RU2658120C1 - Multi-purpose multiband laser meter for vehicle transmission with video fixation - Google Patents
Multi-purpose multiband laser meter for vehicle transmission with video fixation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658120C1 RU2658120C1 RU2017130707A RU2017130707A RU2658120C1 RU 2658120 C1 RU2658120 C1 RU 2658120C1 RU 2017130707 A RU2017130707 A RU 2017130707A RU 2017130707 A RU2017130707 A RU 2017130707A RU 2658120 C1 RU2658120 C1 RU 2658120C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- meter
- meter according
- unit
- vehicle
- laser beam
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 26
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000019114 Amata Species 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/052—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed
- G08G1/054—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed photographing overspeeding vehicles
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/052—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к устройствам для измерения параметров движения транспорта, в частности, скорости и дальности. Предназначено для автоматизированного контроля за движением транспортных средств (далее – ТС), в том числе и по многополосным дорогам, синхронного распознавания их государственных номерных знаков (далее – ГРЗ), выявления и фиксации нарушений правил дорожного движения (далее – ПДД), в том числе для фиксации транспортных средств, превышающих скорость, а также для сбора статистической информации.The invention relates to devices for measuring the parameters of traffic, in particular, speed and range. It is intended for automated control over the movement of vehicles (hereinafter - TS), including on multi-lane roads, the simultaneous recognition of their state license plates (hereinafter - GRZ), the detection and fixing of violations of traffic rules (hereinafter - traffic rules), including for fixing vehicles in excess of speed, as well as for collecting statistical information.
Уровень техникиState of the art
Известно лазерное устройство для контроля движения транспортных средств (Laser video vehicle detection system, CN102722985 (A) ― 2012-10-10), включающее лазерный излучатель с оптической системой, фотоприемник, блок обработки данных и устройство отображения информации, предназначенное для измерения скорости транспортных средств.A known laser device for monitoring the movement of vehicles (Laser video vehicle detection system, CN102722985 (A) - 2012-10-10), including a laser emitter with an optical system, a photodetector, a data processing unit and an information display device for measuring vehicle speed .
Известно устройство определения скорости движения и координат транспортных средств ЛИДС https://www.polyus.info/products-and-services/laser-velocimeters/522844/. Устройство представляет собой моноблок, содержащий лазерный излучатель и фотоприемник, конструктивно объединенные с блоком видеокамеры. Измерение скорости происходит посредством многократного измерения дальности с последующим вычислением скорости, как производной от дальности по времени. Информация о скорости выводится на ЖКИ-экран вместе с изображением автомобиля, скорость которого измеряется. A device for determining the speed and coordinates of LEADS vehicles is available https://www.polyus.info/products-and-services/laser-velocimeters/522844/. The device is a monoblock containing a laser emitter and a photodetector, structurally integrated with the camcorder unit. Velocity is measured by repeatedly measuring the range, followed by calculating the speed as a derivative of the range in time. Information about the speed is displayed on the LCD screen along with the image of the car, the speed of which is measured.
Известен лазерный измерительный комплекс компании LaserTech http://www.lasertech.com/PicoDigiCam.aspx, в состав которого входит передвижной лазерный измеритель скорости и дальности, видеокамера с телеобъективом, а также компьютерный модуль для распознавания ГРЗ. Система устанавливается на треноге и питается от внешнего аккумулятора. Обеспечивает возможность измерения скорости и дальности до ТС, попавшего в лазерный луч, а также распознавание ГРЗ этого транспортного средства. Недостатком комплекса является весьма длительный цикл измерений (1-3 измерения в секунду), что не позволяет направлять лазерный луч под углом к транспортному потоку, а, следовательно, и контролировать цели на многополосных дорогах. Проведение измерений под малым углом к транспортному потоку приводит к необходимости измерений на расстояниях порядка нескольких сотен метров и осложнено затенением измеряемого ТС другими автомобилями, двигающимися по ближним полосам. Недостатком аналога является также тот факт, что распознавание ГРЗ является лишь дополнительной информационной функцией комплекса, никак не влияющей процесс измеренийThe well-known laser measuring complex of the LaserTech company http://www.lasertech.com/PicoDigiCam.aspx, which includes a mobile laser speed and range meter, a video camera with a telephoto lens, and also a computer module for recognition of gas detection devices. The system is mounted on a tripod and is powered by an external battery. Provides the ability to measure speed and range to vehicles that have fallen into the laser beam, as well as recognition of the burrs of this vehicle. The disadvantage of the complex is a very long measurement cycle (1-3 measurements per second), which does not allow you to direct the laser beam at an angle to the traffic flow, and, therefore, control targets on multi-lane roads. Carrying out measurements at a small angle to the traffic flow leads to the need for measurements at distances of the order of several hundred meters and is complicated by the shadowing of the measured vehicle by other cars moving in the near lanes. The disadvantage of the analogue is also the fact that the recognition of gas distribution devices is only an additional information function of the complex, which does not affect the measurement process
Известно устройство фиксации нарушений скоростного режима движения автомобильного транспорта АМАТА (http://amata-sc.ru/), наиболее близкое к заявляемому решению и принятое за прототип, содержащее лазерный измеритель скорости, видеокамеру и блок обработки данных, предназначенное для измерения скорости и фотовидеофиксации нарушений ПДД. В качестве устройства отображения используется жидкокристаллический экран, на котором отображается прицельная метка, указывающая на положение лазерного луча. Данная метка на изображении ТС является доказательством того, что измеренная скорость принадлежит именно тому транспортному средству, изображение которого в данный момент зафиксировано. Известное устройство предназначено для измерения скорости, выявления нарушений скоростного режима и видеофиксации нарушителей — иными словами, для сбора той информации, которая необходима оператору для подтверждения факта нарушения. В качестве дополнительной опции предлагается трансляция полученного изображения на удаленный компьютер с защищенной USB-ключом программой распознавания ГРЗ, что позволяет ввести автоматический учет нарушителей, однако в таком случае возникают естественные задержки, связанные с передачей изображений и обработкой данных на удаленном компьютере, что не может обеспечить синхронного получения данных о ГРЗ того ТС, скорость которого измеряется, а, следовательно, не может быть использовано для оптимизации процесса измерения скорости. Кроме того, на удаленный компьютер для распознавания ГРЗ передается изображение только того автомобиля, скорость которого измерена. Время, необходимое прототипу для получения достоверного результата измерения скорости составляет 0,29-0,31сек, что приводит также к ряду негативных последствий. В частности,A device is known for recording violations of the high-speed mode of movement of motor vehicles AMATA (http://amata-sc.ru/), which is closest to the claimed solution and adopted as a prototype containing a laser speed meter, a video camera and a data processing unit for measuring speed and photo and video recording traffic violations. A liquid crystal screen is used as the display device, on which an aim mark is displayed indicating the position of the laser beam. This mark on the image of the vehicle is proof that the measured speed belongs to the vehicle whose image is currently captured. The known device is designed to measure speed, detect violations of the speed limit and video recording of violators - in other words, to collect the information that the operator needs to confirm the violation. As an additional option, it is proposed to transfer the received image to a remote computer with a USB key protected by a recognition engine, which allows you to automatically register intruders, but in this case there are natural delays associated with the transfer of images and data processing on a remote computer, which cannot provide synchronous acquisition of data on the gas discharge of the vehicle whose speed is measured, and therefore cannot be used to optimize the speed measurement process. In addition, an image of only that car whose speed is measured is transmitted to a remote computer for recognition of gas distribution devices. The time required for the prototype to obtain a reliable speed measurement result is 0.29-0.31 sec, which also leads to a number of negative consequences. In particular,
Измеритель с таким большим временем обработки принципиально непригоден для работы на многополосной дороге, поскольку должен быть направлен под углом к направлению движения не более 2-3 градусов. В противном случае автомобиль выйдет из лазерного луча раньше, чем прибор успеет измерить его скорость.A meter with such a long processing time is fundamentally unsuitable for operation on a multi-lane road, since it should be directed at an angle to the direction of movement of no more than 2-3 degrees. Otherwise, the car will exit the laser beam before the device has time to measure its speed.
