专利名称：一种对行速违章车辆自动拍照系统及运行方法
技术领域：
本发明涉及一种用于交通管理的对行速违章车辆自动拍照系统及其运行方法。
背景技术：
在道路交通事故中，车辆超速行驶是引起事故的最主要原因。为了约束驾驶员的超速行为，目前很多国家和地区都在道路上安装设置了车辆超速自动拍照设备，其基本工作原理是在道路上间隔某一特定距离L设置两个车辆传感器(通常采用地下电磁感应线圈传感器)，车辆传感器的信息被送到处理计算机。处理计算机根据车辆通过这两个传感器所需的时间t来计算出该车的当前速度V(V＝L/t)。如果该车超速，则立即发出指令给拍照相机，拍照相机经过一个预先调定的延时后启动快门拍照，最后再将该机动车的当时速度打印在所拍照片或所附单据上。上述现有技术在实际应用中有如下缺点其一，驾驶员在驾驶过程中超速，虽然被拍照，但驾驶员本人不知道，也就是说，虽然该违章被拍照相机自动记录下来了，可是驾驶员的违章行为还依然继续，事故隐患依然存在，而且通过计算机在违章照片(或违章单据)上补充打印违章车辆的当时车速，违章事实不直观，因为照片上仅仅是一张车辆被从后部拍摄的静态图象。
其二，在同样的道路上，小型客车的最高限速与大型客、货车的最高限速是不同的。如我国的《高速公路交通管理办法》第十一条规定，小型客车不得高于110公里；大型客、货运汽车和摩托车不得高于90公里。现有的方法没有对车型进行鉴定，只是采用最高限速的上限，这样如果在高速公路上一辆大型货车时速100公里时，也不认定其超速，也就是说超速判定有遗漏。
其三，我国的《高速公路交通管理办法》规定，机动车在高速公路上正常行驶时，最低时速不得低于50公里。在高速公路上时速过低也是危险的，特别是在夜间，因为相对于高速行驶的车辆来说，过低车速的车辆几乎相当于一台静止在机动车道上的车辆。而目前方法中没有对时速低于最低限速进行自动记录的功能。
其四，原有方法是根据预先调定的延时来启动拍照相机的快门，由于延时固定，对于不同车速的车辆，快门启动时的车辆行驶的位置有差异，因此无法拍到最佳焦距的照片，更无法拍摄到在高速公路上低于最低限速车辆的照片。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术之不足，提供一种对行速违反最高与最低限速规定的车辆自动拍照系统及方法。
本发明提供的系统是这样实现的这种对行速违章车辆自动拍照系统，由设置在道路上间隔一定距离的两个车辆检测传感器、处理计算机及朝向车辆前进方向的拍照相机组成，计算机与传感器及照像机相接，其特征是在车辆前进方向、相机拍照范围内的道路上方或路旁设置一个与计算机相连的行速提示板。
本发明提供的运行方法是这样实现的所述自动拍照系统的运行方法，其特征是(1)设定相关参数两个车辆检测传感器之间距L、检测传感器宽度Ld、最佳拍摄点与传感器之间距LP、照相机本身固有延时Z0、最高限速VL、最低限速V3，(2)检查传感器1是否有车，有则将其计数器q1+1，然后检查传感器2是否有车，没有则将行驶计数器q+1，若有车，(3)判断是否计算过该车速，若未计算，则计算车速V＝L/q，(4)然后判断车速V是否低于V3，是则向行速提示板发出时速超低指示，并将违章标志置为1，若V未低于V3，继续判断V是否高于VL，是则向行速提示板发出时速超高指示，并将违章标志置为1，(5)若检查传感器1、2皆无车，判断违章标志是否为1，否则将q、q1、V及违章标志皆清零后退出，是则启动拍照命令发送单元定时器，将q、q1、V及违章标志皆清零后退出，(6)对行速违章的车辆，计算拍照延时d＝Lp/V-Z0。
