專利名稱：一種對(duì)行速違章車輛自動(dòng)拍照系統(tǒng)及運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交通管理的對(duì)行速違章車輛自動(dòng)拍照系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。
背景技術(shù)：
在道路交通事故中，車輛超速行駛是引起事故的最主要原因。為了約束駕駛員的超速行為，目前很多國家和地區(qū)都在道路上安裝設(shè)置了車輛超速自動(dòng)拍照設(shè)備，其基本工作原理是在道路上間隔某一特定距離L設(shè)置兩個(gè)車輛傳感器(通常采用地下電磁感應(yīng)線圈傳感器)，車輛傳感器的信息被送到處理計(jì)算機(jī)。處理計(jì)算機(jī)根據(jù)車輛通過這兩個(gè)傳感器所需的時(shí)間t來計(jì)算出該車的當(dāng)前速度V(V＝L/t)。如果該車超速，則立即發(fā)出指令給拍照相機(jī)，拍照相機(jī)經(jīng)過一個(gè)預(yù)先調(diào)定的延時(shí)后啟動(dòng)快門拍照，最后再將該機(jī)動(dòng)車的當(dāng)時(shí)速度打印在所拍照片或所附單據(jù)上。上述現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有如下缺點(diǎn)其一，駕駛員在駕駛過程中超速，雖然被拍照，但駕駛員本人不知道，也就是說，雖然該違章被拍照相機(jī)自動(dòng)記錄下來了，可是駕駛員的違章行為還依然繼續(xù)，事故隱患依然存在，而且通過計(jì)算機(jī)在違章照片(或違章單據(jù))上補(bǔ)充打印違章車輛的當(dāng)時(shí)車速，違章事實(shí)不直觀，因?yàn)檎掌蟽H僅是一張車輛被從后部拍攝的靜態(tài)圖象。
其二，在同樣的道路上，小型客車的最高限速與大型客、貨車的最高限速是不同的。如我國的《高速公路交通管理辦法》第十一條規(guī)定，小型客車不得高于110公里；大型客、貨運(yùn)汽車和摩托車不得高于90公里?，F(xiàn)有的方法沒有對(duì)車型進(jìn)行鑒定，只是采用最高限速的上限，這樣如果在高速公路上一輛大型貨車時(shí)速100公里時(shí)，也不認(rèn)定其超速，也就是說超速判定有遺漏。
其三，我國的《高速公路交通管理辦法》規(guī)定，機(jī)動(dòng)車在高速公路上正常行駛時(shí)，最低時(shí)速不得低于50公里。在高速公路上時(shí)速過低也是危險(xiǎn)的，特別是在夜間，因?yàn)橄鄬?duì)于高速行駛的車輛來說，過低車速的車輛幾乎相當(dāng)于一臺(tái)靜止在機(jī)動(dòng)車道上的車輛。而目前方法中沒有對(duì)時(shí)速低于最低限速進(jìn)行自動(dòng)記錄的功能。
其四，原有方法是根據(jù)預(yù)先調(diào)定的延時(shí)來啟動(dòng)拍照相機(jī)的快門，由于延時(shí)固定，對(duì)于不同車速的車輛，快門啟動(dòng)時(shí)的車輛行駛的位置有差異，因此無法拍到最佳焦距的照片，更無法拍攝到在高速公路上低于最低限速車輛的照片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種對(duì)行速違反最高與最低限速規(guī)定的車輛自動(dòng)拍照系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明提供的系統(tǒng)是這樣實(shí)現(xiàn)的這種對(duì)行速違章車輛自動(dòng)拍照系統(tǒng)，由設(shè)置在道路上間隔一定距離的兩個(gè)車輛檢測(cè)傳感器、處理計(jì)算機(jī)及朝向車輛前進(jìn)方向的拍照相機(jī)組成，計(jì)算機(jī)與傳感器及照像機(jī)相接，其特征是在車輛前進(jìn)方向、相機(jī)拍照范圍內(nèi)的道路上方或路旁設(shè)置一個(gè)與計(jì)算機(jī)相連的行速提示板。