Из-за малого угла к направлению движения вследствие большого времени обработки (а значит и увеличения минимально-необходимой дальности измерений), происходит затенение автомобиля впереди идущим транспортом, что снижает количество выявленных нарушений. Due to the small angle to the direction of movement due to the long processing time (and hence the increase in the minimum required measurement range), the vehicle is shaded by the vehicles in front, which reduces the number of identified violations.
Производится измерение только одной цели, а именно той, изображение которой совпало с прицельной меткой. Измерение следующей цели связано с необходимостью ручного прицеливания в другой автомобиль либо ожидания случайного совмещения новой движущейся цели с узким лазерным лучом измерителя. Only one target is measured, namely one whose image coincides with the aim mark. The measurement of the next target is due to the need to manually aim at another car or to wait for the random combination of a new moving target with a narrow laser beam of the meter.
Задачами изобретения являются:The objectives of the invention are:
• Возможность проведения измерений скорости транспортного средства и дальности до него на участках дороги с многополосным движением. • The ability to measure vehicle speed and distance to it on road sections with multi-lane traffic.
• Возможность работы в многоцелевом режиме, позволяющем автоматически контролировать все ТС, обнаруженные в зоне сопровождения. • Ability to work in multi-purpose mode, which allows you to automatically control all vehicles found in the tracking area.
• Возможность распознавания ГРЗ и идентификации ТС, попавшего в поле зрения устройства без использования внешних вычислительных ресурсов.• Possibility of recognition of gas distribution devices and identification of vehicles that came into the field of view of the device without the use of external computing resources.
• Возможность повышения точности и сокращения времени измерения до 0.1-0.2сек за счет фиксации результатов, полученных в момент точного попадания луча лазера в номерной знак.• The ability to increase accuracy and reduce the measurement time to 0.1-0.2 seconds by fixing the results obtained at the time of the exact hit of the laser beam in the license plate.
• Возможность автоматической оценки точности измерений и фильтрации результатов по величине допустимой погрешности.• The ability to automatically evaluate the accuracy of measurements and filter the results by the value of the permissible error.
• Возможность получения результатов с повышенной точностью. • Ability to obtain results with increased accuracy.
• Возможность автоматического выявления и фиксации нарушений ПДД с идентификацией ТС-нарушителя по ГРЗ.• The ability to automatically detect and record violations of traffic rules with the identification of the vehicle-offender by the GRZ.
• Оптимизация передачи данных о зафиксированных ТС в ЦОД с целью сокращения объема передаваемой информации.• Optimization of the transmission of data on fixed vehicles to the data center in order to reduce the amount of information transmitted.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Для решения поставленной задачи предложен многоцелевой многополосный лазерный измеритель параметров движения транспорта с видеофиксацией, содержащий размещенные в корпусе локационный лазерный приемо-передающий модуль, выполненный с возможностью измерения скорости и дальности, видеокамеру, блок индикации с меткой для прицеливания, положение которой соответствует положению лазерного луча в пространстве, блок связи и блок памяти, соединенные с блоком обработки информации. В отличие от известных решений заявленный измеритель дополнительно содержит подключенный к лазерному измерительному модулю электронно-механический блок управления положением лазерного луча, выполненный с возможностью поиска номерного знака в зоне сопровождения и автоматического удержания луча на номерном знаке ТС, причем блок обработки информации содержит программно-аппаратный модуль распознавания номерных знаков, блок индикации содержит дисплей, отображающий рамку для прицеливания, изображение которой соответствует размерам зоны сопровождения, а прицельная метка выполнена с возможностью автоматического сопровождения цели и перемещения внутри упомянутой рамки.To solve this problem, a multi-purpose multi-band laser measuring device for traffic parameters with video fixation is proposed. It contains a location-based laser transceiver module, capable of measuring speed and range, a video camera, an indication unit with a mark for aiming, the position of which corresponds to the position of the laser beam in space, a communication unit and a memory unit connected to the information processing unit. In contrast to the known solutions, the inventive meter further comprises an electronic-mechanical unit for controlling the position of the laser beam connected to the laser measuring module, configured to search for a license plate in the tracking area and automatically keep the beam on the vehicle license plate, and the information processing unit contains a software and hardware module license plate recognition, the display unit contains a display that displays a frame for aiming, the image of which corresponds to the size of the tracking, and the aim mark is made with the ability to automatically track the target and move within the frame.
В предпочтительном варианте электронно-механический блок управления положением лазерного луча выполнен с возможностью наведения лазерного луча на номерной знак транспортного средства с использованием экранных координат его изображения, полученных в ходе распознавания номерного знака программно-аппаратным блоком распознавания. In a preferred embodiment, the electronic-mechanical control unit for the position of the laser beam is configured to direct the laser beam onto the license plate of the vehicle using the screen coordinates of its image obtained during recognition of the license plate by a software-hardware recognition unit.
Электронно-механический блок управления положением лазерного луча предпочтительно содержит электромеханический исполнительный механизм на основе сервоприводов с электромоторами и/или актуаторами. The electronic-mechanical control unit for the position of the laser beam preferably contains an electromechanical actuator based on servos with electric motors and / or actuators.
Электронно-механический блок управления положением лазерного луча может содержать датчик положения лазера, выполненный на основе датчиков Холла, индуктивных, емкостных и/или оптических датчиков. The electronic-mechanical control unit for the position of the laser beam may include a laser position sensor made on the basis of Hall sensors, inductive, capacitive and / or optical sensors.
Электронно-механический блок управления положением лазерного луча может содержать цепь обратной связи, связывающей датчики положения лазера с электронным модулем управления моторами, обеспечивающими перемещение лазерного луча для его наведения на номерной знак транспортного средства.The electronic-mechanical control unit for the position of the laser beam may contain a feedback circuit linking the position sensors of the laser with an electronic module for controlling motors that provide movement of the laser beam for pointing it at the license plate of the vehicle.
Для контроля многополосной дороги электронно-механический блок управления положением лазерного луча выполнен с возможностью смещения лазерного луча на величину Δ от центрального положения To control the multi-lane road, the electronic-mechanical control unit for the position of the laser beam is made with the possibility of shifting the laser beam by a value of Δ from the central position
где α0 – угол между оптической осью измерителя и направлением движения транспортного потока,where α 0 is the angle between the optical axis of the meter and the direction of movement of the transport stream,
V- скорость цели,V is the speed of the target,
f – фокусное расстояние объектива,f is the focal length of the lens,
t - время, в течение которого контролируемое транспортное средство находится в зоне сопровождения измерителя,t is the time during which the controlled vehicle is in the tracking area of the meter,
Р - ширина контролируемой многополосной дороги.P is the width of the controlled multi-lane road.
Для отслеживания номерных знаков в зоне сопровождения электронно-механический блок управления положением лазерного луча выполнен с возможностью перемещения лазерного излучателя в фокальной плоскости объектива со скоростью VLAZER, которая определяется выражением:To track license plates in the tracking zone, the electronic-mechanical control unit for the position of the laser beam is made with the possibility of moving the laser emitter in the focal plane of the lens with a speed of V LAZER , which is determined by the expression:
где α0 – угол между оптической осью измерителя и направлением движения транспортного потока,where α 0 is the angle between the optical axis of the meter and the direction of movement of the transport stream,
V- скорость цели,V is the speed of the target,
f – фокусное расстояние объектива,f is the focal length of the lens,
Р - ширина контролируемой многополосной дороги.P is the width of the controlled multi-lane road.
Измеритель может содержать встроенные датчики положения измерителя в пространстве на основе полупроводниковых акселерометров и гироскопов, выполненные с возможностью передачи данных о колебаниях измерителя на блок управления положением луча.The meter may contain built-in sensors for positioning the meter in space based on semiconductor accelerometers and gyroscopes, configured to transmit data about the oscillations of the meter to the beam position control unit.
