Телевизионное устройство для контроля движения транспортных средств

 

Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей путем регистрации нарушений. Осуще-г ствляется вычисление фактической скорости транспортного средства (ТС), регистрация ее и номерного знака ТС- нарушителя. Видеосигнал с передающей телевизионной камеры 1 поступает на блок 2 выделения объекта. Сигнал о (Л ЬР 00 ел

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ;.

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ п« р«

-«,с (21) 3624300/24-09 (22) 13.07.83 (46) 30.05.86. Бюл. Ф 20 (72) В.В.Мельник, В.В.Смирнов, И;И.Коноводченко,. А.Н.Карлош, Л.А.Кочетов и С.В«Павлов (53) 621.397.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 800884, кл. С 08 С 1/01, 1979.

IEEE Transactions on Vehicular

technology, vol. VT 29, No.2, Мау, 1980, рр. 208-215.

„„SU„,, 1235002 А 1 (511 4 Н 04 N 7/18 С 08 С 1/10, 1/01 (54) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ

СРЕДСТВ (57) Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей путем регистрации нарушений. Осуще-. ствляется вычисление фактической скорости транспортного средства (ТС), регистрация ее и номерного знака ТСнарушителя. Видеосигнал с передакш1ей телевизионной камеры 1 поступает на блок 2 выделения объекта. Сигнал о

12350 вьщеленном движущемся ТС поступает на блок 3 контроля нарушений. В этом блоке с помощью переключателей 30-31 осуществляется контроль скоростного режима ТС, либо контроль проезда на запрещающий знак. Сигнал о нарушении поступает на формирователь 4 управляющих импульсов. Управляющие импульсы обеспечивают спуск фотозатвора телевизионной камеры 5 с фотозатвором, запись в буферный блок 9 памяти видеосигнала с ее выхода, прошедшего через АЦП 7 и мультиплексор 8, и эа02 пуск лентопротяжного механизма видео магнитофона 11. При этом информация, записанная в буферном блоке 9 памяти через ЦАП 10 поступает на видеомагнитофон 11. В блоке памяти 13 фиксиру- ° ется информация о нарушении (дата, скорость и т.п.) . Эта информация через знакогенератор 12 с помощью мультиплексора 8 вводится в видеосигнал, .поступающий с телевизионной камеры 5, фиксирующей изображение ТС-наруши е1 ля и его номерной знак. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может использоваться в системах контроля и профилактики безопасности дорожного движения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем регистрации нарушений.

Предлагаемое устройство обеспечивает оперативное выявление и регистрацию нарушений правил дорожного движения, а именно нарушений скоростного режима движения транспортных средств (ТС), проезда в запрещенном направлении. При этом осуществляется вычисление фактической скорости ТС и регистрация. номерного знака ТС-нарушителя.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема телевизионного устройства для контроля движения транспортных средств; на фиг.2пример расположения элементов уст ройства относительно дороги при регистрации нарушения скоростного режима.

Телевизионное устройство для контроля движения транспортных средств (фиг. 1) содержит передающую телевизионную камеру 1, блок 2 вьщеления объектов, блок 3 контроля нарушений, формирователь 4 управляющих импульсов, телевизионную камеру 5 с фотоэатвором„ синхрогенератор 6, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 7, мультиплексор 8, буферный блок 9 памяти, цифроаналоговый преобразователь 10, .видеомагнитофон 11, знако.генератор 12, блок 13 памяти, видеоконтрольные блоки (ВКУ) 14, счетчик 15 импульсов, электронные ча5

ЗО

35 сы 16, счетчик . 17 количества транспортных средств.

Блок 5 вьщеления обьектов содержит селектор 18 синхроимпульсов, первый и второй формирователи 19 и 20 импульсов, стробирующие элементы 21 и 22, компараторы 23 и 24..

Блок 3 контроля нарушений содержит первый и второй RS-триггеры 25 и 26, времяимпульсный преобразователь 27, блок 28 деления, цифровой компаратор 29, переключатель с тремя группами переключающих контактов 30,31и 32.