在以上述方法步骤实现本发明时，还可以有这样的运行方法，其特征是(1)设定小型客车最高限速VL＝V1、大型客、货车最高限速VL＝V2、大与小型车的车长分界线Lf(2)若检测有车，则计算出车长Lc＝V×q1-Ld，(3)若Lc＞Lf，则判断是否超速以V与V2比较，若Lc≤Lf，则判断是否超速以V与V1比较。也可有下述运行方法，其特征是拍照命令发送单元定时器启动后，每单位时间隔对拍照延时计数器d-1，当d减到0后，即向相机下达拍照指令。
本发明优点是通过对现有超速拍照使用方法的改进，使超速拍照不仅是一种事后处罚手段，更可成为一种即时警示措施，从而更好地约束驾驶员，减少事故隐患，同时可以得到更加清晰、直观的照片。而且，当本方法使用在高速公路上时，这里的超速概念扩展为超过最高限速和低于最低限速。
图1为本发明自动拍照系统结构示意图。
图2为本发明运行方法中处理单元流程图。
图3为本发明运行方法中最高限速判断流程图。
图4为本发明运行方法中拍照命令发送单元流程图。
具体实施例方式
本发明的系统基本组成如图1所示，在原有超速自动拍照设备的基础上，增加了一个可变信息显示板P，用于提示驾驶员当前行驶速度的。该速度提示板P与处理计算机C相连，并安置在车辆行驶方向前方拍照相机Ca的拍照范围内，可悬挂于道路上方或放置在路边。检测传感器T1、T2的间距设定为L。针对市区道路和高速公路，由于车速、车流密度不同，照相机Ca与传感器T2的间距，以及速度提示板P与传感器T2的间距也不相同。如果是使用于市区道路，照相机Ca可放置在传感器T2旁(例如2米)，速度提示板P的安置距离也应较小(例如20米)；如果是使用于高速公路，照相机Ca与传感器T2的间距应该较大(例如30米)，速度提示板P的安置距离也应较大(例如60米)。在设备安装后、系统运行前，应首先设定相关参数，例如传感器1、2的距离L，传感器沿车辆行驶方向的宽度Ld，最佳拍摄点与传感器2间的距离Lp，照相机本身的固有延时Z0，以及该路段小客车的最高限速V1，大客、货车的最高限速V2，用于区分小型客车与大型客车货车的车长分界线Lf等。如果是用在高速公路上，还应设定最低限速V3，如果是用在市区道路上，最低限速V3可设定为0。系统上电工作后，先将行驶计数器q、传感器1、计数器q1及有违章标志清零，将处理单元定时器设置为1毫秒，然后启动处理单元定时器，即每1毫秒执行一次处理单元。处理单元流程图如图2所示。设定LC表示车长。
处理单元首先检查传感器1是否有车，如果有则将传感器1的计数器q1加1，用来计算车辆对传感器1的占用时间。然后检查传感器2是否有车，没有则表明车辆正在通过传感器1尚未行驶到传感器2，将行驶计数器q加1，然后退出；如果检查传感器2有车，则表明车辆已经行驶到传感器2或正在通过传感器2，然后判断是否计算过该车的车速，已经计算过则退出，如果尚未计算过则表明车辆刚刚到达传感器2，计算出该车车速V＝L/(0.001*q)。
如果传感器1没有车，则检查传感器2是否有车，有则表明车辆已经离开了传感器1，正在通过传感器2，然后判断是否计算过该车的车长，如果已经计算过则退出，如果尚未计算过则表明车辆刚刚离开传感器1，计算出该车车长Lc＝V*0.001*q1-Ld。然后判断车速是否低于最低限速V3，是低于则向速度提示板发出“时速V，超低”(可用红色显示)，并将有违章标志置为1，计算拍照延时d后退出；如果未低于最低限速，则首先根据车长选定该车对应的最高限速VL，然后判断该车速度V是否高于最高限速VL，V＞VL则向速度提示板发出“时速V，超速”(可用红色显示)，并将有违章标志置为1，计算拍照延时d后退出，V≤VL则向速度提示板发出“时速V，正常”(可用绿色显示)，然后退出。根据车长选定最高限速VL的流程图如图3所示。首先判断车长Lc是否大于小型客车与大型客车货车的车长分界线Lf，Lc＞Lf则表明该车为大型客车、货车，其最高限速VL＝V2；Lc≤Lf则表明该车为小型客车，其最高限速为VL＝V1。