交通監(jiān)控和監(jiān)視系統(tǒng)和方法，以及對應(yīng)的交通違規(guī)記錄系統(tǒng)和無人機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于監(jiān)控和監(jiān)視在一條或多條道路(300)上移動的一個或多個車輛(120)，并且涉及對在道路(300)上移動的車輛(120)的速度違規(guī)的圖像和/或視頻的檢測和記錄。本發(fā)明還涉及無人機(jī)(10)與基站(80)一起實施根據(jù)本發(fā)明的方法，無人機(jī)(10)和基站(80)形成根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。
【專利說明】
交通監(jiān)控和監(jiān)視系統(tǒng)和方法，以及對應(yīng)的交通違規(guī)記錄系統(tǒng) 和無人機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及交通監(jiān)控和監(jiān)視和交通違規(guī)記錄系統(tǒng)領(lǐng)域。
[0002] 引言
[0003] 本發(fā)明涉及用于交通違規(guī)檢測、違規(guī)車輛的速度測量和違規(guī)車輛的圖像和/或視 頻的記錄的系統(tǒng)和方法。另外，本發(fā)明涉及能夠?qū)嵤└鶕?jù)本發(fā)明的方法的無人機(jī)(UAV)。
【背景技術(shù)】
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)包括使用能夠監(jiān)控、監(jiān)視和記錄違規(guī)的設(shè)備的各種各樣用于交通控制的 解決方案，這是考慮到近年來越來越多地使用車輛(包括移動車輛和無人機(jī))實施這些任 務(wù)。
[0005] 例如，美國專利文件US 2010/0328140公開了使用多普勒雷達(dá)的交通監(jiān)視系統(tǒng)，該 系統(tǒng)由包括三個多普勒天線的系統(tǒng)組成，用于檢測和記錄車輛圖像。它提出了將監(jiān)視系統(tǒng) 安裝在高速路附近或嵌入在無人機(jī)中，其中，僅提到了使用嵌入式的監(jiān)視系統(tǒng)的可能，但缺 乏足夠的描述。
[0006] 另一方面，美國專利文件US 2010/0291876公開了使用多普勒雷達(dá)的交通監(jiān)視系 統(tǒng)，該多普勒雷達(dá)由包括三個多普勒天線的系統(tǒng)組成，用于檢測和計算車輛速度。它提出了 將監(jiān)視系統(tǒng)安裝在高速路附近或嵌入在無人機(jī)中，其中，就像美國專利文件US 2010/ 0328140-樣，僅提到了使用嵌入式的監(jiān)視系統(tǒng)的可能，但缺乏足夠的描述。
[0007] US 2010/0328140和US 2010/0291876都沒有公開也沒有描述在可能發(fā)現(xiàn)違規(guī)車 輛的監(jiān)控路段上所允許的最大速度的核實和最終的更新，以用于參考值的確認(rèn)和接下來的 違規(guī)的確認(rèn);更不用說處理具有變化的速度限制的路段中的監(jiān)控和監(jiān)視，尤其是所述路段 之間的過渡區(qū)域。另外，那些文獻(xiàn)沒有提到相對于無人機(jī)的速度對所述測量的速度進(jìn)行的 補償。
[0008] 文獻(xiàn)DE 10 2005 002 278公開了一種地面監(jiān)視的方法和對其進(jìn)行實施的飛機(jī)，其 中，所述無人機(jī)使用相機(jī)監(jiān)控地形，將每一個新拍的圖像與之前的或預(yù)先編程的情況比較， 當(dāng)新圖像的情況與之前的或預(yù)先編程的情況不同時發(fā)送警報。沒有描述或公開在監(jiān)控路段 允許的最大速度的核實和接下來的確認(rèn)，更不用說具有變化的速度限制的路段中監(jiān)控和監(jiān) 視，尤其是所述路段之間的過渡區(qū)域。
[0009] 另外DE 10 2005 002 278也沒有提到相對于無人機(jī)的速度對所述測量的速度進(jìn) 行的補償。
[0010]文件CN 102436738公開了 一種基于能夠檢測速度違規(guī)的無人機(jī)的交通監(jiān)控設(shè)備， 其中，通過分析幀或相機(jī)幀的數(shù)量計算被監(jiān)控的車輛速度;也就是說，對于測量速度它不具 有合適的精確性來足夠可靠地作為違規(guī)文件的基礎(chǔ)。而且，文件CN 102436738沒有公開怎 樣獲得限定監(jiān)控的速度限制的信息，因此其旨在獲得交通信息和獲取視頻，而不是電子監(jiān) 控本身。其沒有描述在具有變化的速度限制的路段的監(jiān)控和監(jiān)視，更不用說相對于無人機(jī) 的速度對所述測量的速度進(jìn)行任意形式的補償。
