El sistema objeto de invención tiene la finalidad de realizar el control inteligente de los tiempos de apertura y cierre de un semáforo que gobierna un cruce peatonal,

especialmente en zonas urbanas. Se trata de un sistema de seguridad vial que permite garantizar que el tránsito de los peatones en los cruces peatonales se realiza de forma segura, a la vez que se optimizan los tiempos de apertura y cierre de los semáforos, logrando una mejora en la fluidez del tráfico en zonas urbanas. Para ello, se efectúa la monitorización de las zonas de espera de los cruces peatonales mediante un sistema de visión estereoscópica con iluminación infrarroja. Las imágenes proporcionadas por el sistema de visión estereoscópico son procesadas por un ordenador, obteniendo información relativa a la presencia de peatones en las zonas de espera. Dicha información es utilizada para actuar sobre un semáforo que controla el cruce peatonal.

Sistema de regulación inteligente de cruces peatonales mediante monitorización de las zonas de espera y control semafórico adaptativo.

Sector de la técnica La presente invención se enmarca en el sector de los Sistemas de Seguridad en Infraestructuras de Transporte y Tráfico. De forma más concreta, la invención se centra en la gestión inteligente de cruces peatonales. Los sistemas desarrollados en este sector emplean generalmente sensores de infrarrojos y de presión, así como pulsadores manuales, con el objetivo de realizar el control adaptativo de los tiempos de apertura y cierre de los semáforos ubicados en cruces peatonales. El objetivo de este tipo de sistemas es mejorar la seguridad en los cruces peatones regulados por semáforos e incrementar la fluidez del tráfico.

Estado de la técnica

Los sistemas de gestión de infraestructuras de transporte y tráfico han experimentado un desarrollo desorbitante en los últimos años, fomentado tanto por la gran inversión realizada desde los diversos organismos involucrados en el sector como por la incorporación de forma masiva de las nuevas Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) . La proliferación en la implantación de este tipo de sistemas se ha producido de forma paralela en los Estados Unidos, Europa y Japón. Parte de este gran desarrollo se ha producido en el sector privado, aunque en el caso de los reguladores semafóricos de cruces peatonales, sector en el que se encuadra el sistema objeto de esta invención, la inversión ha procedido fundamentalmente de instituciones públicas, y más concretamente, de ayuntamientos y diputaciones.

De esta forma, la utilización de pulsadores manuales y control adaptativo de tiempos de apertura y cierre de semáforos que regulan cruces peatonales resulta algo totalmente habitual en las ciudades de los países occidentales. Existen incluso algunos sistemas experimentales en Países nórdicos en los que se monitoriza la presencia de peatones esperando en las zonas de espera de los cruces peatonales. La monitorización se realiza con sensores infrarrojos y sensores de presión enterrados bajo la zona de espera. El coste de dichos sistemas los hace inviables para un despliegue masivo. Por otra parte, no pueden proporcionar información sobre la presencia de peatones que ya se encuentran cruzando el cruce peatonal. No existe en la actualidad ningún sistema comercial cuya finalidad sea la de proporcionar seguridad adicional en los cruces peatonales e incrementar la fluidez del tráfico mediante una gestión inteligente de los semáforos, realizando para ello una monitorización de las zonas de espera utilizando sistemas de visión, tal y como se propone en el sistema objeto de esta invención. Esta característica hace que el sistema propuesto resulte especialmente útil, ya que en una situación de peligro potencial, en la que un peatón se encuentre caminando a través del cruce, pero que, por motivos de discapacidad o problemas físico, necesite más tiempo del habitual en finalizar la maniobra de cruce. Igualmente, el semáforo puede inhibir la activación del paso de peatones en aquellos casos en los que un peatón acciona el pulsador de activación del semáforo pero cruza antes de que el semáforo de peatones conmute a verde. Esta acción contribuiría a no detener a los vehículos de forma innecesaria. Sin duda, todo ello puede redundar en la reducción de accidentes en cruces peatonales con semáforo y en un incremento de la fluidez del tráfico.

Por otra parte, la invención propuesta está basada en cámaras digitales y en un ordenador industrial, lo cual permitiría la fabricación masiva del mismo y su instalación en cruces peatonales en zonas urbanas con un coste económico moderado. Esta es la razón por la que muchos ayuntamientos y empresas encargadas de desarrollar el control semafórico de cruces peatonales podrían estar muy interesadas en una invención de estas características.

Hasta la fecha no se conoce la existencia de ninguna patente cuyas características sean el objeto de la presente invención.

Explicación de la invención El sistema desarrollado para la regulación semafórica inteligente de cruces peatonales está caracterizado por la asociación funcional de un par de cámaras digitales que conforman un sistema de visión estereoscópica (1) y un sistema de iluminación infrarroja (2) que se sitúan en un soporte fijo ubicado junto a la zona de espera de un cruce peatonal, de tal forma que se pueda percibir de forma completa y monitorizar la presencia de peatones en la misma; (3) tarjeta electrónica que permite garantizar un correcto sincronismo en la adquisición de imágenes del sistema estéreo;

(4) un procesador de imágenes estereoscópicas basado en un ordenador industrial; (5) un interfaz de comunicación entre el ordenador industrial y el regulador semafórico que controla el cruce peatonal; (6) un regulador semafórico que controla el tiempo de apertura y cierre del semáforo en el cruce peatonal; (7) semáforo que permite o prohíbe el paso de peatones a través del cruce monitorizado.

