Dispositivo y procedimiento para detectar ruedas.

Procedimiento para detectar ruedas (4) de un vehículo (1) que se desplaza sobre una vía (2) en una dirección demarcha y cuyas ruedas (4) sobresalen de la carrocería de vehículo (5) hacia abajo y están,

al menos en parte,expuestas lateralmente a la altura de la carrocería de vehículo (5), caracterizado por las etapas de:

Emitir un rayo de medición electromagnético (7) concentrado con un desarrollo temporal conocido de sufrecuencia desde un lado de la vía (2) sobre una zona de altura previamente determinada por encima de la vía(2) y de manera oblicua con respecto a la dirección de marcha (3), estando el rayo de medición (7) concentradode modo que su ángulo de apertura es< 1° o de modo que su zona de incidencia (7') en el vehículo (1) tiene undiámetro máximo de< 5 cm, preferiblemente de< 2 cm,

Recibir el rayo de medición (7) reflejado por un vehículo (1) que pasa y registrar el desarrollo temporal de sufrecuencia con respecto al desarrollo conocido, y

Detectar como rueda (4) un impulso rectangular (11) que se produce dentro del intervalo de tiempo (Tp) del pasode la carrocería de vehículo (5) en el desarrollo registrado,.

Dispositivo y procedimiento para detectar ruedas La presente invención se refiere a un procedimiento para detectar ruedas de un vehículo que se desplaza sobre una vía en una dirección de marcha, y cuyas ruedas sobresalen de la carrocería de vehículo hacia abajo y están, al menos en parte, expuestas lateralmente a la altura de la carrocería de vehículo.

La detección de ruedas de vehículo es de interés en numerosas aplicaciones. Así se puede detectar con seguridad a 10 partir de la detección de ruedas el tránsito de una determinada superficie de tráfico, por ejemplo para vigilar fronteras o para desencadenar determinadas acciones, tal como el desencadenamiento de un alarma, el encendido de una iluminación, la apertura de una barrera, la toma de una fotografía para fines de vigilancia, etc. También sistemas modernos de tarificación de tráfico se basan a menudo en el número de ejes de vehículos para establecer las tasas, de modo que la detección de ruedas (ejes de rueda) también puede constituir una base importante para sistemas de peaje de carretera o de tasas de aparcamiento.

Por el documento DE 10 2008 037 233 A1 se sabe detectar ruedas de un vehículo en movimiento debido a su componente horizontal de la velocidad tangencial, diferente con respecto al resto del vehículo, que provoca un desplazamiento de frecuencia Doppler correspondiente de un rayo de medición de radar. Para ello se utiliza un dispositivo de medición de velocidad radar que con un lóbulo de radiación de radar irradia sobre la zona inferior de vehículos que pasan y a partir de la mezcla de frecuencias de recepción retenida promedia una única señal de medición de velocidad que en los lugares de las ruedas muestra valores máximos de señal. Una detección automática de valores máximos de este tipo en un desarrollo de señal requiere una búsqueda de valores extremos con análisis de señales y por consiguiente es complicada. Además, por ejemplo huecos entre un vehículo de tracción y su remolque pueden indicar de manera falsa valores mínimos de señal y con ello valores máximos “falsos” intermedios que llevan a una detección errónea de ruedas.

La invención tiene como objetivo crear procedimientos y dispositivos para detectar ruedas que se puedan realizar de manera más sencilla que las soluciones conocidas.

Este objetivo se alcanza en un primer aspecto de la invención con un procedimiento que se caracteriza por las etapas de Emitir un rayo de medición electromagnético concentrado con un desarrollo temporal conocido de su frecuencia desde un lado de la vía sobre una zona de altura previamente determinada por encima de la vía y de manera oblicua con respecto a la dirección de marcha, estando el rayo de medición concentrado de modo que su ángulo de apertura es < 1° o de modo que su zona de incidencia en el vehículo tiene un diámetro máximo de < 5 cm, preferiblemente de < 2 cm, Recibir el rayo de medición reflejado por un vehículo que pasa y registrar el desarrollo temporal de su frecuencia con respecto al desarrollo conocido, y Detectar como rueda un impulso rectangular, que se produce dentro del intervalo de tiempo del paso de la carrocería de vehículo en el desarrollo registrado.