[0011]正如從現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)描述中可以推斷的，對于使用無人機(jī)和基站一起改善交通 監(jiān)控和檢測而言既有空間也有需要，尤其是就以下幾點（i)檢測和確認(rèn)被監(jiān)控路段上允許 的最大速度，（ii)考慮沿著相同的軌跡具有變化的速度限制的路段以及（iii)相對于無人 機(jī)的速度對測量速度進(jìn)行補償。
[0012]發(fā)明目的
[0013] 因此，本發(fā)明的其中一個目的是根據(jù)獨立權(quán)項1所述的特征的系統(tǒng)。本發(fā)明的其中 一個目的是根據(jù)獨立權(quán)項10所述的特征的方法。本發(fā)明的另一個目的是根據(jù)獨立權(quán)項18所 述的特征的無人機(jī)和根據(jù)獨立權(quán)項19所述的特征的無人機(jī)。這些特征和/或另外的特征的 進(jìn)一步細(xì)節(jié)由對應(yīng)的從屬權(quán)項表現(xiàn)。
【附圖說明】
[0014] 為了更好地理解并觀察本發(fā)明的目的，現(xiàn)將參照附圖描述后者，所述附圖表示以 示例性的實施方式獲得的技術(shù)效果，所述附圖不應(yīng)當(dāng)視為對本發(fā)明的范圍的限定，其中，示 意地：
[0015] 圖1:呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的圖解視圖，所述系統(tǒng)植入監(jiān)控環(huán)境中，所述環(huán)境 包括空域、地面上的道路和要監(jiān)控的車輛；
[0016] 圖2:呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明監(jiān)控道路上車輛的無人機(jī)的圖解視圖；
[0017] 圖3:呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明監(jiān)控道路上車輛的無人機(jī)的圖解視圖，所述無人機(jī)位于相 對于道路想象的軸的傾斜方向上；以及
[0018] 圖4:呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)速度的矢量分解，在示例性假設(shè)的情形中。
[0019] 附圖的參考標(biāo)號：
[0020] 10無 人機(jī)；
[0021] 20自推進(jìn)設(shè)備；
[0022] 30檢測器和速度表；
[0023] 40 相機(jī)；
[0024] 50嵌入式中央單元；
[0025] 50a中央處理單元(CPU);
[0026] 50b嵌入式存儲設(shè)備；
[0027] 50c嵌入式數(shù)據(jù)庫；
[0028] 50d嵌入式地圖；
[0029] 60 GPS；
[0030] 70信號傳輸和接收設(shè)備；
[0031] 80 基站；
[0032] 90控制模塊；
[0033] 1〇〇存儲設(shè)備；
[0034] 110信號傳輸和接收設(shè)備；
[0035] 120 車輛；
[0036] 300道路或地面；
[0037] 310 指示牌；
[0038] Dp感知、反應(yīng)和剎車距離；
[0039] VD地面速度；
[0040] VDx X軸上的速度矢量分解；
[0041] VDy y軸上的速度矢量分解；
[0042] Vv車輛速度；
[0043] α相對角度；
[0044] X想象的軸；以及
[0045] y想象的軸。
【具體實施方式】 [0046] 發(fā)明背景
[0047]交通違規(guī)的檢測，以及違規(guī)車輛速度測量和違規(guī)車輛的圖像和/或視頻的登記基 本遵循下面的步驟：
[0048]第一步:定位一一定義發(fā)生監(jiān)控和監(jiān)視的物理位置，該物理位置具有確定地址、限 制等；
[0049] 第二步:檢測一一在規(guī)定的物理位置檢測所稱的違規(guī)的車輛，例如，所述檢測能夠 通過感應(yīng)回路、激光、雷達(dá)(多普勒等）、視頻(0CR)、壓電等執(zhí)行；