Измеритель может быть выполнен с возможностью автоматического перемещения лазерного луча на ближайший распознанный номерной знак транспортного средства, находящегося в зоне сопровождения, после получения результата измерений скорости предыдущего транспортного средства.The meter can be configured to automatically move the laser beam to the nearest recognized license plate of a vehicle located in the tracking zone, after receiving the measurement result of the speed of the previous vehicle.
Предпочтительно объектив видеокамеры снабжен системой электронной регулировки фокуса и диафрагмы.Preferably, the camcorder lens is equipped with an electronic focus and aperture adjustment system.
Система электронной регулировки фокуса и диафрагмы предпочтительно выполнена с возможностью работы как в автоматическом режиме по сигналам от блока управления, так и по командам оператора.The electronic focus and aperture adjustment system is preferably configured to operate both in automatic mode by signals from the control unit, and by operator’s commands.
Блок памяти предпочтительно содержит съемную карту памяти.The memory unit preferably comprises a removable memory card.
Блок связи предпочтительно снабжен каналами беспроводной связи (GSM, Wi-Fi, Bluetooth, IR) для передачи информации о зафиксированных целях на компьютер или смартфон оператора и/или на центральный сервер для автоматической обработки, а также для беспроводного управления измерителем. The communication unit is preferably equipped with wireless channels (GSM, Wi-Fi, Bluetooth, IR) for transmitting information about the recorded targets to the operator’s computer or smartphone and / or to the central server for automatic processing, as well as for wireless control of the meter.
Измеритель может дополнительно содержать встроенный навигационный блок, содержащий спутниковый приемник и электронный компас, и выполненный с возможностью сопровождения каждого транспортного средства информацией о времени фиксации, навигационных координатах и направлении ориентации измерителя.The meter may further comprise an integrated navigation unit comprising a satellite receiver and an electronic compass, and configured to accompany each vehicle with information about the fixation time, navigation coordinates and direction of orientation of the meter.
Измеритель может дополнительно содержать синхронизированный с видеокамерой ИК-прожектор, обеспечивающий возможность проведения измерений и видеозаписи в ночное время.The meter may additionally contain an IR illuminator synchronized with a video camera, which provides the ability to take measurements and video recordings at night.
Инфракрасный прожектор ночной подсветки предпочтительно выполнен с возможностью освещения всей зоны сопровождения, при этом ширина Θ диаграмма направленности должна быть не менее угловой ширины этой зоны и выбирается из условияThe infrared spotlight of the night illumination is preferably configured to illuminate the entire tracking zone, the width Θ of the radiation pattern must be at least the angular width of this zone and selected from the condition
где Δ – величина максимального смещения лазерного излучателя от центрального положения в фокальной плоскости объектива,where Δ is the magnitude of the maximum displacement of the laser emitter from a central position in the focal plane of the lens,
f- фокусное расстояние объектива.f is the focal length of the lens.
Измеритель может быть дополнительно снабжен внешней аккумуляторной батареей, обеспечивающей работу измерителя при установке на опору с подключенным ИК-прожектором.The meter can be additionally equipped with an external battery that provides the meter when installed on a support with an IR illuminator connected.
Блок обработки информации предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения фотофиксации и видеозаписи транспортных средств по заранее установленному признаку, например, транспортного средства, превышающего заданный порог скорости, или транспортных средств, находящихся в определенном диапазоне расстояний от измерителя, либо всех транспортных средств, либо только того транспортного средства, номерной знак которого попал на прицельную метку дисплея.The information processing unit is preferably configured to provide photographic and video recording of vehicles according to a predetermined attribute, for example, a vehicle exceeding a predetermined speed threshold, or vehicles within a certain range of distances from the meter, or all vehicles, or only that vehicle whose license plate is on the reticle of the display.
Измеритель может дополнительно содержать синтезатор речи, выполненный с возможностью обеспечения заблаговременной трансляции по беспроводному (например, Bluetooth) каналу речевой информации о скорости, распознанном номерном знаке, цвете и других характеристиках приближающегося транспортного средства на наушник оператора.The meter may further comprise a speech synthesizer configured to provide early broadcast via a wireless (e.g., Bluetooth) channel of voice information about speed, recognized license plate number, color, and other characteristics of an approaching vehicle to the operator’s headphone.
Программно-аппаратный блок обработки информации предпочтительно содержит аппаратный модуль термостабилизации, содержащий набор боковых радиаторов и переднюю панель, присоединенных к тепловыделяющим элементам электронных блоков с помощью тепловых трубок.The hardware and software information processing unit preferably comprises a thermal stabilization hardware module comprising a set of side radiators and a front panel connected to the heat generating elements of the electronic units by means of heat pipes.
Передняя панель предпочтительно выполнена в виде жесткой основы для крепления и юстировки входящих в измеритель объективов.The front panel is preferably made in the form of a rigid base for mounting and aligning the lenses included in the meter.
Объективы видеокамеры предпочтительно снабжены блендами для защиты от внешних воздействий, закрепленными на передней панели.The camcorder lenses are preferably equipped with hoods for protection against external influences, mounted on the front panel.
Дисплейный модуль блока индикации может содержать защитную крышку для защиты от засветки.The display module of the display unit may include a protective cover for protection against exposure to light.
Защитная крышка предпочтительно содержит конструктивный элемент для оперативной установки малогабаритного планшетного компьютера или смартфона. The protective cover preferably contains a structural element for the quick installation of a small tablet computer or smartphone.
Измеритель может быть снабжен съемной рукояткой, содержащей автономный источник питания, а также кнопки управления работой измерителя.The meter can be equipped with a removable handle containing an autonomous power source, as well as buttons for controlling the operation of the meter.
Измеритель может быть дополнительно снабжен опорным блоком для размещения на переносной складной опоре.The meter can be additionally equipped with a support unit for placement on a portable folding support.
Опорный блок предпочтительно выполнен с возможностью закрепления на нем дополнительных аксессуаров, в частности, ИК-прожектора, козырька, и/или аккумулятора.The support block is preferably configured to secure additional accessories, in particular an IR illuminator, a visor, and / or a battery.
Преимущества заявленного измерителя относительно известных приборов из уровня техники заключаются в следующем:The advantages of the claimed meter relative to known devices from the prior art are as follows:
• Предлагаемый лазерный измеритель скорости, в отличие от прототипа, оснащен блоком обработки информации, который одновременно c формированием результатов измерений обеспечивает распознавание номерных знаков и определение их экранных координат.• The proposed laser speed meter, in contrast to the prototype, is equipped with an information processing unit, which simultaneously with the formation of measurement results provides license plate recognition and determination of their screen coordinates.
• Измерительный узел предлагаемого измерителя содержит электронно-механический блок управления положением источника лазерного излучения (а, следовательно, и положением лазерного луча), выполненный с возможностью поиска номерного знака в зоне сопровождения и автоматического удержания луча на номерном знаке ТС в течение времени, необходимого для проведения измерений.• The measuring unit of the proposed meter contains an electronic-mechanical unit for controlling the position of the laser radiation source (and, consequently, the position of the laser beam), configured to search for a license plate in the tracking area and automatically keep the beam on the vehicle license plate for the time required to conduct measurements.
• По окончании измерений скорости одного транспортного средства предлагаемый измеритель автоматически перемещает лазерный луч на ближайший распознанный ГРЗ другого транспортного средства, и начинает новый цикл измерения, что обеспечивает возможность работы измерителя в многоцелевом режиме для последовательного контроля всех целей, обнаруженных в зоне сопровождения.• Upon completion of measurements of the speed of one vehicle, the proposed meter automatically moves the laser beam to the nearest recognized GRD of another vehicle, and begins a new measurement cycle, which allows the meter to operate in multi-purpose mode for sequential monitoring of all targets found in the tracking zone.