La invención se basa en el conocimiento de que la componente horizontal de la velocidad tangencial de una rueda 45 que gira a una determinada altura previamente establecida permanece constante durante todo el paso de la rueda, es decir, cuando la rueda „se interseca“ a esta altura, y es diferente con respecto a la velocidad de la carrocería, siempre que la rueda no experimente un impacto a la altura de su eje, de modo que es suficiente una detección simple de impulsos rectangulares para detectar de manera segura una rueda que gira. Para ello se emplea un rayo de medición concentrado para generar un punto de incidencia o punto de medición lo más pequeño posible en la 50 carrocería del vehículo o la rueda que gira. Un punto de incidencia o punto de medición lo más pequeño posible permite no tener en cuenta otras influencias de medición, como aparecen por ejemplo en la medición de la parte de proyección lateral del vector de movimiento del vehículo: un punto de incidencia o punto de medición demasiado grande llevaría a una ampliación del intervalo de frecuencia en la señal de recepción debido a los diferentes ángulos de proyección. Esta concentración se puede conseguir por ejemplo con ayuda de un rayo láser como rayo de 55 medición, o mediante rayos de radar con una frecuencia extremadamente elevada, preferiblemente en el intervalo superior a 70 GHz, tal como se utilizan por ejemplo como sensores de radar de trayectos largos en el ámbito de vehículos para asistentes de alerta de cambio de carril o de colisión: rayos de radar con una frecuencia tan elevada se pueden concentrar mucho con antenas direccionales, conjuntos de antenas o lentes de radar correspondientes, de modo que su zona de incidencia en la carrocería o en la rueda tiene un diámetro de unos pocos centímetros.

Por el término rayo de medición "concentrado" se entiende en la presente descripción por consiguiente un rayo de medición que tiene un ensanchamiento de rayo (ángulo de apertura) de unos pocos grados, preferiblemente de < 1° (equivalente a < 0, 00024 sr) , de modo que por la distancia entre el aparato de radar o radar por infrarrojo y el vehículo explorado se consigue una zona de incidencia en el vehículo con un diámetro máximo en un intervalo 65 centimétrico, preferiblemente de < 5 cm, de manera especialmente preferible de < 2 cm.

La detección del impulso rectangular en el desarrollo de frecuencia de recepción registrado se puede conseguir de manera especialmente sencilla por que se detectan dos saltos de frecuencia alternantes sucesivos, entre los que existe una frecuencia fundamentalmente constante.

En un segundo aspecto la invención crea un dispositivo para detectar ruedas de un vehículo que se desplaza sobre una vía en una dirección de marcha, y cuyas ruedas sobresalen de la carrocería de vehículo hacia abajo y están, al menos en parte, expuestas lateralmente a la altura de la carrocería de vehículo, y que está caracterizado por:

un aparato de radar o radar por infrarrojo Doppler que emite un rayo de medición electromagnético concentrado con un desarrollo temporal conocido de su frecuencia a un objetivo, y que registra el desarrollo temporal de la frecuencia del rayo de medición reflejado por el objetivo con respecto al desarrollo conocido, estando el rayo de medición orientado desde un lado de la vía a una zona de una altura previamente determinada por encima de la vía y de manera oblicua con respecto a la dirección de marcha, y estando concentrado de modo que su ángulo de apertura es < 1° o de modo que su zona de incidencia en el vehículo tiene un diámetro máximo de < 5 cm, preferiblemente de < 2 cm, y un dispositivo de evaluación dispuesto aguas abajo, que detecta como rueda un impulso rectangular, que se produce dentro del intervalo de tiempo del paso de una carrocería de vehículo en el desarrollo registrado.

Con respecto a las ventajas del dispositivo según la invención se hace referencia a las explicaciones anteriores con 20 respecto al procedimiento según la invención.

Características y ventajas adicionales del procedimiento y del dispositivo de la invención se obtienen a partir de la siguiente descripción de un ejemplo de realización preferido haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que muestran:

La figura 1, una forma de realización del dispositivo de la invención en una vista en perspectiva esquemática; La figura 2, varios desarrollos de exploración a modo de ejemplo de un rayo de medición concentrado en un vehículo que pasa; La figura 3, diagramas de tiempo de los desarrollos de frecuencia de recepción o de velocidad determinados con respecto a los desarrollos de exploración de la figura 2; y La figura 4, los desarrollos de velocidad en una rueda que gira en detalle.

