Procedimiento para la comunicación de radio entre una radiobaliza y una unidad de a bordo así como radiobaliza y unidad de a bordo asociadas.

Procedimiento para la comunicación de radio selectiva (6) entre una radiobaliza (1) y una unidad de a bordo (7) de un vehículo (8) que pasa por la radiobaliza (1),

que comprende:

en la unidad de a bordo (7): determinar (17) la dirección de movimiento actual (hd) de la unidad de a bordo (7) y enviar (19) una información de dirección de movimiento (20) a este respecto a la radiobaliza (1);

en la radiobaliza (1): comprobar (23) si la dirección de movimiento (hd) indicada en esta información de dirección de movimiento (20) está situada dentro de límites (w) previamente establecidos, y, si es así, realizar (24) una comunicación de radio (6) con la unidad de a bordo (7).

Procedimiento para la comunicación de radio entre una radiobaliza y una unidad de a bordo así como radiobaliza y unidad de a bordo asociadas

La presente invención se refiere a un procedimiento para la comunicación de radio selectiva entre una radiobaliza y una unidad de a bordo de un vehículo que pasa por la radiobaliza. La invención se refiere además a una radiobaliza y a una unidad de a bordo para realizar este procedimiento.

Radiobalizas (Roadside-Units (unidades en carretera), RSU) y unidades de a bordo (OBU) de este tipo se utilizan en sistemas de peaje viario y comunicación viaria vinculados con la infraestructura. Estos sistemas se basan en una pluralidad de radiobalizas estacionarias geográficamente distribuidas que se comunican por radio de corto alcance con unidades de a bordo de vehículos que pasan para localizar los mismos con respecto al lugar de su zona limitada de cobertura de radio de baliza. De este modo se puede cobrar peaje, por ejemplo, por usos de lugares de los vehículos o se puede proporcionar información específica de lugares a los mismos, véase, por ejemplo, el documento EP 2 001 081 A2. A este respecto resulta importante a menudo poder asignar comunicación de radio entre una radiobaliza y una unidad de a bordo en su proximidad a un vehículo muy concreto, por ejemplo, para identificar el vehículo que se comunica en una imagen de cámara de la radiobaliza en caso de un alto volumen de tráfico.

Para este fin se utilizan actualmente en la mayoría de los casos radiobalizas con una zona de cobertura de radio especialmente pequeña, muy dirigida, por ejemplo, según la norma DSRC (dedicated short range communication, comunicación dedicada de corto alcance), y éstas se asignan de forma dedicada a cada carril individual de una carretera de múltiples carriles. Cuando se utilizan radiobalizas con una mayor zona de cobertura de radio, por ejemplo, según la norma WAVE (wireless access in a vehicle environment, conexión inalámbrica en entornos vehiculares), entonces son necesarios dispositivos de identificación adicionales específicos del carril como antenas de carril, receptores radiogonométricos o similares para la asignación de vehículos de las comunicaciones de radio. Ambas variantes requieren el montaje específico del carril de infraestructura en el lado de la carretera, lo que se realiza mediante puentes de montaje que recubren la carretera ("gantries") o mástiles en el lado de la carretera con brazos salientes de montaje. Los puentes de montaje, los mástiles de montaje y los brazos salientes de montaje de este tipo no sólo son muy caros en cuanto a su instalación, sino también requieren mucho espacio debido a su configuración maciza y, no por último, no son atractivos, en particular en zonas residenciales y en paisajes naturales.

La invención se plantea el objetivo de crear procedimientos y dispositivos para la comunicación de radio selectiva entre radiobalizas y unidades de a bordo que superen los inconvenientes mencionados.

Este objetivo se consigue en un primer aspecto de la invención con un procedimiento del tipo mencionado al inicio, que comprende:

en la unidad de a bordo: determinar la dirección de movimiento actual de la unidad de a bordo y enviar una información a este respecto a la radiobaliza;

en la radiobaliza: comprobar si la dirección de movimiento indicada en la información de dirección de movimiento está situada dentro de límites previamente establecidos, y, si es así, realizar una comunicación de radio con la unidad de a bordo.

La invención se basa en el planteamiento novedoso de evaluar la dirección de movimiento ("heading") de una unidad de a bordo que se mueve en la zona de cobertura de radio de una radiobaliza para realizar de forma selectiva sólo comunicaciones de radio con unidades de a bordo que se mueven en una determinada dirección. De este modo se pueden distinguir entre sí comunicaciones de radio con unidades de a bordo en carriles de un diferente sentido de marcha sin que sean necesarias para ello estructuras de montaje caras, macizas, que requieren mucho espacio y que cambian el aspecto local. Asimismo, se pueden ignorar y suprimir unidades de a bordo que se mueven en una zona de dirección no deseada, por ejemplo, de vehículos del tráfico transversal.

