Телевизионное устройство для контроля движения транспортных средств Советский патент 1986 года по МПК H04N7/18 G08G1/10 G08G1/01 

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 импуль сы обеспечивают спуск фотозатвора те левизионной камеры 5 с фотозатвором, запись в буферный блок 9 памяти видеосигнала с ее выхода, прошедшего через АЦП 7 и мультиплексор 8, и заИзобретение 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 пример расположения элементов устройства относительно дороги при регистрации нарушения скоростного режима.

Телевизионное устройство для контроля движения транспортных средств (фиг, 1) содержит передакяцую телевизионную камеру 1, блок 2 вьщеления объектов, блок 3 контроля нарушений, формирователь 4 управляющих импульсов, телевизионную камеру 5 с фотозатвором , синхрогенератор 6, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 7, мультиплексор В, буферш,1й блок 9 памяти, цифроаналоговый преобразователь 10, -видеомагнитофон 11, знако- .генератор 12, блок 13 памяти, видеоконтрольные блоки (ВКУ) 14, счетчик 15 импульсов, электронные ча35002

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-нар ущите- ля и его номерной знак. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

сы 16, счетчик 17 количества транспортных средств.

Блок 5 выделения обьектов содержит селектор 18 синхроимпульсов,

первый и второй формирователи 19 и 20 импульсов, стробирующне 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 30,31 и 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 вьщеления объектов и на ВКУ 14, с помощью которого наблюдают за транспортным потоком на контролируемом участке дороги. Блок 2 вьщеляет движущееся ТС. Стро- бирующие элементы 21 и 22 предназначены для выделения видеосигнала участков изображения, соответствугацих 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 2

pa 18 синхроимпульсов, формирователь 19 формирует управляюпдан сигнал, соответствующий началу контролируемого участка дороги, а формирователь 20 формирует управляющий сигнал, соответствующий концу контролируемого участка дороги. Комлараторы 23 и 24 осуществляют сравнение вьщеленньгх 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 nq мощью переключателя с тремя группами 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

-t..

где V - скорость, ТС;

L - путь, пройденный за время ДТ. Этот алгоритм реализуется следующим-образом. Сигнал с выхода компаратора 23 поступает на R-вход RS-триг- гера 25. Сигнал с инверсного выхода RS-триггера 25 поступает на R-вход RS-триггера 26, на S-вход которого поступает сигнал с выхода компаратора 24. Таким образом, на выходе RS- триггера 26 формируется импульс длительностью йТ. RS-триггер 25 служит ля блокировки схемы измерения временного интервала & Т на время вычисления скорости, так как повторное срабатывание RS-триггера 26 возможно только после установки RS-триггера 25 в исходное состояние по S-входу. Длительность сформированного импульса реобра зуется в цифровой вид с помощью времяимпульсного преобразова- теля 27. Вычисление скорости движения ТС осуществляется в блоке.28, на который поступает двоичный код

02

)5ременного интервала йТ и двоичный код длины контролируемого участка до роги. На одном выходе блока 28 деления формируется сигнал окончания операции деления. Этот сигнал через пере ключ с(юп1ий контакт.30 поступает на S-вход RS-триггера 25. При этом RS-три.ггер 25 устанавливается в йс- «содное состояние, что позволяет про- изводить измерения временных интерва лов л Т для очередного ТС. На втором выходе блока 28 деления формируется двоичный код фактической скорости ТС, Эта величина поступает в блок 13 па- мяти 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 выходе сигнал нарушения (Превьщ1ение скорости) при условии, что фактическая скорость движения ТС больше разрешенной скорости для данного уча- стка.

В режиме регистрации проезда на запрещающий з.нак (Въезд запрещен) , (Движение запрещено и т.д.), который реализуется при установлении переключающих контактов 30-32 в положение II, 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 передающей телевизионной камеры 1 над участком дороги. Сигнал нарушения формируется на выходе второго RS- триггера 26. Этот же сигнал, проходя через переключающий контакт 30, используется 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 движении в обратном направлении на выходе RS-триггера 26 сигнал не фор- мируется, так как его состояние мо- жет быть изменено только после срабатывания RS-триггера 25 по сигналу, поступившему от компаратора 23 (начала контролируемого участка дороги).

Таким образсж, осуществляется обнаружение движения ТС в направлении от начала к концу контролируемого участ- к-а дороги.

