Dispositivo (1) para la clasificación de objetos (2), especialmente vehículos,

en una calzada (3), con un sensor (4) que funciona según el procedimiento de sección luminosa y está dirigido hacia la calzada (3), para detectar el contorno superficial de un objeto (2) y un dispositivo de evaluación (6) que está conectado al sensor (4) y clasifica el objeto (2) por medio del contorno superficial detectado, caracterizado porque el sensor (4) comprende un proyector de patrones de luz (7) que desde una primera ubicación (8) proyecta un patrón de luz (9) en forma de una rejilla de luz, franjas de luz o círculos de luz sobre la calzada (3) y una cámara (10) que desde una segunda ubicación (11) graba el patrón de luz proyectado (9) y a partir de sus distorsiones detecta el contorno superficial.

Dispositivos y procedimientos para la clasificación de vehículos.

La presente invención se refiere a dispositivos y procedimientos para la clasificación de objetos, especialmente vehículos, en una calzada según los preámbulos de las reivindicaciones 1, 7, 10 ó 14.

La clasificación de objetos en una calzada es de gran importancia para los sistemas de peaje viarios o tasas de aparcamiento a fin de poder implantar modelos de tarifas dependientes de la clase. Para la clasificación de vehículos se usan en la actualidad las construcciones más diversas, como los bucles de inducción enterrados en la calzada, las barreras de luz en el borde de la calzada o escáneres de radar o láser montados sobre la calzada (véase, por ejemplo, el documento US 2002/0140924 A1) . Los mencionados en primer lugar pueden detectar sólo el tamaño de los vehículos y los mencionados en último lugar, todo el contorno superficial de los vehículos como relieve en 3D, pero resultan trabajosos desde el punto de vista técnico, y correspondientemente costosos, y además requieren un movimiento del vehículo para la detección en 3D.

Del artículo de R. Obergrussberger "3D-PKW-Konturbestimmung" (Determinación del contorno en 3D de automóviles) , Elektronik Industrie 1/2-2007, pág. 74 y ss., se conoce un sensor láser de raya de luz para el puente de cepillos desplazable de una instalación de lavado de vehículos, que debe detectar los contornos de los vehículos al desplazarse el puente de cepillos e identificar aditamentos o superestructuras del vehículo.

La invención tiene el objetivo de crear procedimientos y dispositivos para la clasificación de objetos que sean más simples y económicos que las soluciones conocidas, tanto en el caso de objetos en movimiento como en reposo.

Este objetivo se consigue en un primer aspecto de la invención mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1.

De este modo, el procedimiento de sección luminosa conocido en la técnica se usa por primera vez para la clasificación de objetos en una calzada, especialmente vehículos. Los sensores de sección luminosa proyectan una luz estructurada, por ejemplo, una única línea de luz ("abanicos de luz" o "raya de luz") , una pluralidad de líneas de luz paralelas ("franjas de luz", la llamada "fringe projection", proyección de franjas) o incluso una rejilla completa de luz, en un primer ángulo sobre un objeto que se va a detectar y graban el objeto con la luz estructurada, proyectada sobre éste, desde un ángulo diferente a la dirección de proyección, lo que permite determinar el contorno superficial del objeto a partir de las distorsiones de la estructura en la imagen grabada. El uso del procedimiento de sección luminosa para la clasificación de vehículos tiene la ventaja de necesitar un trabajo de cálculo menor para la evaluación de la imagen que los procedimientos con escáner láser, porque sólo se han de detectar y evaluar líneas de luz o puntos de rejillas de luz individuales en la imagen de la cámara.

Una realización especialmente ventajosa de la invención se caracteriza porque el proyector de patrones de luz proyecta de manera adicional una marca de luz que la cámara también graba. La marca de luz es preferentemente una inscripción y/o un código legible por máquina, con preferencia un código de barras ("barcode") . De este modo se puede simplificar esencialmente la evaluación de las imágenes de la cámara. La marca de luz puede identificar, por ejemplo, líneas de luz individuales del patrón de luz para facilitar su detección automática en la imagen de la cámara. A tal efecto, la marca de luz puede estar integrada también directamente en el patrón de luz o sus líneas. Por la otra parte, la marca de luz puede servir de forma especialmente ventajosa también como prueba en la vigilancia y el control de tráfico, por ejemplo, si indica el lugar y la hora de grabación de la imagen de la cámara. Por tanto, el lugar y la hora de una infracción de tráfico se pueden "proyectar" en la imagen grabada, lo que tiene una alta fuerza probatoria para la imagen. En este sentido se puede usar tanto una inscripción legible por humanos como un código correspondiente, legible por máquina, que contiene este tipo de datos.