• Обеспечиваемая предлагаемым измерителем возможность слежения за ГРЗ ТС, находящегося в зоне сопровождения, и автоматического удержания на нем прицельной метки дает возможность проводить измерения под углом вплоть до 10-12 градусов к направлению движения транспортного потока, что в свою очередь, влечет за собой возможность контроля многополосных дорог.• The ability to monitor the vehicle’s GRZ located in the tracking zone and automatically keep the aiming mark on it provides the ability to take measurements at an angle of up to 10-12 degrees to the direction of traffic flow, which in turn entails the possibility of monitoring multi-lane roads.
• Измеритель обеспечивает распознавание ГРЗ всех транспортных средств, попавших в поле зрения видеокамеры, в том числе и тех, которые не попали в луч лазера. В результате устройство обеспечивает возможность не только выявления и идентификации нарушителей ПДД, но и позволяет обнаруживать в проходящем транспортном потоке те транспортные средства, которые по тем или иным причинам находятся в розыске, и данные о которых хранятся в розыскных базах.• The meter provides recognition of the GRD of all vehicles that fell into the field of view of the video camera, including those that did not fall into the laser beam. As a result, the device provides the opportunity not only to identify and identify violators of traffic rules, but also allows to detect those vehicles that are wanted for one reason or another and whose data is stored in search databases in the passing traffic stream.
• Измеритель обеспечивает точную привязку результатов измерения параметров движения конкретного ТС и результатов распознавания его ГРЗ, что позволяет обеспечить безошибочное и эффективное выявление нарушителя. Это обеспечивается совмещением ГРЗ ТС с электронным прицелом, сформированном на дисплее устройства. В памяти устройства сохраняются как видеоданные, так и результаты измерения дальности, скорости, времени и координат. В результате заявленное устройство обеспечивает автоматическую идентификацию ТС, скорость которого измерена. Возможность автоматического распознавания ГРЗ снимает необходимость в остановке ТС-нарушителя, что также снижает требования к предельной дальности работы измерителя.• The meter provides an accurate reference of the measurement results of the motion parameters of a particular vehicle and the results of its identification, which allows for error-free and effective identification of the intruder. This is ensured by combining the ГРЗ ТС with an electronic sight formed on the display of the device. The device’s memory stores both video data and the results of measuring range, speed, time and coordinates. As a result, the claimed device provides automatic identification of the vehicle, the speed of which is measured. The possibility of automatic recognition of gas distribution devices eliminates the need to stop the intruder, which also reduces the requirements for the maximum range of the meter.
• В измерителе установлен встроенный набор устройств для беспроводной связи (GSM-модем, Wi-Fi, Bluetooth), что обеспечивает возможность передачи данных о нарушителе на центральный сервер, где происходит формирование официальных материалов о нарушении. Кроме того, видеоизображение ТС с наложенными на него данными о дальности, скорости и ГРЗ транслируется на встроенный в измеритель дисплей, а также может передаваться по беспроводным каналам на удаленный компьютер или смартфон. Эти возможности упрощают процесс настройки и прицеливания, поскольку позволяют оператору использовать дисплей большего формата. • A built-in set of devices for wireless communication (GSM-modem, Wi-Fi, Bluetooth) is installed in the meter, which provides the ability to transfer information about the intruder to a central server, where official violation materials are generated. In addition, the video image of the vehicle with the data on the range, speed and GRZ superimposed on it is transmitted to the display built into the meter, and can also be transmitted wirelessly to a remote computer or smartphone. These features simplify the setup and aiming process because they allow the operator to use a larger display.
• Для автономной работы измеритель выполнен в виде комбинации видеокамеры, лазерного измерительного блока и программно-аппаратного блока обработки информации, которые в сочетании с высокоэффективной системой терморегуляции обеспечивают минимальное потребление энергии. Аккумуляторный блок, установленный в съемной рукоятке измерителя, обеспечивает функционирование устройства в ручном режиме работы (с руки). Для стационарного использования измерителя (с треноги) используется внешний аккумулятор.• For autonomous operation, the meter is made in the form of a combination of a video camera, a laser measuring unit and a hardware-software information processing unit, which, in combination with a highly efficient thermal control system, ensure minimal energy consumption. The battery pack installed in the removable handle of the meter provides the device in manual mode (from the hand). For stationary use of the meter (with a tripod), an external battery is used.
Технический результат заключается в повышении эффективности обнаружения, фотофиксации, идентификации транспортных средств на многополосных дорогах, повышении точности определения скорости и дальности до ТС при одновременном сокращении времени измерения, а также в упрощении прицеливания за счет распознавания ГРЗ в сочетании с автоматическим наведением лазерного луча на ГРЗ, а также за счет многоцелевого режима, в котором обеспечивается автоматический контроль всех обнаруженных ТС.The technical result consists in increasing the efficiency of detection, photofixation, identification of vehicles on multi-lane roads, increasing the accuracy of determining the speed and distance to the vehicle while reducing measurement time, as well as in simplifying aiming due to recognition of GRD in combination with automatic laser beam guidance on GRD, and also due to the multi-purpose mode, which provides automatic control of all detected vehicles.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Сущность изобретения поясняется Фиг. 1—7.The invention is illustrated in FIG. 1-7.
На Фиг.1 представлена общая блок-схема заявляемого измерителя.Figure 1 presents the General block diagram of the inventive meter.
На Фиг.2-4 показана общая конструкция измерителя. Figure 2-4 shows the General design of the meter.
На Фиг.5 показана схема размещения измерителя на дороге.Figure 5 shows the layout of the meter on the road.
На Фиг.6 показан интерфейс измерителя, отображаемый на дисплейном модуле.Figure 6 shows the meter interface displayed on the display module.
На Фиг.7 приведен пример зафиксированного нарушения.Figure 7 shows an example of a fixed violation.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На общей блок-схеме заявляемого измерителя, приведенной на Фиг.1, приняты следующие обозначения: 1 - основной измерительный блок, 2 - оптический блок, 3 - программно-аппаратный блок обработки информации, 4 - электронно-механический блок управления положением лазерного излучателя, 5 - блок памяти, 6 - блок индикации, 7 - блок беспроводной связи, 8 - навигационный блок, 9 - опорный блок, 10 - блок питания. The following notation is adopted on the general block diagram of the inventive meter shown in FIG. 1: 1 — main measuring unit, 2 — optical unit, 3 — software and hardware information processing unit, 4 — electronic-mechanical unit for controlling the position of the laser emitter, 5 - memory unit, 6 - display unit, 7 - wireless communication unit, 8 - navigation unit, 9 - reference unit, 10 - power supply.