[0050] 第三步：測量一一測量在空間檢測到的車輛的速度，所述測量通常通過計算在行 駛的距離和基于獲得的測量計算的行駛該距離所用的時間之間的部分來進(jìn)行，例如通過感 應(yīng)回路、激光、雷達(dá)(多普勒等）、視頻(0CR)、壓電等；
[0051] 第四步：比較一一將在測量步驟獲得的速度值與允許的值及各自的容差比較，這 個步驟確定觸發(fā)；
[0052] 第五步:捕獲一一通過捕獲圖像或一系列圖像來記錄違規(guī)，例如，通過相機(jī)和/或 攝錄相機(jī)或其他適合該業(yè)務(wù)的圖像記錄方式；
[0053]第六步:儲存一一整合對違規(guī)特性來說關(guān)鍵的信息，例如日期、時間、位置、測量的 速度、速度限制等，這樣的信息加密或不加密，最后將整合的數(shù)據(jù)儲存到合適的存儲介質(zhì) 中；以及
[0054]第七步:傳輸一一將整合的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心、警察機(jī)關(guān)和/或有能力并且負(fù)責(zé) 處理違規(guī)的組織。
[0055] 應(yīng)該注意的是上面提到的步驟涉及基本的或基礎(chǔ)的順序，并且僅僅以簡要并非限 制的方式說明現(xiàn)有技術(shù)已知的、并通常在大多數(shù)這樣的系統(tǒng)中使用的交通監(jiān)控和監(jiān)視和交 通違規(guī)記錄的方法。
[0056] 因此，簡要地，交通監(jiān)控和監(jiān)視和交通違規(guī)記錄的方法包括定位、檢測、測量、比 較、捕獲、儲存和傳輸?shù)牟襟E。
[0057] 上文描述的步驟的幾個組合和增加是可能的，諸如，例如在第五步的情況下，不管 第四步的結(jié)果怎樣都可以進(jìn)行捕獲，繼續(xù)剩下的步驟，傳輸整合的數(shù)據(jù)并在之后的時間將 數(shù)據(jù)評估，將數(shù)據(jù)重新評估，考慮特殊的情況，例外等(并且/或者在數(shù)據(jù)的接收器上）。
[0058] 考慮到前面所有的考慮，具有根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的應(yīng)用的一致性。
[0059] 邏
[0060] 在由圖1以非限制性方式表示的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)提 供有無人機(jī)(10)和基站(80)，其中，所述無人機(jī)(10)在空域(200)中移動并且所述基站(80) 在地面(300)上。
[0061] 無人機(jī)（10)提供有一個或多個自推進(jìn)設(shè)備（20)、至少一個檢測器和速度表(30)、 一個或多個相機(jī)(40)、嵌入式中央單元(50)、至少一個具有全球定位系統(tǒng)或GPS的設(shè)備(60) 和至少一個信號傳輸和接收設(shè)備(70)。
[0062] 自推進(jìn)設(shè)備(20)允許無人機(jī)(10)的支持和牽引，以及在空域(200)中的定位。
[0063] 檢測器和速度表(30)是跟蹤傳感器(跟蹤天線），優(yōu)選地是多普勒類型，其檢測車 輛(120)并計算其在道路(300)中給定點的相對速度(Vmed)和位移方向，所述道路(300)在無 人機(jī)(10)的位置之下。
[0064] -個或多個相機(jī)(40)負(fù)責(zé)捕獲車輛（120)的圖像/視頻，其中，所述相機(jī)優(yōu)選地由 一個或多個平衡器或平衡環(huán)固定，以便確保捕獲車輛(120)的清晰的圖像/視頻。
[0065] 嵌入式中央單元(50)具有中央處理單元或CPU(50a)、嵌入式存儲設(shè)備(50b)、最終 的嵌入式數(shù)據(jù)庫(50c)和最終的嵌入式地圖（50d)。
[0066] 中央處理單元或CPU(50a)控制檢測器和速度表(30)、相機(jī)(40)、GPS(60)、信號傳 輸和接收設(shè)備(70)并且還執(zhí)行本專利的方法目標(biāo)。
[0067]嵌入式存儲設(shè)備(50b)暫時儲存由相機(jī)(40)捕獲的車輛（120)的圖像/視頻、由待 無人機(jī)(10)監(jiān)視的道路(300)的位置和矢量圖調(diào)整的速度的數(shù)據(jù)庫。所述圖像/視頻保存在 這個嵌入式存儲設(shè)備(50b)中直到當(dāng)無人機(jī)（10)達(dá)到地面時，傳輸?shù)交?80)或傳輸?shù)角?入式存儲設(shè)備本身(50b)的集合中。