En otra realización ventajosa de la invención se puede prever que el sensor presente de forma conocida al menos dos proyectores de patrones de luz en primeras ubicaciones, distintas entre sí, para evitar sombras en el objeto. Se entiende que la cámara y el dispositivo de evaluación han de estar diseñados de manera correspondiente para distinguir en la imagen los patrones de luz procedentes de los proyectores de patrones de luz individuales, por ejemplo, mediante una codificación de distinto tipo (marca) de los patrones de luz, el uso de distintas longitudes de onda para los patrones de luz, el manejo de los proyectores de patrones de luz en el modo de multiplexación por división de tiempo, etc.

Resulta adecuada también una combinación de código y raya de luz de proyección, por ejemplo, un código Morse integrado en la línea. Mediante esta codificación integrada de las líneas es posible establecer una diferenciación entre varias líneas proyectadas, eventualmente desde fuentes de luz diferentes, y esto simplifica de manera considerable la configuración inicial del sistema o calibración. Así, por ejemplo, se puede proyectar también una línea discontinua, cuya distancia o longitud entre rayas contiene la codificación. La generación de este tipo de líneas es muy simple mediante los diafragmas conectados a continuación de las fuentes de luz.

Cada uno de los proyectores de patrones de luz puede ser de cualquier tipo conocido en la técnica. Es especialmente ventajoso que el proyector de patrones de luz sea un emisor de láser o diodo luminoso, lo que permite obtener altas densidades lumínicas.

El uso, según la invención, de sensores de sección luminosa para la clasificación de vehículos tiene adicionalmente la ventaja de que se pueden usar también las cámaras de vigilancia de tráfico existentes como cámara del sensor. Esto facilita el montaje de este tipo de instalación en el marco de los sistemas de vigilancia de tráfico existentes.

En principio, en la calzada se pueden detectar y clasificar también otros objetos, por ejemplo, peatones. Una realización posible es un control por semáforo de vehículos o peatones basado en esto.

En otro aspecto, la invención crea una instalación para el control de identidad de vehículos que se basa en los dispositivos de clasificación explicados y se caracteriza por un dispositivo de clasificación del tipo presentado aquí para obtener datos de clasificación de un vehículo, un dispositivo de detección de matrícula en vehículos para obtener datos de matrícula de un vehículo, una base de datos para enlazar los datos de clasificación y matrícula con datos de identidad de un vehículo, y un dispositivo de evaluación para indicar que dos vehículos son idénticos si su datos de identidad son iguales.

Los datos de identidad representan un tipo de "huella dactilar" de un vehículo, con la que se puede comprobar, por ejemplo, si la placa de matrícula del vehículo se cambió de manera ilícita o si un tipo ilícito de vehículo circula con una matrícula determinada, etc.

Resulta especialmente favorable que el dispositivo de clasificación y el dispositivo de detección de matrícula usen una cámara común. De este modo el control de identidad se puede ejecutar con el mismo hardware que la clasificación de vehículo y se necesita principalmente un software especial en el dispositivo de evaluación para el reconocimiento automático de placas de matrícula.

Una aplicación ventajosa de la instalación, según la invención, consiste en que ésta vigila la entrada y salida de un aparcamiento e indica si los datos de identidad de un vehículo saliente difieren de los datos de identidad, almacenados en la base de datos, de un vehículo que ha entrado antes con los mismos datos de matrícula. De este modo se puede implementar un sistema de seguridad contra robos en aparcamientos, por ejemplo, en edificios de aparcamiento, que emite una alarma si se sustituyen las placas de matrícula a fin de impedir el robo de un vehículo con una matrícula ajena.