Измеритель в общем случае состоит из основного измерительного блока 1, в который входит оптический блок 2, программно-аппаратный блок 3 обработки информации, электронно-механический блок 4 управления положением лазерного излучателя, и блок 6 индикации. The meter generally consists of a
Оптический блок 2 в свою очередь содержит оптические элементы конструкции (объективы), а также лазерный приемно-передающий модуль 21 и электронный модуль видеокамеры 22, который формирует изображение и управляет электромоторами для регулировки фокуса и диафрагмы. Все оптические элементы измерителя установлены на переднюю панель 23 измерителя. Передняя панель 23 обеспечивает жесткую фиксацию и юстировку объективов, она выполнена из теплопроводящего материала (например, из сплава алюминия) и обеспечивает теплоотвод от расположенного внутри корпуса тепловыделяющего программно-аппаратного блока 3 обработки информации. The
Программно-аппаратный блок 3 обработки информации содержит программно-аппаратный измерительный модуль 31, программно-аппаратный модуль 32 распознавания ГРЗ, выполненный с возможностью вычисления экранных координат ГРЗ, и аппаратный модуль 33 термостабилизации, представляющий собой набор радиаторов, присоединенных к тепловыделяющим элементам электронных блоков с помощью тепловых трубок, а также включающий переднюю панель 23. К программно-аппаратному блоку 3 обработки информации подключен необходимый для обеспечения работы измерителя блок 5 памяти, блок 7 беспроводной связи и навигационный блок 8, в котором помимо спутникового приемника 81 для определения координат имеется электронный компас 82 для определения ориентации измерителя.The hardware-software
Электронно-механический блок 4 управления положением лазерного излучателя содержит датчики 41 на эффекте Холла (либо оптические, индуктивные, емкостные, либо иные датчики) для точного определения текущего положения лазерного излучателя по отношению к оптической оси объектива, датчики 42, выполненные с использованием полупроводниковых акселерометров и гироскопов, для определения положения измерителя в пространстве, исполнительный механизм 43 на базе пьезоэлектрических, шаговых, бесколлекторных или иных моторов или актуаторов, который перемещает лазерный излучатель по командам от модуля 44 управления, и электронный модуль 44 управления для выработки команд управления исполнительным механизмом 43 по информации от датчиков 41 и 42, а также для вычисления положения прицельного маркера на экране, которое соответствует текущим координатам лазерного луча. The electronic-
Для установки на стационарную опору или фотоштатив измеритель оснащен опорным блоком 9, на котором помимо основного измерительного блока 1 установлен инфракрасный прожектор ночной подсветки и защитный козырек 92, также на опорном блоке 9 имеются светодиоды 93, отображающие состояние измерителя. Питание измерителя производится от блока 10 питания, который в одном из вариантов исполнения содержит аккумулятор, встроенный в съемную рукоятку, либо представляет собой внешний аккумулятор, подключаемый к опорному блоку 9, либо выполнен в виде сетевого источника питания, подключаемого к опорному блоку 9. For installation on a stationary support or photographic tripod, the meter is equipped with a
На Фиг. 2-3 показана общая конструкция измерителя, содержащая основной измерительный блок 1 с радиаторными элементами модуля 33 термостабилизации, передней панелью 23, блоком 6 индикации и светодиодными индикаторами 93 состояния, а также блок 91 ночной подсветки, установленный на опорный блок 9, к которому подключен аккумуляторный блок 10 питания. Основной измерительный блок 1 защищен козырьком 92, который закреплен на опорном блоке 9 с дополнительной фиксацией на измерительном блоке 1.In FIG. 2-3 shows the overall construction of the meter, containing the
На Фиг.4 показана общая конструкция измерителя, подключенного к блоку питания в виде рукоятки с встроенным аккумулятором, что обеспечивает возможность автономной работы с руки. Козырек и опорный модуль на рисунке не показаны. Дисплей блока 6 индикации защищен поворотной крышкой 68, обеспечивающей защиту экрана от прямой солнечной засветки. На крышке 68 имеется конструктивный элемент 69 для крепления смартфона.Figure 4 shows the overall design of the meter connected to the power supply in the form of a handle with a built-in battery, which provides the possibility of autonomous work with hands. The visor and support module are not shown in the figure. The
На Фиг.5 показана схема размещения измерителя на дороге, отмечено положение зоны контроля видеокамеры, зона сопровождения, а также положение лазерного луча. Показаны элементы, необходимые для расчета оптимального положения измерителя. В частности, на схеме Фиг.5 обозначено: Figure 5 shows the layout of the meter on the road, the position of the control zone of the camera, the tracking zone, as well as the position of the laser beam. Shown are the elements needed to calculate the optimal position of the meter. In particular, in the diagram of FIG. 5, is indicated:
О - точка начала координат, совпадает с точкой установки измерителя, ось абсцисс направлена вдоль дороги,О - point of origin, coincides with the installation point of the meter, the abscissa axis is directed along the road,
α - угол между направлением движения транспортного потока и лазерным лучом,α is the angle between the direction of movement of the transport stream and the laser beam,
Р – расстояние от точки установки измерителя до середины проезжей части дальней контролируемой полосы. По соображениям безопасности опора измерителя (или оператор) обычно размещается на расстоянии 1,5-2 м от края проезжей части, что ориентировочно соответствует половине ширины одной полосы движения. Учитывая этот факт, можно считать величину Р приближенно равной ширине контролируемой дороги.P is the distance from the installation point of the meter to the middle of the carriageway of the far controlled strip. For safety reasons, the meter support (or operator) is usually located at a distance of 1.5-2 m from the edge of the roadway, which roughly corresponds to half the width of one lane. Given this fact, we can assume that the value of P is approximately equal to the width of the controlled road.
D1 и D2 – координаты проекции цели на ось Х на въезде и выезде из зоны сопровождения соответственно.D1 and D2 are the coordinates of the projection of the target onto the X axis at the entrance and exit from the tracking zone, respectively.
Точки, обозначенные «1» и «2» указывают на границы зоны сопровождения, соответствующие четвертой полосе движения.The points marked “1” and “2” indicate the borders of the tracking zone corresponding to the fourth lane.
2δ - угловая ширина зоны сопровождения,2δ is the angular width of the tracking zone,
V- скорость цели,V is the speed of the target,
φ – угловая ширина поля зрения телекамеры, в варианте реализации порядка 5-6 градусов. φ is the angular width of the field of view of the camera, in the embodiment, about 5-6 degrees.
На Фиг.6 показан интерфейс измерителя, отображаемый на дисплее блока 6 индикации. На нем имеется зона 61 видеоконтроля с прицельной рамкой 62, размеры которой соответствуют зоне сопровождения, и маркер 63, координаты которого на экране соответствуют текущему положению лазерного луча. На дисплее имеются также зона 64 управления, содержащая экранные кнопки 65, информационная зона 66 с результатами измерений и статусная зона 67 с индикацией состояния батареи, статуса систем связи и т.п.Figure 6 shows the meter interface displayed on the
На Фиг.7 приведен пример зафиксированного изображения.7 shows an example of a captured image.
Измеритель работает следующим образом.The meter works as follows.
Измеритель устанавливается на обочине дороги так, как показано на фиг.5. Изображение, полученное с видеокамеры 22 (фиг.1), транслируется на соответствующие входы программно-аппаратного блока 3 обработки информации. Программно-аппаратный блок 3 обработки информации производит обработку полученного видеопотока, в результате которой осуществляется:The meter is installed on the side of the road as shown in Fig.5. The image obtained from the video camera 22 (Fig. 1) is transmitted to the corresponding inputs of the hardware-
- распознавание ГРЗ каждого ТС в зоне контроля,- recognition of the GRD of each vehicle in the control zone,
- определение экранных координат изображений ГРЗ,- determination of the screen coordinates of the images GRZ,
- анализ движения ГРЗ ТС в кадре для вычисления траектории движения каждого ТС в зоне контроля по оптическим данным. - analysis of the motion of the vehicle’s GRS in the frame to calculate the trajectory of the movement of each vehicle in the control zone using optical data.