Телевизионное устройство для контроля движения транспортных средств работает следующим образом.

Передающая телевизионная камера 1 размещается на определенной высоте над контролируемым участком дороги, выбранном в данном ряду движения транспортных средств (фиг. 2) . Видеосигнал с передающей телевизионной камеры 1 поступает на блок 2 выделения объектов и на ВКУ 14, с помощью которого наблюдают за транспортным потоком на контролируемом участке дороги.

Блок 2 выделяет движущееся ТС. Стробирующие элементы 21 и 22 предназначены для выделения видеосигнала участков изображения, соответствующих началу и концу контролируемого участка дороги. Вьщеление видеосигнала производится в моменты времени, которые соответствуют наличию на других входах стробирующих элементов 21 и 22 управляющих сигналов с формирователей 19 и 20 импульсов. По сигналам синхронизации, поступающим с селекто3

1235002 4 ра 18 синхроимпульсов, формирователь 19 формирует управляющий сигнал, \

I соот ветс твующий началу к онтролируемого участка дороги, а формирователь 20 формирует управляющий сигнал, соответствующий концу .контролируемого участка дороги. Компараторы 23 и 24 осуществляют сравнение выделенных видеосигналов с опорным уровнем. Опорный уровень выставляется оператором при настройке устройства. Его значение определяется значением видеосигнала от участков изображения, соответствующих началу и концу контролируемого участка дороги при отсутст-. вии на нем ТС. При появлении ТС в начале контролируемого участка дороги срабатывает компаратор 23, а при появлении ТС в конце контролируемого

-участка дороги — компаратор 24.

В блоке 3 контроля нарушений с помощью переключателя с. тремя группа ми переключающих контактов 30-32 устанавливается режим контроля. При положении 1 .переключателей 30-32 (фиг. 1) осуществляется контроль скоростного движения ТС. Определение скорости движения ТС производится путем измерения интервала времени, в течение которого ТС проходит контролируемый участок дороги известной длины, т.е. путем вычисления скорости по алгоритму

V=--, дТ где V — скорость, ТС;

Ь вЂ” путь, пройденный за время AT.

Этот алгоритм реализуется следующим -образом. Сигнал с выхода компаратора 23 поступает на К-вход RS-триггера 25. Сигнал с инверсного выхода

RS-триггера 25 поступает на К-вход

RS-триггера 26, íà S-вход которого поступает сигнал с выхода компаратора 24. Таким .образом, на выходе RSтриггера 26 формируется импульс длительностью AT. RS — триггер 25 служит для блокировки схемы измерения временного интервала д Т на время вычисления скорости, так как повторное срабатывание R5-òðèããåðà 26 возможно только после установки RS-триггера 25 в исходное состояние по S-входу. Длительность сформированного импульса преобразуется в цифровой вид с помощью времяимпульсного преобразова теля 27. Вычисление скорости движения ТС осуществляется в блоке 28, на который поступает двоичный код временггог î интер ваята 4 Т и двоичный код длины контролируемого участка до роги. На одном выходе блока 28 деления формируется сигнал окончания опе. рации деления. Этот сигнал через пе5 рекпючающий контакт 30 поступает на S-вход RS-триггера 25. При этом

RS-триггер 25 устанавливается в исдгодное состояние, что позволяет про—

f0

15 изводить измерения временных интерва лов дТ для очередного ТС. На втором выходе блока 28 деления формируется двоичный код фактической скорости ТС, Эта величина поступает в блок 13 памяти и на цифровой компаратор 29. На другой вход цифрового компаратора 29 подается двоичный код значения разрешенной скорости движения ТС, который выставляется оператором. Цифровой компаратор 29 формирует на своем вы20 движении в обратном направлении на выходе RS-триггера 26 сигнал не формируется, так как его состояние может быть изменено только после срабатывания ЕБ-триггера 25 по сигналу, поступившему от компаратора 23 (начала контролируемого участка дороги) ходе сигнал нарушения (Превышение скорости") при условии, что фактическая скорость движения ТС больше разрешенной скорости для данного уча25

В режиме регистрации проезда на запрещающий з.нак (" Въезд запрещен" ), (" Движение запрещено" и т.д.), который реализуется при установлении пе30 реключающих контактов 30-32 в положение I I, времяимпульсный преобразователь 27, блок 28 деления и цифровой компаратор 29 не используется.

