Detección de pasajeros por ultrasonidos.

Método para reconocer la presencia de un pasajero o de un obstáculo delante de una puerta de un vehículo de transporte

, comprendiendo los pasos de:

en múltiples posiciones preestablecidas de la puerta mientras se esté abriendo y / o cerrando, dirigir un emisor / receptor de ultrasonidos hacia un volumen de espacio adyacente a la puerta y generalmente dirigido hacia el suelo delante de la puerta;

emitir un impulso de ultrasonidos a través del emisor / receptor a dicho volumen de espacio mientras que el espacio no está ocupado ni obstruido;

grabar los ecos de ultrasonidos procedentes de objetos en el volumen de espacio durante un breve período de respuesta fijo;

integrar la intensidad de dichos ecos durante al menos una parte de los breves periodos de respuesta fijos y almacenar los valores integrados como valores patrón;

emitir, de manera repetida, en dichas múltiples posiciones preestablecidas de la puerta mientras se está abriendo y / o cerrando, un impulso de ultrasonidos a través del emisor / receptor a dicho volumen de espacio, grabar los ecos de ultrasonidos e integrar la intensidad de dichos ecos durante dichos breves períodos de respuesta fijos; y

comparar, de manera repetida, los valores integrados con un valor patrón para cada posición de la puerta de tal manera que cuando el valor integrado difiere del valor patrón una cantidad dada, se considera que un pasajero o un obstáculo ha entrado en el volumen de espacio adyacente a la puerta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/043724.

Solicitante: Wabtec Holding Corp.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1001 Air Brake Avenue Wilmerding, PA 15148 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: URMAN,ROBERT, CITTA,JAMES,W.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > VEHICULOS, EQUIPOS O PARTES DE VEHICULOS, NO PREVISTOS... > B60R21/00 (Disposiciones o equipamientos sobre los vehículos para proteger a los ocupantes o a los peatones o para evitar ser dañados en caso de accidente o de otros riesgos de la circulación (cinturones o arneses de seguridad en los vehículos B60R 22/00; asientos construidos para proteger al ocupante de los efectos de las fuerzas de aceleración anormales, p. ej. asientos anticolisión o asientos de seguridad, B60N 2/42; disposiciones para absorber la energía en los volantes de dirección de vehículos B62D 1/11; disposiciones para absorber la energía en las columnas de dirección de vehículos B62D 1/19))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > VEHICULOS, EQUIPOS O PARTES DE VEHICULOS, NO PREVISTOS... > Disposiciones o equipamientos sobre los vehículos... > B60R21/01 (Circuitos eléctricos para activar dispositivos de seguridad en el vehículo en caso de accidente o de ser éste inminente)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > DISPOSICIONES O MONTAJE DE CONJUNTOS DE PROPULSION... > Dispositivos de seguridad para el control del conjunto... > B60K28/12 (que responden a condiciones relativas a puertas o a cierres de la mismas, p. ej. puerta abierta)

PDF original: ES-2524885_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Detección de pasajeros por ultrasonidos La presente invención se refiere a un método y a un sistema para la detección de pasajeros por ultrasonidos en una puerta de un vehículo de transporte sin la necesidad de definir una pluralidad de zonas muertas.

Descripción de la técnica relacionada Los actuales métodos de detección por ultrasonidos utilizados para detectar y responder a la presencia de pasajeros cerca de una puerta de un autobús o de otro vehículo de transporte se basan en primer lugar en la detección y la memorización de una tableta de firma para un entorno "estándar", por ejemplo, con las puertas cerradas y sin pasajeros ni objetos en las cercanías que no sea el equipo permanente. La tableta consta de tiempos de respuesta de ecos que definen los ecos procedentes del equipo permanente. Estos tiempos se representan mediante una digitalización de bits de la señal de eco en una posición de memoria o de registro correspondiente al tiempo de retorno de eco. La amplitud del eco no se tiene en cuenta. Véase, por ejemplo, el documento de patente US de Kuhn 5.148.410 titulado "Detector de sónar para pasajeros que salen". Cuando un pasajero o un objeto que antes no estaba cerca de la puerta produce una respuesta de eco en un tiempo no grabado con anterioridad, el pasajero o el objeto se considera detectado. Sin embargo, si el eco procedente de un pasajero o de un objeto se produce en un tiempo (dentro de tolerancias establecidas) previamente memorizado, se ignora la respuesta. No hay manera de discriminar esa respuesta procedente de una respuesta debida al equipo permanente de autobús. En efecto, las respuestas memorizadas con sus tolerancias representan "zonas muertas".