En la figura 1 se mueve un vehículo 1 sobre una vía 2 en una dirección de marcha 3. El vehículo 1 tiene ruedas 4 que sobresalen de la carrocería 5 del vehículo 1 hacia abajo y a este respecto, al menos en parte, quedan expuestas 35 en los laterales de la carrocería en hendiduras de la misma, es decir, que son visibles desde un lado.

Un aparato de radar o radar por infrarrojo Doppler 6 emite un rayo de medición de radar o radar por infrarrojo 7 concentrado de manera oblicua con respecto a la dirección de marcha 3 desde un lado de la vía 2 poco por encima de la superficie de la vía, de modo que el rayo de medición 7 incide sobre un vehículo 1 que pasa aproximadamente en la zona de sus ruedas 4.

1. Procedimiento para detectar ruedas (4) de un vehículo (1) que se desplaza sobre una vía (2) en una dirección de marcha y cuyas ruedas (4) sobresalen de la carrocería de vehículo (5) hacia abajo y están, al menos en parte, 5 expuestas lateralmente a la altura de la carrocería de vehículo (5) , caracterizado por las etapas de:

Emitir un rayo de medición electromagnético (7) concentrado con un desarrollo temporal conocido de su frecuencia desde un lado de la vía (2) sobre una zona de altura previamente determinada por encima de la vía (2) y de manera oblicua con respecto a la dirección de marcha (3) , estando el rayo de medición (7) concentrado de modo que su ángulo de apertura es < 1° o de modo que su zona de incidencia (7’) en el vehículo (1) tiene un diámetro máximo de < 5 cm, preferiblemente de < 2 cm, Recibir el rayo de medición (7) reflejado por un vehículo (1) que pasa y registrar el desarrollo temporal de su frecuencia con respecto al desarrollo conocido, y Detectar como rueda (4) un impulso rectangular (11) que se produce dentro del intervalo de tiempo (Tp) del paso de la carrocería de vehículo (5) en el desarrollo registrado, .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el rayo de medición (7) es un rayo de radar en el intervalo de frecuencia superior a 70 GHz, que se concentra con ayuda de una antena direccional.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el rayo de medición (7) es un rayo láser.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el impulso rectangular (11) se detecta mediante detección de dos saltos de frecuencia (12, 13) alternantes sucesivos, entre los que existe una frecuencia fundamentalmente constante.

5. Dispositivo para detectar ruedas (4) de un vehículo (1) que se desplaza sobre una vía (2) en una dirección de marcha (3) y cuyas ruedas (4) sobresalen de la carrocería de vehículo (5) hacia abajo y están, al menos en parte, expuestas lateralmente a la altura de la carrocería de vehículo (5) , caracterizado por un aparato de radar o radar por infrarrojo Doppler (6) , que emite a un objetivo un rayo de medición electromagnético (7) concentrado con un desarrollo temporal conocido de su frecuencia, y registra con respecto al desarrollo conocido el desarrollo temporal de la frecuencia del rayo de medición (7) reflejado por el objetivo, estando el rayo de medición (7) orientado desde un lado de la vía (2) a una zona de altura previamente determinada por encima de la vía (2) y de manera oblicua con respecto a la dirección de marcha (3) , y estando concentrado de modo que su ángulo de apertura es < 1° o de modo que su zona de incidencia (7’) en el vehículo (1) tiene un diámetro máximo de < 5 cm, preferiblemente de < 2 cm, y un dispositivo de evaluación (8) dispuesto aguas abajo, que detecta como rueda (4) un impulso rectangular (11) que se produce dentro del intervalo de tiempo (Tp) del paso de una carrocería de vehículo (5) en el desarrollo registrado.

6. Dispositivo según la reivindicación 5 con un aparato de radar Doppler (6) , cuyo rayo de medición (7) es un rayo de radar en el intervalo de frecuencia superior a 70 GHz y que tiene una antena direccional para concentrar el rayo de radar.

7. Dispositivo según la reivindicación 5 con un aparato de radar por infrarrojo Doppler (6) , cuyo rayo de medición (7)

es un rayo láser. 45

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que el dispositivo de evaluación (8) detecta el impulso rectangular (11) mediante dos saltos de frecuencia (12, 13) alternantes sucesivos, entre los que existe una frecuencia fundamentalmente constante.