Одновременно с этим лазерный приемо-передающий модуль 21 формирует короткие импульсы лазерного источника, излучает их, принимает отраженный от цели сигнал и передает его на обработку также в программно-аппаратный блок 3 обработки информации. Результатом этой обработки являются значения параметров движения ТС, попавшего в лазерный луч.At the same time, the
Одновременно с этим блок 4 управления положением лазерного излучателя получает и обрабатывает информацию, полученную от датчиков 41 положения излучателя, а также от датчиков 42 на основе акселерометров и гироскопов, определяющих положение измерителя в пространстве. Эта обработка производится в электронном модуле 44 управления. Команды, выработанные в ходе этой обработки, поступают на исполнительный механизм 43 для управления положением лазерного излучателя.At the same time, the unit for controlling the position of the
Результат измерения дальности и скорости формируется в программно-аппаратном блоке 3 только в том случае, если измеряемое ТС попало в лазерный луч и находилось в нем не менее времени, необходимого измерителю для получения достоверного результата, например, в варианте реализации, порядка 0,1-0,2 сек. Известно, что точность измерения параметров движения ТС существенным образом зависит от того, какие именно элементы кузова послужили отражателем в данном цикле измерений. В частности, известно, что сигнал, отраженный непосредственно от номерного знака, обладает существенно большей амплитудой и стабильностью, чем сигнал, отраженный от других элементов конструкции ТС, что связано с наличием ретро-рефлекторов в покрытии номерного знака. В результате измерения, проведенные по отражению от ГРЗ, обеспечивают более высокую точность, связанную с высокой стабильностью задержки отраженного сигнала и увеличенным соотношением сигнал/шум и, следовательно, могут быть выполнены за более короткое время.The result of measuring the range and speed is formed in the hardware-
Для обеспечения измерений по отражению от ГРЗ измеритель оснащен электронно-механическим блоком 4 управления положением лазерного излучателя, который обеспечивает сопровождение номерного знака лазерным лучом. По датчикам 41 положения лазерного излучателя модуль 44 управления определяет его положение относительно оптической оси объектива, и, с учетом данных от датчиков 42 положения измерителя в пространстве, вычисляет экранные координаты той точки на экране, в которую должна быть установлена прицельная метка, соответствующая положению лазерного луча в пространстве.To ensure measurements of reflection from the GRZ, the meter is equipped with an electronic-
С другой стороны, программно-аппаратный блок 3 обработки данных выдает информацию об экранных координатах ГРЗ на изображении ТС. По полученным данным модуль 44 управления формирует команды на исполнительный механизм 43, который перемещает лазерный излучатель так, чтобы лазерный луч был направлен в ГРЗ ТС и отслеживал его все то время, пока он находится в зоне сопровождения. При вычислении координат точки, в которую должен быть направлен лазерный луч в ходе сопровождения ГРЗ, используется информация о траектории движения, полученная при распознавании ГРЗ в программно-аппаратном блоке 3 обработки. Имеющиеся в составе электронно-механического блока 4 управления положением лазерного излучателя датчики 42 (акселерометры и гироскопы) позволяют при этом учесть вибрации и колебания измерителя в пространстве. Система охвачена обратной связью, обеспечивающей учет данных о текущем взаимном расположении прицельной метки и изображения ГРЗ при расчете позиции, в которую должен быть перемещен лазерный излучатель. On the other hand, the hardware-
Перемещение лазерного луча производится в зоне сопровождения (фиг.5), размеры которой определяются величиной допустимого смещения лазерного источника от оптической оси объектива излучателя. Расчеты, связывающие предельно-достижимые контролируемые скорости с параметрами измерителя и с условиями измерений, иллюстрируются фиг.5. На схеме введена условная система координат, в которой точка начала координат совпадает с точкой установки измерителя, ось абсцисс направлена вдоль, а ось ординат - поперек дороги. The laser beam is moved in the tracking zone (Fig. 5), the dimensions of which are determined by the value of the allowable displacement of the laser source from the optical axis of the emitter lens. Calculations linking the maximum achievable controlled speeds with the parameters of the meter and the measurement conditions are illustrated in Fig.5. A conditional coordinate system is introduced in the diagram in which the coordinate origin coincides with the installation point of the meter, the abscissa axis is directed along and the ordinate axis across the road.
Угловая ширина зоны сопровождения определится, какThe angular width of the tracking zone will be determined as
а угол между направлением движения транспортного потока и лазерным лучомand the angle between the direction of movement of the transport stream and the laser beam
Тогда расстояние, пройденное ТС в зоне сопровождения, составит Then the distance traveled by the vehicle in the tracking zone will be
где D1 и D2 – координаты проекции цели на ось Х на въезде и выезде из зоны сопровождения соответственно,where D1 and D2 are the coordinates of the projection of the target onto the X axis at the entrance and exit from the tracking zone, respectively,
Р – расстояние от точки установки измерителя до середины проезжей части дальней контролируемой полосы. По соображениям безопасности опора измерителя (или оператор) обычно размещается на расстоянии 1,5-2 м от края проезжей части, что ориентировочно соответствует половине ширины одной полосы движения. Учитывая этот факт, величину Р полагаем равной ширине контролируемой дороги. P is the distance from the installation point of the meter to the middle of the carriageway of the far controlled strip. For safety reasons, the meter support (or operator) is usually located at a distance of 1.5-2 m from the edge of the roadway, which roughly corresponds to half the width of one lane. Given this fact, the value of P is assumed to be equal to the width of the controlled road.
С другой стороны, On the other hand,
где V- скорость ТС, where V is the vehicle speed,
t- время нахождения ТС в зоне сопровождения или, что то же время, в течение которого измеритель производит измерение скорости.t is the time spent by the vehicle in the tracking zone or, what is the same time, during which the meter makes a speed measurement.
После преобразований выражения (3) получим After transformations of expression (3), we obtain
Учитывая, что углы в данном выражении составляют единицы градусов, перейдем к приближенным выражениям. После преобразования выражения (5) с учетом (4) получимGiven that the angles in this expression are units of degrees, we turn to approximate expressions. After transforming the expression (5), taking into account (4), we obtain
Данное выражение связывает параметры движения цели и условия измерений, при которых эти параметры могут быть определены.This expression relates the parameters of the target’s movement and the measurement conditions under which these parameters can be determined.
Учитывая, что величина смещения Δ лазерного излучателя от центрального положения (оптической оси объектива) связана с фокусным расстоянием объектива выражением:Given that the magnitude of the offset Δ of the laser emitter from the central position (optical axis of the lens) is associated with the focal length of the lens by the expression:
где f – фокусное расстояние объектива.where f is the focal length of the lens.
Смещение лазерного излучателя от центрального положения, которое необходимо обеспечить в измерителе для отслеживания цели, определится выражением The offset of the laser emitter from the central position, which must be provided in the meter to track the target, is determined by the expression
Отсюда скорость перемещения лазерного излучателя в фокальной плоскости объектива Hence the velocity of the laser emitter in the focal plane of the lens
Зная величину смещения лазерного излучателя в фокальной плоскости объектива, определим минимально допустимую ширину диаграммы направленности прожектора инфракрасной подсветки Θ, который должен освещать как минимум всю зону сопровождения. Knowing the magnitude of the displacement of the laser emitter in the focal plane of the lens, we determine the minimum allowable beam width of the infrared illuminator Θ, which should illuminate at least the entire tracking area.
