�lo aquellos modelos de se�al (22-25) que en promedio entre varios momentos de observaci�n (ti) no indican una velocidad relativa del pasajero que provoque el respectivo modelo de se�al (22-25), y para calcular los datos de peaje en funci�n del valor de conteo (Ai, Ai).
-
- 2.
- Aparato de veh�culo seg�n la reivindicaci�n 1, caracterizado porque el dispositivo de evaluaci�n (19) est� configurado para promediar los valores de conteo (Ai) de varios momentos de observaci�n sucesivos (ti) para formar un valor promedio (Ai) y calcular los datos de peaje en funci�n de este valor promedio (Ai, Ai).
-
- 3.
- Aparato de veh�culo seg�n la reivindicaci�n 1 � 2, caracterizado porque el aparato de veh�culo (12) presenta un dispositivo de determinaci�n de posici�n (33) que activa el momento o los momentos de observaci�n (ti) del dispositivo de evaluaci�n (19) cuando el veh�culo (2, 3) llega a una posici�n predefinida.
-
- 4.
- Aparato de veh�culo seg�n una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la caracter�stica de antena del radar Doppler o del radar de impulsos UWB (13) est� adaptada al interior de veh�culo (15).
-
- 5.
- Aparato de veh�culo seg�n una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el radar Doppler o el radar de impulsos UWB (13) tiene para cada asiento (17) del veh�culo (2, 3) una antena transceptora propia (26) orientable hacia �ste para generar una se�al de medici�n propia (22-25), en la que los modelos de se�al (28, 29) se pueden detectar separadamente por pasajero.
-
- 6.
- Aparato de veh�culo seg�n una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el radar Doppler o el radar de impulsos UWB (13) presenta para todo el interior de veh�culo (15) una antena transceptora com�n (20) para generar una se�al de medici�n com�n (22-25), en la que los modelos de se�al (22-25) que se producen simult�neamente se pueden detectar mediante una comparaci�n de correlaci�n con modelos de se�al de referencia predefinidos (28, 29).
-
- 7.
- Aparato de veh�culo seg�n una de las reivindicaciones 1 a 6, adicionalmente caracterizado por un transceptor (31) conectado al dispositivo de evaluaci�n (19) para comunicar los datos de peaje calculados en funci�n del n�mero de pasajeros desde el aparato de veh�culo (12) hasta al menos una radiobaliza (6) del sistema de peaje viario (1).
-
- 8.
- Procedimiento para el cobro de peaje a veh�culos (2, 3) en funci�n del n�mero de pasajeros en el marco de un sistema de peaje viario (1), caracterizado por: orientar un radar Doppler o un radar de impulsos UWB (13) hacia el interior de veh�culo (15) para medir movimientos y generar al menos una se�al de medici�n (21-25) que los represente; detectar en la se�al de medici�n (21-25) modelos de se�al (28, 29) t�picos de actividades card�acas o respiratorias de un pasajero (16); contar modelos de se�al (22-25) que se producen simult�neamente en un momento de observaci�n (ti), consider�ndose s�lo aquellos modelos de se�al (22-25) que en promedio durante varios momentos de observaci�n (ti) no indican una velocidad relativa del pasajero que sirva de base al respectivo modelo de se�al (22-25); y calcular datos de peaje en funci�n del valor de conteo (Ai, Ai).
-
- 9.
- Procedimiento seg�n la reivindicaci�n 8, caracterizado porque los valores de conteo (Ai) de varios momentos de observaci�n sucesivos (ti) se promedian para formar un valor promedio (Ai) y los datos de peaje se calculan a partir de este valor promedio (Ai).
-
- 10.
- Procedimiento seg�n la reivindicaci�n 8 � 9, caracterizado porque el momento o los momentos de observaci�n (ti) se inician cuando el veh�culo (2, 3) llega a una posici�n predefinida.
-
- 11.
- Procedimiento seg�n la reivindicaci�n 8 � 9, caracterizado porque se mide la velocidad del veh�culo (2, 3), se determinan fases de aceleraci�n a partir de �sta y se seleccionan los momentos de observaci�n (ti) en fases de aceleraci�n del veh�culo.
-
- 12.
- Procedimiento seg�n una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por el paso ulterior de transmitir los datos de peaje a una central del sistema de peaje viario (1).
-
- 13.
- Procedimiento seg�n una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque �ste se usa para el cobro de peaje a veh�culos (2, 3) en carriles HOV (4).
REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCI�NEsta lista de referencias citadas por el solicitante es �nicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilaci�n de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.Documentos de patente citados en la descripci�n- •
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