[0068]提供有全球定位系統(tǒng)或GPS的設(shè)備（60)允許以現(xiàn)有技術(shù)已知的方式確定空域 (200)內(nèi)的無人機(jī)(10)的位置、地面速度(VD)和方向。
[0069] 速度表(30)或跟蹤傳感器或跟蹤天線，出于確定位置的目的（上文示例性方法的 第一步)相應(yīng)地將無人機(jī)（10)的位置和車輛(120)的位置進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)，在無人機(jī)(10)的情 況下，所確定的位置就像第四步所述的，顯然是可變的。
[0070] 信號傳輸和接收設(shè)備(70)以現(xiàn)有技術(shù)已知的方式實現(xiàn)無人機(jī)（10)和基站(80)之 間的通?目。
[0071] 基站（80)提供有至少一個控制模塊（90)、至少一個儲存圖像和/或視頻的設(shè)備 (100)和至少一個信號傳輸和接收設(shè)備(110)。
[0072] 基站(80)相應(yīng)地優(yōu)選地在地面(300)上，鑒于根據(jù)應(yīng)用的類型，基站(80)可在基準(zhǔn) 車輛上發(fā)現(xiàn)(未示出）。
[0073] 基站(80)具有訪問遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫的通道(在線更新)并且還可具有它的物理結(jié) 構(gòu)的數(shù)據(jù)庫（周期更新）。在它的物理結(jié)構(gòu)中，所述中央數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)庫包含并提供相關(guān)的 交通信息等，所述交通信息包括關(guān)于路段允許的最大速度、地圖的信息和其他相關(guān)信息。
[0074] 相應(yīng)地，控制模塊90遠(yuǎn)程地執(zhí)行無人機(jī)（10)的飛行操作，負(fù)責(zé)飛行的編程，甚至以 現(xiàn)有技術(shù)已知的方式瞬時控制無人機(jī)(10)的軌跡。
[0075] 儲存圖像和/或視頻的設(shè)備（100)以現(xiàn)有技術(shù)已知的方式在基站(80)中儲存由無 人機(jī)(1 〇)捕獲的車輛的圖像/視頻。
[0076]無人機(jī)（10)由基站(80)遠(yuǎn)程控制/監(jiān)控，并且保持在空域(200)內(nèi)，正如現(xiàn)有技術(shù) 已知的，空域(200)由，例如，法律規(guī)定和/或功能規(guī)定和/或自治和/或傳輸和接收設(shè)備(70， 110)的范圍定義。
[0077]由無人機(jī)（10)和基站(80)組成的系統(tǒng)用于監(jiān)控和監(jiān)視在一條或多條道路(300)上 移動的一個或多個車輛（120)，因此，所述系統(tǒng)用于在所述道路(300)上移動的車輛（120)的 速度違規(guī)的圖像和/或視頻的監(jiān)測和記錄活動。
[0078]越
[0079]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，監(jiān)控和監(jiān)視道路(300)上的車輛（120)的目的在于監(jiān) 控車輛(120)的速度，車輛(120)的圖像和/或視頻的接下來和最后的捕獲應(yīng)該是發(fā)生違規(guī)， 即超速。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的操作開始于無人機(jī)(10)的起飛以及后者在附近的空域(200) 或道路(300)的上方的定位，其可在圖2中以示例性非限制性的方式看出。
[0081] 如上文已經(jīng)描述的，通過使用嵌入式GPS設(shè)備(60)執(zhí)行無人機(jī)（10)的位置、地面速 度(V D)和方向，并且出于確定位置的目的，通過速度表(30)或跟蹤傳感器或跟蹤天線執(zhí)行 無人機(jī)(10)的位置和車輛(120)的位置之間的相互關(guān)聯(lián)。
[0082] 具有了無人機(jī)(10)位置的信息，以及隨之地，測量的位置(第一步），具有了無人機(jī) (10)位置的地理坐標(biāo)，對所述無人機(jī)本身（10)中的嵌入式數(shù)據(jù)庫(50c)進(jìn)行查詢，或在或在 基站(80)中可用的嵌入式數(shù)據(jù)庫(50c)進(jìn)行查詢，以便核實在所述無人機(jī)（10)位置之下的 道路(300)或在車輛(120)可被發(fā)現(xiàn)的路段上監(jiān)控目標(biāo)的道路(300)上允許的最大速度。 [0083]當(dāng)車輛（120)進(jìn)入檢測器和速度表(30)的測量光束時，這個車輛（120)將被監(jiān)控。 至少下面的數(shù)據(jù)由檢測器和速度表(30)報告給中央處理單元(50a):車輛（120)標(biāo)識符、車 輛(120)速度矢量和車輛(120)位置矢量。