Сигнал нарушений с первого выхода блока 3 контроля нарушений поступает на счетчик 15 и на формирователь А управляюп{их импул-ьсов. 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 запуска видеомагнитофона 11 длительностью 8-10 с, осуп(ествляющий включение режима записи и лентопротяжнс- го 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 быстроперемещаю- щиеся объекты, Затвор телевизионной камеры 5 открыт не более 5 мс, что значительно меньше времени кадровой развертки, и позволяет получить четкое изображение. Считывается изображение с мишени телевизионной камеры 5 в течение кадра. Сигнал считы- ваемого изображения через АЦП 7 и мультиплексор 8 поступает в буферный блок 9 памяти. По синхросигналу телевизионной камеры 5 синхрогенератор 6 формирует сигналы синхронизации и так- товые импульсы для работы АЦП 7, буферно1 о 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 те- ; левизионного кадра вместе с дополнительной буквенной и цифровой информацией, поступающей через знако гене- ратор 12 с блока 13 памяти. Запись в буферный блок 9 производится по сигналу нарушения, а считывание проo

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 1щфроаналоговый 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 выf ходе .следующую буквенно-цифровую информацию, поступающую с блока 13 памяти и которая отображается в верхней части телевизионного изображения: место установления.аппаратуры (номер

Q поста ГАИ); дата; вид нарушения (код), разрешенная скорость; фактическая скорость; номер нарушения (номер видеозаписи); время нарушения.

Первые четыре параметра вводятся в блок 13 памяти оператором с помощью ручного переключателя набора кодов. Значение фактической скорости поступает с блока 28 деления, номер нарушения - со счетчика 15, время нарушения в двоичном коде - с электрон- жых часов 16. По данным счетчика 17 . количества транспортных средств оценивается интенсивность дорожного движения в месте установки устройства.

5

0

Использование телевизионной камеры 5 с фотозатвором, сопряженной с буферным блоком 9 памяти, позволяет фиксировать быстроперемещакмцийся 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, движущимся только в одном направлении.

7.

Формула изобретения

1 . Телевизионное устрор1ство для контроля движения транспортных средств, содержащее передающую телевизионную камеру, аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные буферньй блок памяти и циф- роаналоговый преобразователь, видеомагнитофон, блок памяти, выход которого подключен к информационному входу знакогенератора, блок вьщеления объектов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к пе вому 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 соответствеяно аналого-цифрового преобразователя, буферного блока памяти и знакогенератора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей 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, синхро- вход мультиплексора подключен к четвертому выходу синхрогенератора, а выход - к информационному входу буферного блока памяти, синхровыход телевизионной камеры с фотозатвором подключен к входу синхрогенератора, выход цифроаналогового преобразователя подключен к информационному входу видеомагнитофона, первый выход блока контроля нарушений подключен к входам формирователя управляющих импуль- ,сов и счетчика импульсов, а второй

350028.

выход - к второму входу блока памяти, выход телевизионной передающей камеры подключен к входу блока вьщеления объектов.

52. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок вьще- ления объектов содержит сепектор синхроимпульсов, выход которого подключен к входам первого и второго фор10 мирователей импульсов, выходы каждого из которых через соответствующий стробирующий элемент подключен к входу соответстующего компаратора, выход каждого из которых является соответ15 ствующим выходом блока вьщеления объектов, входом которого являются объединенные входы селектора синхро- импульсов и вторые входы стробирую- щих элементов.

20

5

0

5

0

5

0

3. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что блок контроля нарушений состоит из первого RS-триггера, выход которого подключен . к R-входу второго RS-триггера, последовательно соединенные времяим- пульсный преобразователь, блок деления и цифровой компаратор, а также переключатель с тремя группами переключающих 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 первому выходу блока деления, второй вход - к выходу второго RS-триггера, а выход первого переключающего контакта подключен к 8-входу первого RS- триггера, вход второго переключающего контакта соединен с выходом второго RS-тpигJ: epa, а первый выход - с входом времяимпульсного преобразователя, первый выход третьего переключающего контакта соединен с выходом цифрового компаратора, второй вход - с вторым выходом второго пере- ключаницего контакта, а выход третьего перекл1рчающего контакта является рервым выходом блока контроля нарушений, вторым выходом которого является второй выход блока деления.

Фик.2

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