本發(fā)明提供的運(yùn)行方法是這樣實(shí)現(xiàn)的所述自動(dòng)拍照系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征是(1)設(shè)定相關(guān)參數(shù)兩個(gè)車輛檢測(cè)傳感器之間距L、檢測(cè)傳感器寬度Ld、最佳拍攝點(diǎn)與傳感器之間距LP、照相機(jī)本身固有延時(shí)Z0、最高限速VL、最低限速V3，(2)檢查傳感器1是否有車，有則將其計(jì)數(shù)器q1+1，然后檢查傳感器2是否有車，沒有則將行駛計(jì)數(shù)器q+1，若有車，(3)判斷是否計(jì)算過該車速，若未計(jì)算，則計(jì)算車速V＝L/q，(4)然后判斷車速V是否低于V3，是則向行速提示板發(fā)出時(shí)速超低指示，并將違章標(biāo)志置為1，若V未低于V3，繼續(xù)判斷V是否高于VL，是則向行速提示板發(fā)出時(shí)速超高指示，并將違章標(biāo)志置為1，(5)若檢查傳感器1、2皆無車，判斷違章標(biāo)志是否為1，否則將q、q1、V及違章標(biāo)志皆清零后退出，是則啟動(dòng)拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器，將q、q1、V及違章標(biāo)志皆清零后退出，(6)對(duì)行速違章的車輛，計(jì)算拍照延時(shí)d＝Lp/V-Z0。
在以上述方法步驟實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，還可以有這樣的運(yùn)行方法，其特征是(1)設(shè)定小型客車最高限速VL＝V1、大型客、貨車最高限速VL＝V2、大與小型車的車長(zhǎng)分界線Lf(2)若檢測(cè)有車，則計(jì)算出車長(zhǎng)Lc＝V×q1-Ld，(3)若Lc＞Lf，則判斷是否超速以V與V2比較，若Lc≤Lf，則判斷是否超速以V與V1比較。也可有下述運(yùn)行方法，其特征是拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器啟動(dòng)后，每單位時(shí)間隔對(duì)拍照延時(shí)計(jì)數(shù)器d-1，當(dāng)d減到0后，即向相機(jī)下達(dá)拍照指令。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是通過對(duì)現(xiàn)有超速拍照使用方法的改進(jìn)，使超速拍照不僅是一種事后處罰手段，更可成為一種即時(shí)警示措施，從而更好地約束駕駛員，減少事故隱患，同時(shí)可以得到更加清晰、直觀的照片。而且，當(dāng)本方法使用在高速公路上時(shí)，這里的超速概念擴(kuò)展為超過最高限速和低于最低限速。


圖1為本發(fā)明自動(dòng)拍照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明運(yùn)行方法中處理單元流程圖。
圖3為本發(fā)明運(yùn)行方法中最高限速判斷流程圖。
圖4為本發(fā)明運(yùn)行方法中拍照命令發(fā)送單元流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的系統(tǒng)基本組成如圖1所示，在原有超速自動(dòng)拍照設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)可變信息顯示板P，用于提示駕駛員當(dāng)前行駛速度的。該速度提示板P與處理計(jì)算機(jī)C相連，并安置在車輛行駛方向前方拍照相機(jī)Ca的拍照范圍內(nèi)，可懸掛于道路上方或放置在路邊。檢測(cè)傳感器T1、T2的間距設(shè)定為L(zhǎng)。針對(duì)市區(qū)道路和高速公路，由于車速、車流密度不同，照相機(jī)Ca與傳感器T2的間距，以及速度提示板P與傳感器T2的間距也不相同。如果是使用于市區(qū)道路，照相機(jī)Ca可放置在傳感器T2旁(例如2米)，速度提示板P的安置距離也應(yīng)較小(例如20米)；如果是使用于高速公路，照相機(jī)Ca與傳感器T2的間距應(yīng)該較大(例如30米)，速度提示板P的安置距離也應(yīng)較大(例如60米)。在設(shè)備安裝后、系統(tǒng)運(yùn)行前，應(yīng)首先設(shè)定相關(guān)參數(shù)，例如傳感器1、2的距離L，傳感器沿車輛行駛方向的寬度Ld，最佳拍攝點(diǎn)與傳感器2間的距離Lp，照相機(jī)本身的固有延時(shí)Z0，以及該路段小客車的最高限速V1，大客、貨車的最高限速V2，用于區(qū)分小型客車與大型客車貨車的車長(zhǎng)分界線Lf等。如果是用在高速公路上，還應(yīng)設(shè)定最低限速V3，如果是用在市區(qū)道路上，最低限速V3可設(shè)定為0。系統(tǒng)上電工作后，先將行駛計(jì)數(shù)器q、傳感器1、計(jì)數(shù)器q1及有違章標(biāo)志清零，將處理單元定時(shí)器設(shè)置為1毫秒，然后啟動(dòng)處理單元定時(shí)器，即每1毫秒執(zhí)行一次處理單元。處理單元流程圖如圖2所示。設(shè)定LC表示車長(zhǎng)。