Se propone desarrollar un sistema de monitorización y control de cruces peatonales mediante un sistema de actuación semafórica inteligente y totalmente adaptado a las condiciones de tráfico. La motivación que conduce a esta propuesta se justifica a continuación:

• El objetivo principal que se persigue es la mejora de la eficiencia del tráfico y con ello la disminución de las emisiones efectuadas por los vehículos.

• De forma adicional, el sistema propuesto supondrá una mejora en la seguridad de los peatones en cruces semafóricos, especialmente para personas mayores, niños y discapacitados, los cuales constituyen el grupo de usuarios más vulnerables en las infraestructuras de transporte urbano.

• Igualmente, la satisfacción de peatones y conductores aumentará, ya que las condiciones de apertura y cierre de los semáforos en los cruces peatonales serán mucho más eficientes, racionales y adaptadas a las condiciones reales en cada momento.

Para conseguir todos estos objetivos se propone el desarrollo de un sistema de control inteligente de los tiempos de apertura y cierre de los semáforos que actúan en los cruces peatonales. Dicho sistema se integraría perfectamente en los actuales sistemas de solicitud de apertura de semáforo peatonal por demanda a través de un pulsador. En los actuales sistemas de control, el tiempo de apertura y cierre del semáforo de peatones no depende para nada del número de peatones que se encuentran esperando a cruzar, ni del tiempo empleado por el peatón para cruzar, ni de la existencia o no existencia de algún peatón que no haya terminado de cruzar en el instante del cierre del semáforo. Ello da lugar a situaciones no deseadas, tal y como se describe a continuación:

• Un peatón pulsa el semáforo para solicitar su apertura. Entretanto, el peatón observa que no hay peligro y decide cruzar la calle a pesar de que el semáforo de peatones aún se encuentra en rojo y no ha llegado a conmutar a verde. A continuación, el semáforo de peatones conmuta a verde. El peatón ya hace tiempo que alcanzó el otro lado de la calle y no hay ningún otro peatón esperando a cruzar, de forma que todos los vehículos que circulaban por la calle en ese momento quedan retenidos por el semáforo de forma innecesaria durante un tiempo preprogramado.

• Un peatón con limitaciones físicas (por enfermedad, lesión, edad o discapacidad) solicita la apertura del semáforo mediante la activación del pulsador. El semáforo se abre y el peatón comienza a cruzar. Debido a las limitaciones físicas del peatón, este no consigue alcanzar el lado contrario del cruce antes del tiempo preestablecido. El peatón intenta acelerar el ritmo, con los problemas físicos y el aumento de estrés e inseguridad que ello puede acarrear.

Las dos situaciones anteriores podrían evitarse o al menos atenuarse en gran medida mediante el desarrollo de un sistema de control dinámico de los tiempos de apertura y cierre del semáforo peatonal basado en la presencia y situación de los peatones. Para ello, se propone desarrollar un sistema basado en dos cámaras digitales. Las cámaras serán utilizadas para monitorizar tanto la zona de cruce como la zona de espera de peatones. En el sistema objeto de esta invención se utilizan cámaras digitales de coste moderado de muy sencilla instalación y calibración.

Las características del sistema se resumen a continuación:

• Aumento del tiempo de apertura hasta un máximo prefijado si la persona que se encuentra...

1. Sistema de regulación inteligente de cruces peatonales mediante monitorización de las zonas de espera y control semafórico adaptativo caracterizado porque está constituido por la asociación funcional de un par de cámaras digitales que conforman un sistema de visión estereoscópica (1) y un sistema de iluminación infrarroja (2) que se sitúan en un poste fijo ubicado junto a la zona de espera del cruce peatonal, de tal forma que se pueda percibir de forma completa y monitorizar la presencia de peatones en la misma; (3) tarjeta electrónica que permite garantizar un correcto sincronismo en la adquisición de imágenes del sistema estéreo; (4) un procesador de imágenes estereoscópicas basado en un ordenador industrial; (5) un interfaz de comunicación entre el ordenador industrial y el regulador semafórico que controla el cruce peatonal; (6) un regulador semafórico que controla el cruce peatonal monitorizado; (7) semáforo que permite o prohíbe el paso de peatones a través del cruce peatonal monitorizado.

2. Sistema de visión artificial según la reivindicación [1] caracterizado por estar basado en un procesador de imágenes estereoscópicas implementado sobre un ordenador industrial (4) . El procesador permite la ejecución del software de procesamiento y el análisis de las imágenes sincronizadas proporcionadas por el sistema de visión estereoscópica (1) .

3. Sistema de visión artificial según la reivindicación [1] caracterizado por ser capaz de detectar la presencia de peatones en las zonas de espera del cruce peatonal. Para ello se emplean técnicas de detección de objetos, utilizando medidas de disparidad en imágenes estereoscópicas, y técnicas de reconocimiento de peatones basadas en SVM (Support Vector Machines) . El algoritmo de detección y reconocimiento de peatones está implementado sobre el ordenador industrial (4) .

4. Sistema de visión artificial según la reivindicación [1] caracterizado por un sistema de iluminación infrarroja (2) que es activado cuando la cantidad de luz percibida por el sistema de cámaras digitales (1) es inferior a un valor determinado. Ello permite la correcta visibilidad del punto de acceso monitorizado tanto en condiciones diurnas como en condiciones nocturnas o bajo condiciones meteorológicas adversas, tales como lluvia o niebla.

5. Sistema de visión artificial según la reivindicación [1] caracterizado por que interactúa con el regulador semafórico (6) que controla el acceso al cruce peatonal mediante la activación de un semáforo (7) .