[0084] 基于由檢測器和速度表(30)報告的速度矢量，在預(yù)先確定的距離處的相對速度 (VMED)的信息用于作為違規(guī)的特征。如果這個速度高于給定位置的允許的最大限制，考慮到 地面速度(V D)和無人機(jī)（10)的位移軌跡，可做出這個車輛（120)的一個或多個圖像/視頻記 錄并將其儲存在嵌入式存儲設(shè)備(50b)中。
[0085] 正如從上面的描述可推斷的，根據(jù)本發(fā)明的方法考慮可變的第一步并大幅改變上 文提到的示例性方法的第四步，從而在捕獲圖像(第五步)之前確認(rèn)觸發(fā)。
[0086] 值得提到的是，正如上文提到的，示例性方法的步驟的幾個組合和增加是可能的， 諸如，例如在第五步的情況下，不管第四步的結(jié)果怎樣都可執(zhí)行捕獲，繼續(xù)剩下的步驟，傳 輸所述整合的數(shù)據(jù)并在之后的時間將數(shù)據(jù)評估，將數(shù)據(jù)重新評估，違規(guī)確定，考慮特殊的情 況，例外等(并且/或者在數(shù)據(jù)的接收器上）。
[0087] 在本發(fā)明同樣的優(yōu)選實施方式中，至于如果無人機(jī)（10)在最大允許速度變化的區(qū) 域附近的位置，也就是當(dāng)最大允許速度沿著道路(300)的整個長度不是恒定的時候，除了關(guān) 于給定的位置允許的最大限制的信息外，還可以在無人機(jī)本身（10)中的嵌入式數(shù)據(jù)庫 (50c)中或可在或在基站(80)中可用的嵌入式數(shù)據(jù)庫(50c)中核實。
[0088] 如果它是在減速區(qū)域附近，出于確定違規(guī)容差的目的，很重要的一點是考慮司機(jī) 的感知、反應(yīng)和剎車距離(Dp)，一個全世界使用的變量并考慮到司機(jī)的感知和反應(yīng)時間、要 求確保減速的剎車距離和指示新的（降低的）速度的標(biāo)志牌的可辨認(rèn)距離。所述感知、反應(yīng) 和剎車距離(Dp)因此是可最終干涉所述道路的路段最大允許速度的特征以及在超速的情 況下的違規(guī)的最終特征的容差。
[0089] 對于嵌入式的數(shù)據(jù)庫(50c)或數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的查詢提供了由車輛（120)開始初始行 駛的路段允許的最大速度和在接下來的路段允許的最大速度。有了這個信息，才可能如現(xiàn) 有技術(shù)已知的那樣計算感知、反應(yīng)和剎車距離(Dp)。感知、反應(yīng)和剎車距離(Dp)的計算的形 式和參數(shù)化將取決于相關(guān)法律，并且例如可通過可由巴西交通手冊(Manual Brasileiro deSinalizagaodeTrdnsitoConselho Nacional deTransito (Brazi 1) (CONTRAN), 57紐"zfl⑶OvL'rtical deWg'w/tf/mWWiJo/Contran-Denatran-Brasi 1 ia: Contran，2006， page 43)獲得的公式和表格計算。另一個計算方法是由例如美國國家公路與運輸協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) (AASHT0)的公路和街道幾何設(shè)計政策期望的計算方法--AASHT0，2004，117-118頁，或者 例如由Recommandations techniques pour la conception generale et la geometrie de la route.Amenagement des Routes Principales of the Serviced1 Etudes Techniques des Routes ET Autoroutes.(S.&TRA)期望的計算方法--SfeTR.A，l994， 76-77頁，或者甚至由Comprendre les Principaux Parametres de Conception Geome trique des Routes of the ServicLY/'左"/cfcyTechniques des Routes ET Autoroutes (S^/TRA)期望的計算方法一一8?ΤΗΑ,2〇〇6,6-7 頁。