處理單元首先檢查傳感器1是否有車，如果有則將傳感器1的計(jì)數(shù)器q1加1，用來計(jì)算車輛對(duì)傳感器1的占用時(shí)間。然后檢查傳感器2是否有車，沒有則表明車輛正在通過傳感器1尚未行駛到傳感器2，將行駛計(jì)數(shù)器q加1，然后退出；如果檢查傳感器2有車，則表明車輛已經(jīng)行駛到傳感器2或正在通過傳感器2，然后判斷是否計(jì)算過該車的車速，已經(jīng)計(jì)算過則退出，如果尚未計(jì)算過則表明車輛剛剛到達(dá)傳感器2，計(jì)算出該車車速V＝L/(0.001*q)。
如果傳感器1沒有車，則檢查傳感器2是否有車，有則表明車輛已經(jīng)離開了傳感器1，正在通過傳感器2，然后判斷是否計(jì)算過該車的車長(zhǎng)，如果已經(jīng)計(jì)算過則退出，如果尚未計(jì)算過則表明車輛剛剛離開傳感器1，計(jì)算出該車車長(zhǎng)Lc＝V*0.001*q1-Ld。然后判斷車速是否低于最低限速V3，是低于則向速度提示板發(fā)出“時(shí)速V，超低”(可用紅色顯示)，并將有違章標(biāo)志置為1，計(jì)算拍照延時(shí)d后退出；如果未低于最低限速，則首先根據(jù)車長(zhǎng)選定該車對(duì)應(yīng)的最高限速VL，然后判斷該車速度V是否高于最高限速VL，V＞VL則向速度提示板發(fā)出“時(shí)速V，超速”(可用紅色顯示)，并將有違章標(biāo)志置為1，計(jì)算拍照延時(shí)d后退出，V≤VL則向速度提示板發(fā)出“時(shí)速V，正?！?可用綠色顯示)，然后退出。根據(jù)車長(zhǎng)選定最高限速VL的流程圖如圖3所示。首先判斷車長(zhǎng)Lc是否大于小型客車與大型客車貨車的車長(zhǎng)分界線Lf，Lc＞Lf則表明該車為大型客車、貨車，其最高限速VL＝V2；Lc≤Lf則表明該車為小型客車，其最高限速為VL＝V1。如果傳感器1沒有車，傳感2也沒有車，則說明可能根本沒有車輛通過傳感器1、2，或者車輛剛離開傳感器2。這是需要判斷一下有違章標(biāo)志是否為1，不為1則表明剛才的車輛未超速或根本就沒有車，將q、q1、V、有違章標(biāo)志清零后退出；為1則表明有違章車輛剛剛離開傳感器2，則立即啟動(dòng)拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器，并將q、q1、V、有違章標(biāo)志清零后退出。對(duì)于行速違章車輛，根據(jù)其當(dāng)前速度計(jì)算出其從離開傳感器2到行駛至最佳拍攝位置時(shí)所需的拍照延時(shí)d，拍照延時(shí)d＝Lp/V-Z0，其中Z0為照相機(jī)設(shè)備本身的固有延時(shí)，如果計(jì)算出的拍照延時(shí)d小于零，則將拍照延時(shí)d置為零。拍照命令發(fā)送單元流程圖如圖4所示。拍照命令發(fā)送單元的定時(shí)器啟動(dòng)后，也是每毫秒運(yùn)行一次，即拍照命令發(fā)送單元每毫秒對(duì)拍照延時(shí)計(jì)數(shù)器d減1，當(dāng)拍照延時(shí)d減到0后，立即向拍照相機(jī)下達(dá)拍照指令，從而確保拍照相機(jī)接到拍照指令啟動(dòng)快門拍照時(shí)車輛正處在最佳位置。拍照指令發(fā)出后，即關(guān)閉拍照命令發(fā)送單元的定時(shí)器。這樣，一方面，使駕駛員知道自己超速并被拍照，從而使其調(diào)整行駛速度，減少事故隱患；另一方面，在拍得的超速違章照片上，不僅有違章超速的車輛，還有速度提示板上顯示的速度信息，同時(shí)拍得的車輛牌號(hào)更加清晰。
下面給出實(shí)施實(shí)例。速度提示板采用發(fā)光二極管可變信息顯示板，顯示內(nèi)容為由計(jì)算機(jī)穿行口傳送過來的字符串。車輛檢測(cè)傳感器采用電磁感應(yīng)傳感器，車輛行進(jìn)方向?qū)挾葹長(zhǎng)d＝0.5米。本例以安裝在車速差別較大的高速公路為例。設(shè)定車輛傳感器1、2的間隔距離為2米，照相機(jī)的最佳拍攝位置LP＝30米，照相機(jī)的固有延時(shí)Z0＝100毫秒，速度提示板設(shè)置在傳感器2前方60米，小型客車與大型客車貨車的車長(zhǎng)分界線Lf＝3.5米，小型客車最高限速V1＝110公里/小時(shí)，大型客車、貨車最高限速V2＝90公里/小時(shí)，最低限速V3＝50公里/小時(shí)。計(jì)算機(jī)中的處理單元每1毫秒執(zhí)一次。