Полученные выражения (6)-(10) позволяют провести оценку параметров движения цели и их связь с условиями измерений и характеристиками измерителя. Эти выражения позволяют оценить ограничения и выработать технические требования к измерителю, которые обеспечивают возможность контроля транспортных потоков в конкретных дорожных условиях применения. В частности, при Р=15м (что соответствует 4-хполосной дороге) и предельной скорости 250 км/час, измеритель, обеспечивающий быстродействие 0,1-0,2 сек может быть установлен на обочине дороги под углом порядка 15 градусов, что позволяет контролировать цели на 4-ой полосе движения на средних расстояниях порядка 50-70 м. Для контроля сверхскоростных целей на всех полосах дороги (включая первую полосу) при указанных выше условиях измеритель должен размещаться под углом порядка 10 градусов. Увеличение в таком случае средней дальности до целей на 4 полосе до величин порядка 85 м не является критическим, поскольку распознавание номерных знаков на таких расстояниях является в настоящее время решенной технической задачей. Важной характеристикой измерителя является величина скорости смещения лазерного излучателя в фокальной плоскости, поскольку именно это значение накладывает особые требования на конструкцию исполнительного механизма. В варианте реализации выражение (9) дает предельное значение этой скорости порядка 20 мм/сек, что реализуется различными известными на сегодня решениями мехатроники. Величина смещения лазерного излучателя, при которой оптические параметры луча не деградируют, в варианте конкретной реализации составляет ±2 мм. Из этого следует, что инфракрасный прожектор ночной подсветки должен обеспечивать освещение зоны сопровождения с угловой шириной порядка 3-4 градусов, что также обеспечивается современным уровнем техники. Общий размер зоны перемещения лазерного излучателя в фокальной плоскости объектива составляет 4 мм, что по крайней мере в 15-20 раз превышает размеры его светящейся точки и, таким образом, обеспечивает 15-20 - кратное увеличение области прицеливания, в которой должен находиться ГРЗ ТС для того, чтобы измерения были успешными. The obtained expressions (6) - (10) allow us to evaluate the parameters of the target’s motion and their relationship with the measurement conditions and the characteristics of the meter. These expressions make it possible to evaluate the restrictions and develop technical requirements for the meter, which provide the ability to control traffic flows in specific road conditions of use. In particular, at P = 15m (which corresponds to a 4-lane road) and a top speed of 250 km / h, a meter that provides a speed of 0.1-0.2 seconds can be installed on the side of the road at an angle of about 15 degrees, which allows you to control targets in the 4th lane at medium distances of about 50-70 m. To control ultra-high-speed targets in all lanes of the road (including the first lane) under the above conditions, the meter should be placed at an angle of about 10 degrees. The increase in this case, the average range to targets on the 4-lane to the values of the order of 85 m is not critical, since the recognition of license plates at such distances is currently solved by a technical problem. An important characteristic of the meter is the magnitude of the displacement velocity of the laser emitter in the focal plane, since it is this value that imposes special requirements on the design of the actuator. In the embodiment, expression (9) gives the limiting value of this velocity of the order of 20 mm / sec, which is realized by various mechatronics solutions known today. The magnitude of the displacement of the laser emitter, in which the optical parameters of the beam do not degrade, in a particular implementation is ± 2 mm. It follows that the infrared searchlight of the night illumination should provide illumination of the tracking zone with an angular width of the order of 3-4 degrees, which is also provided by the modern level of technology. The total size of the zone of movement of the laser emitter in the focal plane of the lens is 4 mm, which is at least 15–20 times the size of its luminous point and, thus, provides a 15–20-fold increase in the aiming area in which the receiver must be located for in order for the measurements to be successful.
К полученным таким образом результатам измерения добавляется информация от навигационного блока 8 о текущих координатах, времени и ориентации измерителя, эти данные отображаются на дисплее блока 6 индикации, сохраняются в блоке 5 памяти и могут быть переданы на Центральный сервер с помощью блока 7 беспроводной связи для последующей обработки. Information obtained from the
По окончании сопровождения распознанного ГРЗ и завершении цикла измерений данного ТС измеритель автоматически перемещает лазерный луч на следующее ТС, ГРЗ которого находится в зоне сопровождения, что позволяет обеспечить многоцелевой режим измерения и ежесекундно производить измерения параметров движения нескольких ТС (в варианте реализации - до 5-10 ТС в секунду). At the end of tracking of the recognized GRD and the completion of the measurement cycle of this vehicle, the meter automatically moves the laser beam to the next vehicle, the GRD of which is located in the tracking zone, which allows for a multi-purpose measurement mode and every second to measure the motion parameters of several vehicles (in the embodiment, up to 5-10 TS per second).
Наличие сведений о текущих координатах и ориентации измерителя, а также значение точного времени и дальности до измеренного ТС позволяют проводить измерения не только мгновенной скорости в зоне контроля одного измерителя, но и определить среднюю скорость данного ТС на участке дороги между двумя измерителями. В таком случае длина пройденного ТС пути определяется по расстоянию между измерителями, измеренному вдоль дороги, с учетом положения данного ТС по отношению к каждому из измерителей в моменты отсчета, а время прохождения этого участка определяется с высокой точностью по данным системы спутниковой навигации каждого из измерителей. Наличие блока беспроводной связи позволяет измерителям обмениваться информацией с целью формирования данных о средней скорости данного ТС.The availability of information on the current coordinates and orientation of the gauge, as well as the value of the exact time and distance to the measured vehicle, allows us to measure not only the instantaneous speed in the control zone of one meter, but also to determine the average speed of this vehicle on the road section between two meters. In this case, the length of the path traveled by the vehicle is determined by the distance between the meters, measured along the road, taking into account the position of the vehicle in relation to each of the meters at the counting times, and the travel time of this section is determined with high accuracy according to the satellite navigation system of each of the meters. The presence of a wireless communication unit allows meters to exchange information in order to generate data on the average speed of a given vehicle.
Дополнительной возможностью является способность измерителя обнаруживать и отслеживать номерной знак даже в том случае, когда модуль распознавания не смог его распознать и определить его экранные координаты. Измеритель может в этом случае перейти в режим сканирования и, последовательно просматривая зону сопровождения, обнаружить в ней область с экстремально-высоким уровнем отражения. Эта область вероятнее всего окажется тем номерным знаком, который по каким-либо причинам оказался нераспознанным. Таким образом, точные измерения с отслеживанием номерного знака могут быть обеспечены и в тех случаях, когда распознавание затруднено. В этом случае, однако, может замедлиться поиск новых целей и многоцелевой режим окажется менее эффективным.An additional feature is the ability of the meter to detect and track the license plate number even when the recognition module could not recognize it and determine its screen coordinates. In this case, the meter can switch to the scanning mode and, sequentially scanning the tracking zone, find in it a region with an extremely high level of reflection. This area will most likely turn out to be the license plate that for some reason turned out to be unrecognized. Thus, accurate measurements with license plate tracking can also be provided in cases where recognition is difficult. In this case, however, the search for new targets may slow down and the multi-purpose mode will be less effective.
В качестве основного режима работы измерителя предлагается использовать установку его на фотоштативе или на стационарной опоре на обочине дороги, что обеспечивает более высокую стабильность пространственного положения измерителя. В этом случае измеритель устанавливается на опорный блок 9, на котором закреплен синхронный ИК-прожектор 91 для обеспечения работы в темноте и козырек 92, защищающий измеритель от перегрева в условиях жаркого климата, и направляется на проходящий по дороге транспортный поток. Для подключения сетевого питания или питания от внешнего аккумулятора опорный блок 9 оснащен соответствующим разъемом. Надежное крепление измерителя на опорном блоке 9 обеспечивается имеющимся в его конструкции фиксатором. Запуск измерений и управление измерителем осуществляется в таком случае с помощью экранных кнопок либо от внешнего управляющего устройства, например, дистанционного пульта, смартфона, портативного компьютера, либо удаленно, от центрального сервера по каналам связи. Измеритель в таком случае автоматически обнаруживает цели в зоне сопровождения, обеспечивает измерение параметров их движения, а также сохранение и передачу данных об этих целях.It is proposed to use its installation on a tripod or on a stationary support on the side of the road as the main mode of operation of the meter, which provides higher stability of the spatial position of the meter. In this case, the meter is mounted on a
В измерителе также предусмотрен режим работы с руки. В таком случае питание на него поступает от встроенного в съемную рукоятку аккумулятора, а запуск измерений осуществляется курком на рукоятке. Задачей оператора в таком случае является только удержание измерителя в направлении транспортного потока и запуск измерений. Поиск цели, прицеливание, измерение и переключение между целями будут в этом случае также проведены автоматически. The meter also provides for manual operation. In this case, power is supplied to it from the battery built into the removable handle, and the measurement is started by the trigger on the handle. The task of the operator in this case is only to keep the meter in the direction of the transport stream and start measurements. Searching for a target, aiming, measuring and switching between targets will in this case also be carried out automatically.