[0090] 如果GPS(60)表明無人機(jī)（10)的位置在速度過渡點（指示牌(310))和等于感知、反 應(yīng)和剎車距離(Dp)的距離之間的區(qū)域的上方或附近，違規(guī)記錄不能用作交通違規(guī)的證明。 [0091]感知、反應(yīng)和剎車距離(Dp)的核實方法的目的在于生成道路(300)的坐標(biāo)，可能的 違規(guī)必須從該坐標(biāo)中考慮，遵守對應(yīng)的法律并防止生成無效的違規(guī)記錄。
[0092] 正如從上面的描述中可以看出的，根據(jù)本發(fā)明的方法考慮可變的第一步并大幅改 變上文提到的示例性方法的第四步，從而在捕獲圖像(第五步)之前確認(rèn)觸發(fā)，并考慮對應(yīng) 所述位置的感知、反應(yīng)和剎車距離(Dp)。
[0093] 值得提到的是，正如上文提到的，示例性方法的步驟的幾個組合和增加是可能的， 諸如，例如在第五步的情況下，不管第四步的結(jié)果怎樣都可執(zhí)行捕獲，繼續(xù)剩下的步驟，傳 輸所述整合的數(shù)據(jù)并在之后的時間將數(shù)據(jù)評估，將數(shù)據(jù)重新評估，違規(guī)確定，考慮特殊的情 況，關(guān)于感知、反應(yīng)和剎車距離(Dp)的例外等等(并且/或者在數(shù)據(jù)的接收器上）。
[0094] 如果無人機(jī)（10)在測量的時間移動，無人機(jī)（10)的地面速度(VD)和方向的信息用 于計算道路(300)上的車輛速度(Vv)。
[0095] 正如上文已經(jīng)描述的，根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)（10)的檢測器和速度表(30)是多普勒 跟蹤傳感器(跟蹤天線），檢測車輛（120)并計算其在道路(300)中給定點的相對速度(V MED) 和位移方向，其中，所述道路(300)在無人機(jī)(10)的位置之下。
[0096] 圖3示出了一種假設(shè)情形，在該情形中，無人機(jī)（10)具有速度(VD)，方向為向就發(fā) 現(xiàn)道路(300)的水平面的想象的軸(X)和(y)以相對的角度(α)傾斜的方向，而車輛（120)以 速度(Vv)在X方向上移動。
[0097] 無人機(jī)(10)相對于車輛(120)的速度矢量(VDx)被分解(見圖4)，以便通過以下公式 在速度(Vv)的速度矢量方向上獲得無人機(jī)(10)的速度矢量(Vd):
[0098] Vdx = Vd. cosa
[0099] 如果無人機(jī)（10)的位移方向和車輛（120)的位移方向相反(近似），車輛速度(Vv) 以下面的公式計算：
[0100] Vv=Vmed_Vdx
[0101] 如果無人機(jī)（10)的位移方向和車輛（120)的位移方向相同（分離），車輛速度(Vv) 以下面的公式計算：
[0102] Vv=Vmed+Vdx
[0103] 如果檢測到車輛（120)的速度(Vv)大于道路(300)的那個路段的最大允許速度，一 個或多個相機(jī)(40)捕獲圖像和/或視頻，證明違規(guī)，基于牌照識別違規(guī)車輛。
[0104] 要求用來分解速度矢量的相對角度(α)可通過計算描述無人機(jī)(10)的軌跡和道路 方向的線的角度系數(shù)(m)確定。無人機(jī)的軌跡由GPS(60)以兩個轉(zhuǎn)換點的形式(xdi，yDie XD2， yD2)給出。道路的方向通過查詢嵌入式矢量圖獲得，該嵌入式矢量圖提供道路矢量在無人機(jī) 下方的位置的兩個點(Xvial，yviaie Xvia2，yvia2 )。
[0105] 初始地，無人機(jī)軌跡的角度系數(shù)(mD)和道路方向的角度系數(shù)(mvia)由下面的公式 計算：
[0106] mD= (yD2-yDi)/(yD2-yDi)
[01 07] Illvia - ( y via2_yvial ) / ( yvia2_y vial )
[0108] 那么角度α由下面的公式計算：
[0109] a = tan-Η I (mD-mvia)/(l+mD.mvia) I }
[0110] 要注意的是，雖然有上面的計算形式，如果道路方向（例如30° NE)的方向在待用的 嵌入式地圖中可獲得，并且GPS提供電子指南針的選擇，那么通過簡單的角度相減計算相對 角度(α)是可能的。 在捕獲到違規(guī)車輛（120)的圖像和/或視頻之后，那些圖像和/或視頻在無人機(jī) (10)、基站(80)的信號傳輸和接收設(shè)備(70，110)之間傳輸，在基站(80)中，它們被儲存在儲 存圖像和/或視頻的設(shè)備(1〇〇)中，以便由交通管理部門進(jìn)一步處理和發(fā)布交通違規(guī)記錄。 [0112]正如從上面的描述可以推斷的，根據(jù)本發(fā)明的方法考慮可變的第一步并大幅改變 上文提到的示例性方法的第三步。