Como resultado se consiguen de manera sencilla, económica y ahorrando espacio comunicaciones de radio selectivas entre una radiobaliza y unidades de a bordo del tráfico fluido, por lo que, por ejemplo, también se pueden utilizar radiobalizas con mayores zonas de cobertura de radio "sin gantries" que también se pueden disponer escondidas de forma que protegen el paisaje.

La unidad de a bordo puede emitir de forma periódica su información de dirección de movimiento para que radiobalizas las puedan recibir en su trayecto. Por ejemplo, la unidad de a bordo puede utilizar para ello los denominados "common awareness messages, mensajes de conciencia común" (CAM) según la norma ETSI ITS-G5 que se emiten cada 100 ms por la unidad de a bordo para radiobalizas y participantes de tráfico vecinos.

De manera alternativa, la unidad de a bordo envía su información de dirección de movimiento sólo cuando detecta una radiobaliza en su proximidad para conseguir la mayor precisión y eficacia posibles.

La detección de una radiobaliza en proximidad de la unidad de a bordo se puede realizar de todas las maneras conocidas en la técnica, por ejemplo, mediante sensores ópticos de la unidad de a bordo que detectan marcas ópticas o el aspecto de una radiobaliza; mediante la detección del hecho de alcanzar lugares conocidos de radiobalizas cuando la unidad de a bordo puede determinar por sí misma su posición, por ejemplo, mediante navegación por satélite, o similares. Preferiblemente, la radiobaliza envía de forma periódica peticiones de comunicación, y dicha detección de la radiobaliza se realiza mediante la recepción de una petición de comunicación en la unidad de a bordo, por lo que no son necesarios dispositivos adicionales de la unidad de a bordo más allá de sus dispositivos de comunicación ya existentes.

Preferiblemente, dichos límites previamente establecidos son uno o varios intervalos angulares de puntos cardinales. De este modo se pueden crear intervalos de tolerancia para movimientos de unidad de a bordo admisibles en determinados puntos cardinales y se pueden asignar a los mismos comunicaciones de radio selectivas.

Una ventaja adicional del procedimiento de la invención consiste en que para la emisión de la petición de comunicación y la realización de la comunicación de radio en la radiobaliza se puede utilizar una antena omnidireccional. De este modo, el procedimiento de la invención es especialmente adecuado para radiobalizas WAVE con zonas de cobertura de radio no dirigidas de espacios grandes que detectan de forma parásita varias direcciones de carril, carreteras que se cruzan, etc., para a este respecto realizar de forma selectiva comunicaciones de radio con unidades de a bordo en determinadas direcciones de carretera.

Según una forma de realización preferida adicional de la invención, se puede determinar adicionalmente la posición actual de la unidad de a bordo y enviarla a la radiobaliza, y se puede comprobar adicionalmente en la radiobaliza si también la posición así recibida está situada dentro de límites previamente establecidos, y, sólo cuando eso también es así, se puede realizar la comunicación de radio. De manera alternativa, la radiobaliza puede determinar la posición actual de la unidad de a bordo y se puede comprobar adicionalmente si la posición así determinada está situada dentro de límites previamente establecidos, y, sólo cuando eso también es así, se puede realizar la comunicación de radio. De este modo también se pueden distinguir unidades de a bordo que se mueven en la misma dirección, por ejemplo, en diferentes carriles del mismo sentido de marcha.

Preferiblemente, la unidad de a bordo envía junto con la información de dirección de movimiento un identificador de radio unívoco que se utiliza para dirigir la unidad de a bordo en la comunicación de radio. Esto resulta ventajoso en caso de mayores volúmenes de tráfico cuando varias unidades de a bordo se mueven al mismo tiempo en la zona de cobertura de radio de una radiobaliza.

La dirección de movimiento y, dado el caso, la posición de la unidad de a bordo se pueden determinar de las maneras más diferentes conocidas en la técnica. Por ejemplo, la unidad de a bordo podría contener una brújula electrónica, podría estar montada sobre el vehículo en una ubicación previamente establecida con respecto a las ruedas del vehículo y recibir un valor de medición de velocidad del tacómetro del vehículo, de modo... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la comunicación de radio selectiva (6) entre una radiobaliza (1) y una unidad de a bordo (7) de un vehículo (8) que pasa por la radiobaliza (1), que comprende:

en la unidad de a bordo (7): determinar (17) la dirección de movimiento actual (hd) de la unidad de a bordo (7) y enviar (19) una información de dirección de movimiento (20) a este respecto a la radiobaliza (1); en la radiobaliza (1): comprobar (23) si la dirección de movimiento (hd) indicada en esta información de dirección de movimiento (20) está situada dentro de límites (w) previamente establecidos, y, si es así, realizar (24) una comunicación de radio (6) con la unidad de a bordo (7).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la unidad de a bordo (7) envía de forma periódica su información de dirección de movimiento (20).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la unidad de a bordo (7) envía su información de dirección de movimiento (20) cuando detecta una radiobaliza (1) en su proximidad.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por que la radiobaliza (1) envía de forma periódica (13) peticiones de comunicación (13), y por que dicha detección de la radiobaliza (1) se realiza mediante la recepción (14) de una petición de comunicación (13) en la unidad de a bordo (7).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los límites (w) previamente establecidos son uno o varios intervalos angulares (wa, Wb) de puntos cardinales.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que para enviar (13) la petición de comunicación (13) y realizar (24) la comunicación de radio (6) en la radiobaliza (1) se utiliza una antena omnidireccional.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la unidad de a bordo (7) determina adicionalmente su posición actual (p) y lo envía a la radiobaliza (1), y por que en la radiobaliza (1) se comprueba adicionalmente si también la posición (p) así recibida está situada dentro de límites (a) previamente establecidos, y, sólo cuando eso también es así, se realiza la comunicación de radio (6).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la radiobaliza (1) determina la posición actual (p) de la unidad de a bordo (7) y comprueba adicionalmente si la posición (p) así determinada está situada dentro de límites (a) previamente establecidos, y, sólo cuando eso también es así, se realiza la comunicación de radio (6).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la unidad de a bordo (7) envía junto con la información de dirección de movimiento (20) un identificador de radio unívoco (OBU-ID) que se utiliza para dirigir la unidad de a bordo (7) en la comunicación de radio (6).

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la dirección de movimiento (hd) y, dado el caso, la posición (p) de la unidad de a bordo (7), se determinan con ayuda de un receptor de navegación por satélite (12) dispuesto en la unidad de a bordo (7).

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la petición de comunicación (13) y la información de dirección de movimiento (20) se envían como mensajes según la norma WAVE.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la radiobaliza (1) y la unidad de a bordo (7) son parte de un sistema de peaje viario y la comunicación de radio (6) se utiliza para cobrar peaje por el uso de una carretera de la unidad de a bordo (7).

13. Radiobaliza con un transceptor para la comunicación de radio con unidades de a bordo de vehículos que pasan, caracterizada por que está configurada para recibir por radio (21) de una unidad de a bordo (7) una información (20) que indica su dirección de movimiento actual (hd) y comprobar (23) si la dirección de movimiento (hd) está situada dentro de límites (w) previamente establecidos, y, sólo si es así, realizar la comunicación de radio (6) con la unidad de a bordo (7).

14. Radiobaliza según la reivindicación 13, caracterizada por que los límites (w) previamente establecidos son un intervalo angular (wa, Wb) de puntos cardinales.

15. Radiobaliza según las reivindicaciones 13 o 14, caracterizada por que para dicha recepción de radio (21) y dicha comunicación de radio (6) tiene una antena omnidireccional.

16. Radiobaliza según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizada por que está configurada para determinar

(22) la posición actual (p) de la unidad de a bordo (7) y comprobar adicionalmente (23) si la posición (p) así determinada está situada dentro de límites (a) previamente establecidos, y sólo cuando eso también es así realizar la comunicación de radio (6).

17. Radiobaliza según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizada por que envía de forma periódica (13) peticiones de comunicación (13) para instar de este modo a unidades de a bordo (7) en su proximidad a realizar una transmisión de radio (19) de su dirección de movimiento (hd).

18. Radiobaliza según una de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizada por que utiliza un identificador de radio (OBU-ID) de la unidad de a bordo (7) recibido con la información de dirección de movimiento (20) para dirigir la comunicación de radio (6) a esta unidad de a bordo (7).

19. Unidad de a bordo para su montaje sobre un vehículo, con un transceptor (11) para la comunicación de radio (6) con radiobalizas (1) en su trayecto y con un procesador (10) y un dispositivo (12) para determinar su dirección de movimiento (hd), caracterizada por que está configurada para determinar su dirección de movimiento actual (hd) en caso de detectar una radiobaliza (1) en su proximidad (17) y enviar una información de dirección de movimiento (20) a este respecto a la radiobaliza (1).

20. Unidad de a bordo según la reivindicación 19, caracterizada por que está configurada para detectar la radiobaliza (1) mediante recepción (14) de una petición de comunicación (13) de la radiobaliza (1).

21. Unidad de a bordo según las reivindicaciones 19 o 20, caracterizada por que tiene un identificador de radio unívoco (OBU-ID) que envía junto con la información de dirección de movimiento (20).

22. Unidad de a bordo según una de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizada por que además presenta un dispositivo (12) para determinar su posición (p) y está configurada para enviar junto con la información de dirección de movimiento (20) también su posición (p).

23. Unidad de a bordo según una de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizada por que el dispositivo (12) para determinar la dirección de movimiento (hd) y/o la posición (p) es un receptor de navegación por satélite.

24. Unidad de a bordo según una de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizada por que el transceptor (11) funciona según la norma WAVE y envía la información de dirección de movimiento (20) a continuación de un mensaje VST.