В этом режиме длина контролируемого участка дороги и положение его начала и конца устанавливаются с помощью органов управления первого и второго . формирователей 19 и 20 так, чтобы обеспечивалось надежное определение нарушения с учетом расположения пере40 дающей телевизионной камеры 1 над участком дороги. Сигнал нарушения формируется на выходе второго RSтриггера 26. Этот же сигнал, проходя через переключающий контакт 30, ис45 пользуется для установки первого

RS-триггера 25 по S-входу в исходное состояние. Формирование сигнала на выходе второго RS-триггера 26 происходит только тогда, когда ТС проходит в направлении от начала к концу контролируемого участка дороги. При

1235002

55

Таким образом, осуществляется обна- ружение движения ТС в направлении от начала к концу контролируемого участ. ка дороги.

Сигнал нарушений с первого выхода блока 3 контроля нарушений поступает на счетчик 15 и на формирователь 4 управляющих импульсов. Счетчик 15 осуществляет подсчет числа нарушений. Это значение поступает на блок 13 памяти. Формирователь 4 управляющих импульсов формирует с требуемыми длительностью и задержкой относительно сигнала нарушения следующие импульсы: импульс запуска фотозатвора телевизионной камеры 5; импульс разрешения записи видеосигнала в буферный блок 9 памяти; импульс

1 запуска видеомагнитофона 11 длительностью 8-10 с, осуществляющий включение режима записи и лентопротяжного механизма видеомагнитофона 11 на ,это .время. Эти . сигналы обеспечи вают рагистрацию изображения ТС в момент нарушения с задержкой не более

10 мс.

Телевизионная камера 5 с фотозатвором фиксирует быстроперемещающиеся объекты. Затвор телевизионной камеры 5 открыт не более 5 мс, что значительно меньше времени кадровой ,развертки, и позволяет получить четкое иэображение. Считывается иэображение с мишени телевизионной камеры 5 в течение кадра. Сигнал считываемого иэображения через АЦП 7 и мультиплексор 8 поступает в буферный блок 9 памяти. По синхросигналу телевизионной камеры 5 синхрогенератор 6 формирует сигналы синхронизации итактовые импульсы для работы АЦП 7, буферного блока 9 памяти, мультиплексора 8 и знакогенератора 12.

Мультиплексор 8 предназначен для коммутации на вход буферного блока 9 цифровых сигналов знакогенератора 12 в начале телевизионного кадра в течение первых 40 активных строк и цифрового видеосигнала с выхода АЦП 7 в течение последующих строк. Этим обеспечивается запись в буферный блок 9 сигнала изображения одного телевизионного кадра вместе с дополнительной буквенной и цифровой информацией, поступающей через знакогенератор 12 с блока 13 памяти. Запись в буферный блок 9 производится по сигналу нарушения, а считывание про5

f5

35 изводится непрерывно, т.е. запись информации однократная, а считывание непрерывное, без разрушения записанной информации с частотой полей до появления следующего сигнала разрешения записи. Считываемый сигнал через цифроаналоговый преобразователь 10 поступает на видеомагнитофон 11 и на соответствующий ВКУ 14.

Запись на видеомагнитофон 11 производится по управляющему импульсу после установления режима синхронизации.

Знакогенератор 12 формирует на выходе следующую буквенно-цифровую информацию, поступающую с блока 13 памяти и которая отображается в верхней части телевизионного изображения: место установления. аппаратуры (номер поста ГАИ); дата; вид нарушения (код), разрешенная скорость, фактическая скорость, номер нарушения (номер видеозаписи); время нарушения.

Первые четыре параметра вводятся блок 13 памяти оператором с помощью учного переключателя набора кодов.

Значение фактической скорости поступает с блока 28 деления, номер нарушения — со счетчика 15, время нарушения в двоичном коде — с электронных часов 16. По данным счетчика 17 количества транспортных средств оценивается интенсивность дорожного движения в месте установки устройства.