La integración, de manera repetida, de los ecos después de las múltiples ventajas de los ecos desplazados para discriminar objetivos que están en línea recta con respecto a objetivos que están fuera del eje se ha sugerido en el documento de patente US de Magori 4.634.947 titulado "Método para evaluar señales de eco de un sensor ultrasónico en un brazo de robot."

Resumen de la invención De acuerdo con una realización de la presente invención, un método de reconocimiento de la presencia de un pasajero o de un obstáculo delante de la puerta de un vehículo de transporte comprende los pasos de:

en múltiples posiciones preestablecidas de la puerta mientras se está abriendo y / o cerrando, dirigir un emisor / receptor de ultrasonidos hacia un volumen de espacio adyacente a la puerta y generalmente dirigido hacia el suelo delante de la puerta;

emitir un impulso de ultrasonidos a través del emisor / receptor a dicho volumen de espacio mientras que el espacio no está ocupado ni obstruido;

grabar los ecos de ultrasonidos procedentes de objetos en el volumen de espacio durante un breve período de respuesta fijo;

integrar la intensidad de dichos ecos durante al menos una parte de los breves periodos de respuesta fijos y almacenar los valores integrados como valores patrón;

emitir, de manera repetida, en dichas múltiples posiciones preestablecidas de la puerta mientras se está abriendo y /

o cerrando, un impulso de ultrasonidos a través del emisor / receptor a dicho volumen de espacio, grabar los ecos de ultrasonidos e integrar la intensidad de dichos ecos durante dichos breves períodos de respuesta fijos; y comparar, de manera repetida, los valores integrados con un valor patrón para cada posición de la puerta de tal manera que cuando el valor integrado difiere del valor patrón una cantidad dada, se considera que un pasajero o un obstáculo ha entrado en el volumen de espacio adyacente a la puerta.

Brevemente, de acuerdo con otra realización de esta invención, se proporciona un sistema de acuerdo con la reivindicación 6.

De acuerdo con una realización preferida, los múltiples emisores / receptores de ultrasonidos son dirigidos hacia el volumen de espacio adyacente a la puerta y generalmente son dirigidos hacia el suelo, y se añaden los ecos integrados de todos los emisores / receptores.

De acuerdo con una realización preferida, el período de respuesta no es lo suficientemente largo para que un eco sea recibido desde el suelo.

Aún en otra realización, en múltiples posiciones preestablecidas de la puerta a medida que se abre y / o se cierra, el controlador activa un impulso de ultrasonidos en el volumen de espacio y graba señales de eco de ultrasonidos 2 5

durante un breve periodo de respuesta fijo, integra la intensidad de la señales de eco, y almacena las señales de eco integradas como patrones para una puerta sin obstáculos. El controlador está programado además para activar, durante la apertura y / o cierre de la puerta, un impulso de ultrasonidos en las posiciones preestablecidas, grabar las señales de eco durante el breve período de respuesta fijo, integrar la intensidad de las señales y comparar las señales integradas con la señal patrón para cada posición de la puerta.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 ilustra la colocación de sensores de ultrasonidos con respecto a una puerta de tránsito de acuerdo con una realización de esta invención;

La figura 2 es un diagrama de un circuito para la práctica de una realización de esta invención;

La figura 3A es un organigrama que ilustra la programación del microcontrolador de acuerdo con una realización de esta invención durante el modo configuración; y La figura 3B es un organigrama que ilustra la programación del microcontrolador de acuerdo con una realización de esta invención durante el modo supervisión.

Descripción de las realizaciones preferidas De acuerdo con una realización de la presente invención, toda señal completa de eco se graba y se digitaliza durante un período de tiempo dado. La digitalización con varios bits de la señal de eco se puede almacenar en múltiples lugares de la memoria correspondientes a tiempos de retorno de eco. Las entradas en cada lugar se añaden o se integran. En el momento de la configuración cuando ningún pasajero o ningún objeto se encuentra en las proximidades de la puerta, la adición total de la señal de eco se almacena como patrón o referencia. Esta adición

o integración tiene en cuenta la amplitud así como el tiempo. Como la mayoría de los objetivos del mundo real provocan múltiples reflejos en lugar de un sólo impulso de eco en un solo momento después del impulso de salida, si se tiene plenamente en cuenta la amplitud frente al tiempo, esto permite una mayor probabilidad de detección. Se pueden utilizar algoritmos apropiados para repetir la configuración a fin de adaptarse a los cambios lentos causados por el medio ambiente en el patrón o referencia. Tales cambios pueden ser provocados por cambios de temperatura

o de humedad. Los cambios rápidos se considerarían como indicativos de un pasajero.