[0113]值得回想的是，正如已經(jīng)描述的，所述方法的步驟的幾個組合和增加是可能的，諸 如在第三步的情況下，在該步驟中，可具有用于下一步(第四步)補償?shù)乃俣妊a償和觸發(fā)的 確定。
[0114]還可能設(shè)想，不管第四步的結(jié)果怎樣，繼續(xù)剩下的步驟，傳輸所述整合的數(shù)據(jù)并在 之后的時間將速度補償，將數(shù)據(jù)評估，將數(shù)據(jù)重新評估，考慮特殊的情況、例外等(并且/或 者在數(shù)據(jù)的接收器上）。
[0115] 結(jié)論
[0116]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解可在不脫離上文描述暴露的概念的情況下對本發(fā) 明進(jìn)行修改。這些修改被認(rèn)為包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。結(jié)果，前文詳細(xì)描述的【具體實施方式】 僅僅是說明性和示例性的以及就本發(fā)明的范圍而言是非限制性的，本發(fā)明的范圍應(yīng)由所附 權(quán)利要求書的完整范圍和每一個等同項給出。
【主權(quán)項】
1. 一種交通監(jiān)控和監(jiān)視和交通違規(guī)記錄系統(tǒng)，具體用于監(jiān)控和監(jiān)視在一條或多條道路 (300)上移動的一個或多個車輛（120)，以及對在所述道路(300)上移動的車輛（120)的速度 違規(guī)的圖像和/或視頻的檢測和記錄，所述系統(tǒng)包括無人機(jī)（10)和基站(80)，其中，所述系 統(tǒng)執(zhí)行對嵌入在所述無人機(jī)（10)本身中的數(shù)據(jù)庫或在所述基站(80)中可用的數(shù)據(jù)庫的查 詢，以便： 核實、更新和確認(rèn)在所述無人機(jī)（10)當(dāng)前位置之下的所述道路(300)或監(jiān)控目標(biāo)所述 道路(300)的最大允許速度;和/或 核實所述無人機(jī)(10)是否處于具有變化的所述最大允許速度的路段附近的位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，一旦核實所述無人機(jī)（10)處于具有變化的所述最 大允許速度的路段附近的位置，所述系統(tǒng)生成所述道路(300)的等同于車輛(120)可能的速 度違規(guī)所必須考慮的感知、反應(yīng)和剎車距離(DP)的坐標(biāo)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)執(zhí)行所述無人機(jī)（10)的位置，地面速 度(VD)和方向的核實，以及相對于所述無人機(jī)（10)的所述速度對所述車輛的速度(Vv)的隨 后的補償(降低或增加）。4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述無人機(jī)（10)在道路（300)上方的空域 (200)中操作。5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述基站(800)在所述地面(300)上或在車 輛上方/上。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述車輛是無人機(jī)(10)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述無人機(jī)（10)設(shè)置有一個或多個自推進(jìn) 設(shè)備(20)、至少一個檢測器和速度表(30)、一個或多個相機(jī)(40)、中央處理單元(50)、至少 一個具有全球定位系統(tǒng)或GPS的設(shè)備(60)和至少一個信號傳輸和接收設(shè)備(70)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述嵌入式中央單元(50)設(shè)置有中央處理單元或 CPU(50a)、嵌入式存儲設(shè)備(50b)、最終嵌入式數(shù)據(jù)庫(50c)和最終嵌入式地圖（50d)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述基站（80)設(shè)置有至少一個控制模塊 (90)、至少一個圖像和/或視頻的存儲設(shè)備(100)和至少一個信號傳輸和接收設(shè)備(110)。