如果传感器1没有车，传感2也没有车，则说明可能根本没有车辆通过传感器1、2，或者车辆刚离开传感器2。这是需要判断一下有违章标志是否为1，不为1则表明刚才的车辆未超速或根本就没有车，将q、q1、V、有违章标志清零后退出；为1则表明有违章车辆刚刚离开传感器2，则立即启动拍照命令发送单元定时器，并将q、q1、V、有违章标志清零后退出。对于行速违章车辆，根据其当前速度计算出其从离开传感器2到行驶至最佳拍摄位置时所需的拍照延时d，拍照延时d＝Lp/V-Z0，其中Z0为照相机设备本身的固有延时，如果计算出的拍照延时d小于零，则将拍照延时d置为零。拍照命令发送单元流程图如图4所示。拍照命令发送单元的定时器启动后，也是每毫秒运行一次，即拍照命令发送单元每毫秒对拍照延时计数器d减1，当拍照延时d减到0后，立即向拍照相机下达拍照指令，从而确保拍照相机接到拍照指令启动快门拍照时车辆正处在最佳位置。拍照指令发出后，即关闭拍照命令发送单元的定时器。这样，一方面，使驾驶员知道自己超速并被拍照，从而使其调整行驶速度，减少事故隐患；另一方面，在拍得的超速违章照片上，不仅有违章超速的车辆，还有速度提示板上显示的速度信息，同时拍得的车辆牌号更加清晰。
下面给出实施实例。速度提示板采用发光二极管可变信息显示板，显示内容为由计算机穿行口传送过来的字符串。车辆检测传感器采用电磁感应传感器，车辆行进方向宽度为Ld＝0.5米。本例以安装在车速差别较大的高速公路为例。设定车辆传感器1、2的间隔距离为2米，照相机的最佳拍摄位置LP＝30米，照相机的固有延时Z0＝100毫秒，速度提示板设置在传感器2前方60米，小型客车与大型客车货车的车长分界线Lf＝3.5米，小型客车最高限速V1＝110公里/小时，大型客车、货车最高限速V2＝90公里/小时，最低限速V3＝50公里/小时。计算机中的处理单元每1毫秒执一次。
例一当车辆刚驶上传感器1时，传感器1检测到有车，传感器1计数器q1加1，传感器2尚没有车，行驶计数器q加1。当车辆刚行驶到传感器2时(尚未离开传感器1)，则判断车速V是否等于0。因为刚驶到传感器2，所以尚未计算速度，V＝0，则计算速度V。假定行驶计数器＝70，表明该车用70毫秒行驶完2米，速度v＝103公里/小时。当车辆驶离传感器1、尚未离开传感器2时，传感器1无车、传感器2有车，则判断是否已经计算过车长Lc，Lc≠0则表明已经计算过该车车长Lc，退出；Lc＝0则表明该车刚离开传感器1，尚未计算其车长Lc，则计算车长Lc＝V*(0.001*q1)-Ld，假定q1＝175，则车长Lc＝4.5米。然后判断车速V是否小于最低限速V3，因V＝107公里/小时大于最低限速V3＝50公里/小时，则根据车长Lc选定该车的最高限速VL，通过根据车长选定最高限速子程序(入口参数Lc＝4.5米)，得知因Lc＞LF，所以该车对应的最高限速VL＝V2＝90公里/小时。因为当前车速V＝103公里/小时大于该车对应的最高限速VL＝90公里/小时，所以认定其超速，向速度提示板发送“时速103公里，超速”，并将有违章标志置为1，并计算拍照延时d＝1000*LP/V-Z0＝950毫秒。当该车驶离传感器2后，传感器1、2都没有车，则判断有违章标志是否为1，因违章标志为1，说明有违章车辆刚刚离开传感器2，则立即启动拍照命令发送单元定时器。拍照命令发送单元定时器也是每毫秒执行一次，来判断拍照延时计数器d是否为0，不为0则说明延时尚未完成，将延时计数器d减1后退出。启动拍照命令发送单元定时器950毫秒后，延时计数器d减到0，则立即向照相机发送拍照指令，从而确保拍照相机接到拍照指令后快门启动时车辆正处在最佳位置。拍照指令发送完毕后，关闭启动拍照命令发送单元定时器。在本例中，该车时速103公里，因该车车头刚驶到传感器2时速度提示板即可显示其速度，传感器2与速度提示板间的距离为60米，所需行驶时间为2.1秒，也就是说，对于驾驶员，其有2.1秒的时间观看速度提示板的警示，使其知道其因超速被拍照，从而使超速拍照真正起到震慑作用，减少事故隐患。