Использование телевизионной камеры 5 с фотоэатвором, сопряженной с буферным блоком 9 памяти, позволяет фиксировать быстроперемещающийся объект без потери четкости изображения и. нарушения синхронизации во время записи на обычный видеомагнитофон, работающий в ждущем режиме, при значительной экономии магнитной ленты.

Расположение телевизионной камеры 5 относительно проезжей. части дороги и ее оптическая часть (объективы) выбираются такими, чтобы фиксировать изображение ТС и его номерной знак в масштабе, позволяющем четко его различить с учетом ограниченной разрешающей способности видеомагнитофона 11. Путем простого схемного наращивания можно осуществлять наблюдение за всеми рядами при многорядовом движении ТС при условии, что каждая камера наблюдает за ТС, движущим. ся только в одном направлении.

1235002

Формула изобретения

1, Телевизионное устройство для контроля движения транспортных средств, содержащее передающую телевизионную камеру, аналого-цифровой L преобразователь, последовательно соединенные буферный блок памяти и цифроаналоговый преобразователь, видеомагнитофон, блок памяти, выход которого подключен к информационному входу зиакогенератора, блок выделения объектов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму .входам блока контроля нарушений, счетчик импульсов, выход которого подключен к первому входу блока памяти, и синхрогенератор, первый, второй и третий выходы которого подключены к синхровходам соответст-. венно аналого-цифрового преобразоват еля, буферного блока памяти и знакогенератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем регистрации нарушений, введены телевизионная камера с фотозатвором, информационный выход которой подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, мультиплексор, формирователь управляющих импульсов, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющим входам соответственно телевизионной камеры с фотозатвором, буферного блока памяти и видеомагнитофона, причем первый и второй информационные входы мультиплексора подключены к выходам соответственно аналого-цифрового преобразователя и знакогенератора, синхровход мультиплексора подключен к четвертому выходу синхрогенератора, а выход — к информационному входу буферного блока памяти, синхровыход телевизионной камеры с фотозатвором подключен к входу сннхрогенератора, выход цифроаналогового преобразователя подключен к информационному входу видеомагнитофона, первый выход блока контроля нарушений подключен к входам формирователя управляющих импульсов и счетчика импульсов, а второй выход — к второму входу блока памяти, выход телевизионной передающей камеры подключен к входу блока выделения объектов.

5 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок выделения объектов содержит селектор синхроимпульсов, выход которого подключен к входам первого и второго фор—

10 мирователей импульсов, выходы каждого из которых через соответствующий стробирующий элемент подключен к входу соответстующего компаратора, выход каждого из которых является соответ15 ствующим выходом блока выделения объектов, входом которого являются объединенные входы селектора синхро-импульсов и вторые входы стробирующих элементов.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок контроля нарушений состоит иэ первого

RS-триггера, выход которого подклю25 чен к К-входу второго RS-триггера, последовательно соединенные времяимпульсный преобразователь, блок деления и цифровой компаратор, а также переключатель с тремя группами nepegp ключающих контактов, причем первым и вторым входами блока контроля нарушений являются соответственно R-вход первого RS-триггера и S-вход второго

RS-триггера, первый вход первого переключающего контакта подключен к пер35 вому выходу блока деления, второй вход — к выходу второго RS-триггера, а выход первого переключающего кон такта подключен к S-входу первого RS4р триггера, вход второго переключающего контакта соединен с выходом второго RS-триггера, а первый выход— с входом времяимпульсного преобразователя, первый выход третьего пере45 ключающего контакта соединен с выходом цифрового.компаратора, второй вход — с вторым выходом второго переключающего контакта, а выход третьего переключающего контакта является

Лервым выходом блока контроля нару— шений, вторым выходом которого является второй выход блока деления.

1235002

ДЦ8. 2

Составитель Н.Сорокопуд

Редактор В.Ковтун Техред Л.Олейник Корректор Е.Сирохман

Заказ 2992/60 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4