例一當(dāng)車輛剛駛上傳感器1時(shí)，傳感器1檢測(cè)到有車，傳感器1計(jì)數(shù)器q1加1，傳感器2尚沒有車，行駛計(jì)數(shù)器q加1。當(dāng)車輛剛行駛到傳感器2時(shí)(尚未離開傳感器1)，則判斷車速V是否等于0。因?yàn)閯傫偟絺鞲衅?，所以尚未計(jì)算速度，V＝0，則計(jì)算速度V。假定行駛計(jì)數(shù)器＝70，表明該車用70毫秒行駛完2米，速度v＝103公里/小時(shí)。當(dāng)車輛駛離傳感器1、尚未離開傳感器2時(shí)，傳感器1無車、傳感器2有車，則判斷是否已經(jīng)計(jì)算過車長(zhǎng)Lc，Lc≠0則表明已經(jīng)計(jì)算過該車車長(zhǎng)Lc，退出；Lc＝0則表明該車剛離開傳感器1，尚未計(jì)算其車長(zhǎng)Lc，則計(jì)算車長(zhǎng)Lc＝V*(0.001*q1)-Ld，假定q1＝175，則車長(zhǎng)Lc＝4.5米。然后判斷車速V是否小于最低限速V3，因V＝107公里/小時(shí)大于最低限速V3＝50公里/小時(shí)，則根據(jù)車長(zhǎng)Lc選定該車的最高限速VL，通過根據(jù)車長(zhǎng)選定最高限速子程序(入口參數(shù)Lc＝4.5米)，得知因Lc＞LF，所以該車對(duì)應(yīng)的最高限速VL＝V2＝90公里/小時(shí)。因?yàn)楫?dāng)前車速V＝103公里/小時(shí)大于該車對(duì)應(yīng)的最高限速VL＝90公里/小時(shí)，所以認(rèn)定其超速，向速度提示板發(fā)送“時(shí)速103公里，超速”，并將有違章標(biāo)志置為1，并計(jì)算拍照延時(shí)d＝1000*LP/V-Z0＝950毫秒。當(dāng)該車駛離傳感器2后，傳感器1、2都沒有車，則判斷有違章標(biāo)志是否為1，因違章標(biāo)志為1，說明有違章車輛剛剛離開傳感器2，則立即啟動(dòng)拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器。拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器也是每毫秒執(zhí)行一次，來判斷拍照延時(shí)計(jì)數(shù)器d是否為0，不為0則說明延時(shí)尚未完成，將延時(shí)計(jì)數(shù)器d減1后退出。啟動(dòng)拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器950毫秒后，延時(shí)計(jì)數(shù)器d減到0，則立即向照相機(jī)發(fā)送拍照指令，從而確保拍照相機(jī)接到拍照指令后快門啟動(dòng)時(shí)車輛正處在最佳位置。拍照指令發(fā)送完畢后，關(guān)閉啟動(dòng)拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器。在本例中，該車時(shí)速103公里，因該車車頭剛駛到傳感器2時(shí)速度提示板即可顯示其速度，傳感器2與速度提示板間的距離為60米，所需行駛時(shí)間為2.1秒，也就是說，對(duì)于駕駛員，其有2.1秒的時(shí)間觀看速度提示板的警示，使其知道其因超速被拍照，從而使超速拍照真正起到震懾作用，減少事故隱患。
例二例如行駛計(jì)數(shù)器q＝160，則該車速度為45公里/小時(shí)，因?yàn)榈陀诜ㄒ?guī)規(guī)定的最低限速50公里/小時(shí)，因此判定該車超過最低限速，向速度提示板發(fā)送“時(shí)速45公里，超低”。然后計(jì)算拍照延時(shí)計(jì)數(shù)器d＝100*Lp/V-Z0＝4700毫秒，并啟動(dòng)拍照命令發(fā)送單元的定時(shí)器。拍照命令發(fā)送單元的定時(shí)器啟動(dòng)后，延時(shí)4700毫秒后，立即向拍照相機(jī)下達(dá)拍照指令，從而確保拍照相機(jī)能夠抓拍到該超低速行駛的車輛。顯而易見，目前現(xiàn)有的超速拍照方法是無法抓拍到該超低車速行駛的車輛的?？梢?