例二例如行驶计数器q＝160，则该车速度为45公里/小时，因为低于法规规定的最低限速50公里/小时，因此判定该车超过最低限速，向速度提示板发送“时速45公里，超低”。然后计算拍照延时计数器d＝100*Lp/V-Z0＝4700毫秒，并启动拍照命令发送单元的定时器。拍照命令发送单元的定时器启动后，延时4700毫秒后，立即向拍照相机下达拍照指令，从而确保拍照相机能够抓拍到该超低速行驶的车辆。显而易见，目前现有的超速拍照方法是无法抓拍到该超低车速行驶的车辆的。可见，本方法可以保证对任意车速(不论是超高还是超低)的车辆自动调整拍照延时，从而确保在其行驶到最佳拍摄位置时被拍照，取得最佳拍摄效果。
权利要求
1.一种对行速违章车辆自动拍照系统，由设置在道路上间隔一定距离的两个车辆检测传感器、处理计算机及朝向车辆前进方向的拍照相机组成，计算机与传感器及照像机相接，其特征是在车辆前进方向、相机拍照范围内的道路上方或路旁设置一个与计算机相连的行速提示板。
2.根据权利要求1所述自动拍照系统的运行方法，其特征是(1)设定相关参数两个车辆检测传感器之间距L、检测传感器宽度Ld、最佳拍摄点与传感器之间距LP、照相机本身固有延时Z0、最高限速VL、最低限速V3，(2)检查传感器1是否有车，有则将其计数器q1+1，然后检查传感器2是否有车，没有则将行驶计数器q+1，若有车，(3)判断是否计算过该车速，若未计算，则计算车速V＝L/q，(4)然后判断车速V是否低于V3，是则向行速提示板发出时速超低指示，并将违章标志置为1，若V未低于V3，继续判断V是否高于VL，是则向行速提示板发出时速超高指示，并将违章标志置为1，(5)若检查传感器1、2皆无车，判断违章标志是否为1，否则将q、q1、V及违章标志皆清零后退出，是则启动拍照命令发送单元定时器，将q、q1、V及违章标志皆清零后退出，(6)对行速违章的车辆，计算拍照延时d＝Lp/V-Z0。
3.根据权利要求2所述的运行方法，其特征是(1)设定小型客车最高限速VL＝V1、大型客、货车最高限速VL+＝V2、大与小型车的车长分界线Lf(2)若检测有车，则计算出车长LC＝V×q1-Ld，(3)若Lc＞Lf，则判断是否超速以V与V2比较，若Lc≤Lf，则判断是否超速以V与V1比较。
4.根据权利要求2所述的运行方法，其特征是拍照命令发送单元定时器启动后，每单位时间隔对拍照延时计数器d-1，当d减到0后，即向相机下达拍照指令。
全文摘要
本发明系一种对行速违章车辆自动拍照系统及其运行方法，系统由两个车辆传感器、处理计算机、拍照相机、行速提示板组成，方法是先将两个传感器间距、最佳拍摄点与传感器之间距、最高及最低限速值等相关参数设定，然后检测设有车时计算出车速，分别与最低及最高限速值比较判断是否行速违章，再测得两个传感器有无车且处于违章标志状态，则即启动拍照命令发送定时器，对违章车计算出对应的拍照延时值。本发明优点是对违章行速车辆既给出及时警示又拍下更直观、清晰违章照片，而且对超高、超低速限状况皆列入违章行速而予以管理。
文档编号G08G1/052GK1452138SQ03111608
公开日2003年10月29日 申请日期2003年5月5日 优先权日2003年5月5日
发明者姜廷顺, 朱朝晖, 杨钧, 贾平, 张吉辉, 于大海, 郭泗东 申请人:大连市公安局交通警察支队