Con referencia a la figura 1, se ilustra la cara interior de una puerta. La puerta tiene dos secciones 10, 12 que giran mediante el conocido conjunto de accionamiento ilustrado como una caja 14. Las puertas pueden ser, por ejemplo, cualquiera de puertas batientes, puertas plegables, puertas correderas de deslizamiento o puertas con mecanismo parallelogram plug. La puerta se ilustra con agarraderos que sobresalen 24, 26 con el propósito de ilustrar objetos permanentes que reflejarán un impulso de ultrasonidos. Montado debajo del conjunto accionador, hay tres emisores / receptores de ultrasonidos separados 16, 18, 20 dirigidos hacia abajo, hacia el suelo 22. Los impulsos de ultrasonidos emitidos desde los emisores / receptores son dirigidos hacia conos superpuestos ilustrados mediante líneas en la figura 1.

Con referencia ahora a la figura 2, los tres emisores / receptores de ultrasonidos (sensores)... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para reconocer la presencia de un pasajero o de un obstáculo delante de una puerta de un vehículo de transporte, comprendiendo los pasos de:

en múltiples posiciones preestablecidas de la puerta mientras se esté abriendo y / o cerrando, dirigir un emisor / receptor de ultrasonidos hacia un volumen de espacio adyacente a la puerta y generalmente dirigido hacia el suelo delante de la puerta;

emitir un impulso de ultrasonidos a través del emisor / receptor a dicho volumen de espacio mientras que el espacio no está ocupado ni obstruido;

grabar los ecos de ultrasonidos procedentes de objetos en el volumen de espacio durante un breve período de respuesta fijo;

integrar la intensidad de dichos ecos durante al menos una parte de los breves periodos de respuesta fijos y almacenar los valores integrados como valores patrón;

emitir, de manera repetida, en dichas múltiples posiciones preestablecidas de la puerta mientras se está abriendo y /

o cerrando, un impulso de ultrasonidos a través del emisor / receptor a dicho volumen de espacio, grabar los ecos de ultrasonidos e integrar la intensidad de dichos ecos durante dichos breves períodos de respuesta fijos; y comparar, de manera repetida, los valores integrados con un valor patrón para cada posición de la puerta de tal manera que cuando el valor integrado difiere del valor patrón una cantidad dada, se considera que un pasajero o un obstáculo ha entrado en el volumen de espacio adyacente a la puerta.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los múltiples emisores / receptores de ultrasonidos (16, 18, 20) son dirigidos hacia el volumen de espacio adyacente a la puerta y generalmente son dirigidos hacia el suelo, y se adicionan los ecos integrados recibidos en cada emisor / receptor.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el al menos un período de respuesta no es lo suficientemente largo para que un eco sea recibido desde el suelo.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que múltiples periodos de respuesta distintos son grabados e integrados para establecer valores patrón para cada periodo de respuesta.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que múltiples periodos de respuesta, al menos uno suficientemente largo para recibir un eco procedente del suelo y uno insuficientemente largo para recibir un eco procedente del suelo, son grabados e integrados para establecer valores patrón para cada periodo de respuesta.

6. Sistema para llevar a cabo el método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores para reconocer la presencia

de un pasajero adyacente a una puerta de un vehículo de transporte, comprendiendo: un emisor / receptor de ultrasonidos (16, 18, 20) dirigido hacia un volumen de espacio adyacente a dicha puerta y generalmente dirigido hacia el suelo cerca de la puerta; y un controlador (30) ; en el que el controlador está adaptado para: activar el emisor / receptor para que emita un impulso de ultrasonidos a dicho volumen de espacio mientras que el espacio no está ocupado ni obstruido;

grabar los ecos de ultrasonidos procedentes de objetos en el volumen de espacio durante un breve período de respuesta fijo; integrar la intensidad de los ecos durante al menos una parte fija del breve periodo de respuesta fijo; y almacenar los valores integrados como valores patrón; estando dicho controlador programado para:

activar, de manera repetida, el emisor / receptor para emitir un impulso de ultrasonidos a dicho volumen de espacio adyacente a la puerta cuando la puerta está dispuesta en múltiples posiciones preestablecidas mientras se está abriendo y / o cerrando;

grabar los ecos de ultrasonidos, e integrar la intensidad de dichos ecos durante dicho breve período de respuesta fijo; y estando dicho controlador programado para comparar, de manera repetida, los valores integrados con los valores patrón para cada posición de la puerta, de tal manera que cuando el valor integrado difiere del valor patrón una cantidad dada, se considera que un pasajero o un obstáculo ha entrado en el volumen de espacio adyacente a la puerta.

7. Sistema de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende múltiples emisores / receptores de ultrasonidos dirigidos hacia el volumen de espacio adyacente a la puerta, generalmente dirigidos hacia el suelo y en el que se adicionan los ecos integrados de todos los emisores / receptores.