10. -種交通監(jiān)控和監(jiān)視和交通違規(guī)記錄方法，具體通過對收集到的數(shù)據(jù)定位、檢測、 測量、比較、捕獲、儲存并傳輸?shù)牟襟E，監(jiān)控和監(jiān)視在一條或多條道路(300)上移動的一個或 多個車輛（120 )，以及對在所述道路(300)上移動的車輛（120)的速度違規(guī)的圖像和/或視頻 的檢測和記錄，其中，所述方法另外包括對無人機(jī)(10)本身中的嵌入式數(shù)據(jù)庫(50c)或在基 站(80)中可用的或來自基站(80)的嵌入式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢的步驟，以便： 核實、更新和確認(rèn)在所述無人機(jī)（10)當(dāng)前位置之下的所述道路(300)或監(jiān)控目標(biāo)所述 道路(300)的最大允許速度;和/或 核實所述無人機(jī)(10)是否處于具有變化的所述最大允許速度的路段附近的位置。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，一旦核實核實所述無人機(jī)（10)處于具有變化的 所述最大允許速度的路段附近的位置，所述方法進(jìn)一步包括生成所述道路(300)的等同于 車輛(20)可能的速度違規(guī)所必須考慮的感知、反應(yīng)和剎車距離(Dp)的坐標(biāo)。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括核實所述無人機(jī)（10)的位 置，地面速度(VD)和方向，以及相對于所述無人機(jī)(10)的所述速度對所述車輛的速度(Vv)的 隨后的補償(降低或增加）。13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，不管所述比較步驟的結(jié)果怎樣，執(zhí)行捕獲步驟 和剩下的接下來的步驟。14. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，不管所述比較步驟的結(jié)果怎樣，執(zhí)行捕獲 步驟和剩下的接下來的步驟。15. 根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的方法，其中，對測量步驟執(zhí)行相對于所述無人機(jī)(10)的 速度對所述車輛速度(W)的補償(降低或增加）。16. 根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的方法，其中，對比較步驟執(zhí)行相對于所述無人機(jī)(10)的 速度對所述車輛速度(W)的補償(降低或增加）。17. 根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的方法，其中，不管比較步驟的結(jié)果怎樣，執(zhí)行相對于所 述無人機(jī)(10)的速度對所述車輛速度(Vv)的補償(降低或增加）。18. -種無人機(jī)，具體用于監(jiān)控和監(jiān)視在一條或多條道路(300)上移動的一個或多個車 輛（120 )，以及對在所述道路(300)上移動的車輛（120)的速度違規(guī)的圖像和/或視頻的檢測 和記錄，其中，所述無人機(jī)(10)包括權(quán)利要求1到9所述的系統(tǒng)。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的無人機(jī)，具體用于監(jiān)控和監(jiān)視在一條或多條道路(300)上移 動的一個或多個車輛（120)，以及對在所述道路(300)上移動的車輛（120)的速度違規(guī)的圖 像和/或視頻的檢測和記錄，其中，所述無人機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求10到17中所述的方法。
【文檔編號】G06F17/00GK106030666SQ201480076031
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月8日
【發(fā)明人】雷吉斯·艾迪·尼希莫托, 愛德華多·奧古斯托·普林·肖塞
【申請人】珀肯斯公司