En otro aspecto, la invención crea un procedimiento para la clasificación de objetos, especialmente vehículos, en una calzada con los siguientes pasos: proyección de un patrón de luz en forma de una rejilla de luz, franjas de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) para la clasificación de objetos (2) , especialmente vehículos, en una calzada (3) , con un sensor (4) que funciona según el procedimiento de sección luminosa y está dirigido hacia la calzada (3) , para detectar el contorno superficial de un objeto (2) y un dispositivo de evaluación (6) que está conectado al sensor (4) y clasifica el objeto (2) por medio del contorno superficial detectado, caracterizado porque el sensor (4) comprende un proyector de patrones de luz (7) que desde una primera ubicación (8) proyecta un patrón de luz (9) en forma de una rejilla de luz, franjas de luz o círculos de luz sobre la calzada (3) y una cámara (10) que desde una segunda ubicación (11) graba el patrón de luz proyectado (9) y a partir de sus distorsiones detecta el contorno superficial.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el proyector de patrones de luz (7) proyecta adicionalmente una marca de luz (15, 16) que la cámara (10) también graba.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la marca de luz (15, 16) es una inscripción (15) y/o un código (16) legible por máquina, con preferencia un código de barras.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el sensor (4) presenta al menos dos proyectores de patrones de luz (7) en primeras ubicaciones distintas entre sí.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el proyector de patrones de luz (7) es un emisor de láser o diodo luminoso.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la cámara (10) es una cámara de vigilancia de tráfico.

7. Instalación (21) para el control de identidad de vehículos (2) , caracterizada por un dispositivo (1) configurado para la clasificación según una de las reivindicaciones 1 a 6 a fin de obtener datos de clasificación (13) de un vehículo (2) , un dispositivo configurado para la detección de matrícula en vehículos (2) a fin de obtener datos de matrícula (24) de un vehículo (2) , una base de datos (25) configurada para enlazar los datos de clasificación y matrícula (12, 24) con datos de identidad (26) de un vehículo (2) , y un dispositivo de evaluación (6) configurado para indicar que dos vehículos (2) son idénticos si sus datos de identidad (26) son iguales.

8. Instalación según la reivindicación 7, caracterizada porque el dispositivo de clasificación y el dispositivo de detección de matrícula usan una cámara común (10) .

9. Instalación según la reivindicación 7 u 8, caracterizada y configurada para vigilar la entrada y salida de un aparcamiento e indicar si los datos de identidad (26) de un vehículo saliente (2) difieren de los datos de identidad (26) , almacenados en la base de datos (25) , de un vehículo (2) que ha entrado antes con los mismos datos de matrícula (24) .

10. Procedimiento para la clasificación de objetos (2) , especialmente vehículos, en una calzada (3) , con los siguientes pasos: proyección de un patrón de luz (9) en forma de una rejilla de luz, franjas de luz o círculos de luz sobre la calzada (3) desde una primera ubicación (8) , grabación del patrón de luz proyectado (9) desde una segunda ubicación (11) para detectar el contorno superficial de un objeto (2) a partir de distorsiones del patrón de luz (9) , y clasificación del objeto (2) por medio del contorno superficial detectado.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque de manera adicional al patrón de luz

(9) se proyecta una marca de luz (15, 16) que se graba también.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque la marca de luz (15, 16) es una inscripción (15) y/o un código (16) legible por máquina, con preferencia un código de barras.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el patrón de luz y la marca de luz opcional se graban con una cámara de vigilancia de tráfico (10) .

14. Procedimiento para el control de identidad de vehículos, con los siguientes pasos: ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 13 en un vehículo (2) que aparece en primer lugar para obtener datos de clasificación (12) del vehículo (2) , detección de datos de matrícula (24) del vehículo (2) y enlace de los datos de clasificación y matrícula (12, 24) con datos de identidad (26) del vehículo (2) que aparece en primer lugar,

ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 13 en un vehículo (2) que aparece en segundo lugar para obtener datos de clasificación (12) del vehículo (2) , detección de datos de matrícula (24) del vehículo (2) y enlace de los datos de clasificación y matrícula (12, 24) con datos de identidad (26) del vehículo (2) que aparece en segundo lugar, y reconocimiento del vehículo (2) que aparece en primer lugar y del vehículo (2) que aparece en segundo lugar como idénticos si sus datos de identidad (26) son iguales.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque mediante éste se vigila la entrada y salida de un aparcamiento y se emite una alarma si los datos de identidad (26) de un vehículo saliente (2) difieren de 10 los datos de identidad (26) de un vehículo (2) que ha entrado antes con los mismos datos de matrícula (24) .

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del 5 documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación 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 descripción

• US 20020140924 A1 [0002] Literatura no patente citada en la descripción • R. Obergrussberger.

3. PKW-Konturbestimmung. Elektronik Industrie, enero 2007, 74 y ss. [0003]