Тепло, выделяемое внутренними электронными блоками измерителя, выводится из корпуса и рассеивается с помощью модуля 33 термостабилизации, содержащего боковые радиаторы и переднюю панель 23, которые внутри прибора посредством тепловых трубок подсоединены к тепловыделяющим элементам внутренних электронных блоков измерителя. Площадь радиаторов выбрана таким образом, чтобы тепловой режим работы внутренних электронных блоков измерителя не был нарушен. The heat generated by the internal electronic components of the meter is removed from the housing and dissipated using the
И в ручном режиме, и в режиме работы с опоры измеритель производит сохранение всех полученных данных в блоке 5 памяти. Имеющаяся в его составе съемная SD-карта позволяет оперативно снимать информацию с измерителя даже в случае его неисправности, полного разряда аккумулятора и т.п.Both in the manual mode and in the operation mode from the support, the meter saves all received data in the
Информация, полученная измерителем в процессе работы, также выводится на экран дисплейного модуля. Экран имеет несколько рабочих зон, как показано на фиг.6, упрощающих работу с измерителем и делающих ее интуитивно-понятной. Интерфейс измерителя отображается на дисплее модуля 6 индикации. При попадании ТС в зону 61 видеоконтроля начинается распознавание ГРЗ и расчет траектории его движения. При попадании ГРЗ ТС в прицельную рамку 62, размеры которой соответствуют зоне сопровождения, активируется режим автоматического сопровождения, а маркер 63, соответствующий текущему положению лазерного луча, перемещается на тот ТС, скорость которого измеряется. Зона 64 управления, содержащая экранные кнопки 65, позволяет оператору вручную управлять измерителем, а в информационной зоне 66 выводятся результаты измерений и информация о настройках и установках измерителя. В статусной зоне 67 (обычно верхняя часть дисплея) индицируется состояние батареи, статус систем связи, навигации и т.п.Information received by the meter during operation is also displayed on the screen of the display module. The screen has several working areas, as shown in Fig.6, simplifying the work with the meter and making it intuitive. The meter interface is displayed on the display of the
Наличие в составе измерителя блока 7 беспроводной связи позволяет решить задачу передачи данных на удаленные устройства (смартфон, планшетный компьютер) и на Центральный сервер. The presence in the meter unit 7 wireless allows you to solve the problem of transmitting data to remote devices (smartphone, tablet computer) and to the Central server.
Кроме того, наличие канала Bluetooth в сочетании с синтезатором речи позволяет формировать и передавать на наушник оператора голосовую информацию о скорости, дальности, номерном знаке, цвете и других характеристиках ТС, что позволяет оператору заблаговременно реагировать на приближение данного ТС.In addition, the presence of the Bluetooth channel in combination with a speech synthesizer allows you to generate and transmit voice information about the speed, range, license plate, color and other characteristics of the vehicle to the operator’s earphone, which allows the operator to respond in advance to the approximation of this vehicle.
Технический результат заключается в повышении эффективности обнаружения, фотофиксации, идентификации транспортных средств на многополосных дорогах, повышении точности определения скорости и дальности до ТС при одновременном сокращении времени измерений, а также в упрощении прицеливания.The technical result consists in increasing the efficiency of detection, photofixation, identification of vehicles on multi-lane roads, improving the accuracy of determining the speed and range to vehicles while reducing measurement time, as well as simplifying aiming.
Claims (41)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130707A RU2658120C1 (en) | 2017-08-30 | 2017-08-30 | Multi-purpose multiband laser meter for vehicle transmission with video fixation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130707A RU2658120C1 (en) | 2017-08-30 | 2017-08-30 | Multi-purpose multiband laser meter for vehicle transmission with video fixation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2658120C1 true RU2658120C1 (en) | 2018-06-19 |
Family
ID=62620463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017130707A RU2658120C1 (en) | 2017-08-30 | 2017-08-30 | Multi-purpose multiband laser meter for vehicle transmission with video fixation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2658120C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756082C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-09-27 | Олег Александрович Поваляев | Measuring module for measuring the magnetic field |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2055469A (en) * | 1979-07-20 | 1981-03-04 | Moto Meter Ag | Improvements in or relating to trip recorders for vehicles |
| US6266627B1 (en) * | 1996-04-01 | 2001-07-24 | Tom Gatsonides | Method and apparatus for determining the speed and location of a vehicle |
| RU83644U1 (en) * | 2009-01-27 | 2009-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Симикон" | LOCATION VIDEO-FIXING METER OF TRANSPORT MOTION PARAMETERS |
| CN102722985A (en) * | 2012-06-28 | 2012-10-10 | 田果成 | Laser video vehicle detection system |
| RU2472227C2 (en) * | 2010-02-16 | 2013-01-10 | Илья Викторович Барский | Radar video recording device for measuring vehicle speed and method of determining target violator |
| RU155517U1 (en) * | 2015-03-11 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | LASER SPEED AND RANGE METER |
-
2017
- 2017-08-30 RU RU2017130707A patent/RU2658120C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2055469A (en) * | 1979-07-20 | 1981-03-04 | Moto Meter Ag | Improvements in or relating to trip recorders for vehicles |
| US6266627B1 (en) * | 1996-04-01 | 2001-07-24 | Tom Gatsonides | Method and apparatus for determining the speed and location of a vehicle |
| RU83644U1 (en) * | 2009-01-27 | 2009-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Симикон" | LOCATION VIDEO-FIXING METER OF TRANSPORT MOTION PARAMETERS |
| RU2472227C2 (en) * | 2010-02-16 | 2013-01-10 | Илья Викторович Барский | Radar video recording device for measuring vehicle speed and method of determining target violator |
| CN102722985A (en) * | 2012-06-28 | 2012-10-10 | 田果成 | Laser video vehicle detection system |
| RU155517U1 (en) * | 2015-03-11 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | LASER SPEED AND RANGE METER |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756082C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-09-27 | Олег Александрович Поваляев | Measuring module for measuring the magnetic field |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU113398U1 (en) | VIDEO FIXATION COMPLEX AND MEASUREMENT OF MOVEMENT SPEED AND VEHICLE COORDINATES | |
| USRE50261E1 (en) | System and method for multipurpose traffic detection and characterization | |
| US8610881B2 (en) | Lidar measurement device with target tracking and method for use of same | |
| US6957493B2 (en) | Automatic tracking apparatus for reflector | |
| CN102959599A (en) | Active 3D monitoring system for traffic detection | |
| US10451727B2 (en) | Method and system for detecting moving vehicle speed through athird generation photo radar | |
| JP2010236891A (en) | Position coordinate conversion method between camera coordinate system and world coordinate system, vehicle-mounted apparatus, road side photographing apparatus, and position coordinate conversion system | |
| KR100812765B1 (en) | Speeding vehicle chopper | |
| CN112146586A (en) | Slope Deformation Monitoring System | |
| RU120270U1 (en) | PEDESTRIAN CROSSING CONTROL COMPLEX | |
| RU2658120C1 (en) | Multi-purpose multiband laser meter for vehicle transmission with video fixation | |
| KR101057837B1 (en) | Road security and traffic control system using laser | |
| US7333634B2 (en) | Method and apparatus for a velocity detection system using optical growth rate | |
| RU2539676C2 (en) | System for video recording and measurement of speed and coordinates of vehicles | |
| RU190491U1 (en) | MOBILE SYSTEM OF PHOTO-, VIDEOFIXATION OF VIOLATIONS OF ROAD TRAFFIC RULES | |
| RU190140U1 (en) | SYSTEM OF PHOTO-, VIDEO-FIXING OF VIOLATIONS OF ROAD TRAFFIC RULES | |
| US20220208000A1 (en) | Handheld laser-based vehicle speed measurement device incorporating an automatic number plate recognition (anpr) function | |
| RU176685U1 (en) | PORTABLE AUTOMATIC LASER VIDEO FIXING METER OF TRANSPORT MOTION PARAMETERS | |
| RU134684U1 (en) | SYSTEM FOR DETECTION AND VIDEO FIXATION OF VEHICLES VIOLATING THE RULES OF PARKING, STOPPING AND PARKING | |
| KR101755328B1 (en) | portable speed enforcement apparatus using dual laser technology | |
| RU107380U1 (en) | SYSTEM OF CONTROL OF COMPLIANCE WITH RULES OF ROAD VEHICLES AND DEVICE FOR VIDEO FIXATION OF VIOLATIONS | |
| KR102159047B1 (en) | System for detection vehicla of perimeter column type | |
| RU2743455C1 (en) | Parking violation recording system | |
| JP2012124554A (en) | Imaging apparatus | |
| JP2007017246A (en) | Distance measuring system |