，本方法可以保證對(duì)任意車速(不論是超高還是超低)的車輛自動(dòng)調(diào)整拍照延時(shí)，從而確保在其行駛到最佳拍攝位置時(shí)被拍照，取得最佳拍攝效果。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)行速違章車輛自動(dòng)拍照系統(tǒng)，由設(shè)置在道路上間隔一定距離的兩個(gè)車輛檢測(cè)傳感器、處理計(jì)算機(jī)及朝向車輛前進(jìn)方向的拍照相機(jī)組成，計(jì)算機(jī)與傳感器及照像機(jī)相接，其特征是在車輛前進(jìn)方向、相機(jī)拍照范圍內(nèi)的道路上方或路旁設(shè)置一個(gè)與計(jì)算機(jī)相連的行速提示板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動(dòng)拍照系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征是(1)設(shè)定相關(guān)參數(shù)兩個(gè)車輛檢測(cè)傳感器之間距L、檢測(cè)傳感器寬度Ld、最佳拍攝點(diǎn)與傳感器之間距LP、照相機(jī)本身固有延時(shí)Z0、最高限速VL、最低限速V3，(2)檢查傳感器1是否有車，有則將其計(jì)數(shù)器q1+1，然后檢查傳感器2是否有車，沒有則將行駛計(jì)數(shù)器q+1，若有車，(3)判斷是否計(jì)算過該車速，若未計(jì)算，則計(jì)算車速V＝L/q，(4)然后判斷車速V是否低于V3，是則向行速提示板發(fā)出時(shí)速超低指示，并將違章標(biāo)志置為1，若V未低于V3，繼續(xù)判斷V是否高于VL，是則向行速提示板發(fā)出時(shí)速超高指示，并將違章標(biāo)志置為1，(5)若檢查傳感器1、2皆無車，判斷違章標(biāo)志是否為1，否則將q、q1、V及違章標(biāo)志皆清零后退出，是則啟動(dòng)拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器，將q、q1、V及違章標(biāo)志皆清零后退出，(6)對(duì)行速違章的車輛，計(jì)算拍照延時(shí)d＝Lp/V-Z0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)行方法，其特征是(1)設(shè)定小型客車最高限速VL＝V1、大型客、貨車最高限速VL+＝V2、大與小型車的車長(zhǎng)分界線Lf(2)若檢測(cè)有車，則計(jì)算出車長(zhǎng)LC＝V×q1-Ld，(3)若Lc＞Lf，則判斷是否超速以V與V2比較，若Lc≤Lf，則判斷是否超速以V與V1比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)行方法，其特征是拍照命令發(fā)送單元定時(shí)器啟動(dòng)后，每單位時(shí)間隔對(duì)拍照延時(shí)計(jì)數(shù)器d-1，當(dāng)d減到0后，即向相機(jī)下達(dá)拍照指令。
全文摘要
本發(fā)明系一種對(duì)行速違章車輛自動(dòng)拍照系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，系統(tǒng)由兩個(gè)車輛傳感器、處理計(jì)算機(jī)、拍照相機(jī)、行速提示板組成，方法是先將兩個(gè)傳感器間距、最佳拍攝點(diǎn)與傳感器之間距、最高及最低限速值等相關(guān)參數(shù)設(shè)定，然后檢測(cè)設(shè)有車時(shí)計(jì)算出車速，分別與最低及最高限速值比較判斷是否行速違章，再測(cè)得兩個(gè)傳感器有無車且處于違章標(biāo)志狀態(tài)，則即啟動(dòng)拍照命令發(fā)送定時(shí)器，對(duì)違章車計(jì)算出對(duì)應(yīng)的拍照延時(shí)值。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是對(duì)違章行速車輛既給出及時(shí)警示又拍下更直觀、清晰違章照片，而且對(duì)超高、超低速限狀況皆列入違章行速而予以管理。
文檔編號(hào)G08G1/052GK1452138SQ03111608
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月5日
發(fā)明者姜廷順, 朱朝暉, 楊鈞, 賈平, 張吉輝, 于大海, 郭泗東 申請(qǐng)人:大連市公安局交通警察支隊(duì)