CN107209082B - 战术移动监视系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆底盘监测的系统。该系统可以包括被构造成配合到车辆下方的空间里的移动单元10或固定单元50以收集和传送车辆底盘的数据、图像和/或记录。该系统包括在不妨碍车辆底盘监测的情况下安装在被构造成配合到车辆下方的空间内的装置的至少一个摄像头22，优选地多个摄像头，以及至少一个光源24，优选地多个光源。光电激光器或激光扫描系统也可以合并到该装置中。由摄像头和/或激光系统收集的数据能够被传送到控制器30，并且在一些实施例中，在不需要人亲自监测的情况下，可以和标准数据进行比较，以用于底盘的不期望的状态的识别和潜在警告。

Description

战术移动监视系统

技术领域

本公开大体涉及一种用于所有类型车辆的监视系统。更具体地，本公开涉及一种用于车辆下侧的现场监视和监测系统。

背景技术

车辆下侧在没有包括镜子和光源在内的各种工具的情况下通常难以监测，或者要求监测员躺或蹲在地上或接近地面以在车辆下方亲身观察。为了维修目的，车辆要么被升起于地面上方，要么停于使得机修工能够进入车辆下方区域以进行监测的开口的上方。然而，在为了安全和保障需要对来来往往的各种车辆现场监视和监测的位置，很难监测每个车辆下侧的异物，有些车辆下侧可能是危险的或是违法的。

用于监视和监测的现有技术中的系统是有限的且通常需要粘贴到长棍的镜子以及用于由操作员根据需要移动镜子进行实时监视的在车辆下发光的便携式光源。可选地，一些现有技术中的系统使用沿着车辆的底部放置的摄像头来捕获静态图像系列，然后静态图像系列可以被拼凑到一起并被分析以确定车辆底部的状况。用于现场监视和/或监测的现有技术中的系统要么要求经由操作员的大量的移动和时间消耗，要么无法结合用于简便、全面、选择性控制以及实时监视和监测的系统。

发明内容

本公开的一方面涉及一种用于监测车辆或其他运输工具的底盘的系统。该系统可以包括用于车辆下侧的监测的移动单元，该移动单元包括在车辆下方远程可移动的记录和扫描装置。用于监测车辆的底盘的监测系统包括机动轮式的运输工具，该运输工具包括框架和从框架向外延伸的至少一个可伸缩的臂，框架具有安装在其上的中心平台。运输工具还包括多个摄像头和多个灯，其中至少一个摄像头安装在平台上且至少一个摄像头安装在所述至少一个可伸缩的梁上，所述多个灯包括安装在平台上的至少一个灯和安装在至少一个可伸缩的梁上的至少一个灯。该系统还包括监视器，监视器远离运输工具放置且被构造成无线地观察从多个摄像头传送的视频流。该机动轮式运输工具被构造成在车辆下方通过，摄像头和灯被构造成照亮车辆底盘并传送车辆底盘的视频到监视器，用于监视和/或监测。

本公开的另一方面涉及一种用于车辆下侧的监视和/或监测的固定单元。可选地，用于监测车辆底盘的监测系统可以包括地面接合容器，该地面接合容器具有敞开的顶部且包括安装在其内的多个摄像头以及安装在其内的多个灯。该壳体或容器是固定的且通常可以被紧固到地面上或地面的开口内，该开口和壳体有大体同样的形状和尺寸并被构造成平齐地接收壳体于其内。

该系统还包括监视器，监视器远离容器放置且被构造成无线地观察从多个摄像头传送的视频流，或观察从系统接收的其他数据包括不安全或不期望的状态的警告，包括偏离标准布置——容器紧固到地面上且在一个位置是固定的以使得车辆通过容器上方，其中摄像头和灯被构造成在车辆通过容器上方时照亮车辆底盘并传送车辆底盘的视频到监视器。

而本公开的再一方面涉及一种用于监测车辆或其他运输工具(例如轨道车)底盘的方法。该方法包括将待监测车辆放置在包括至少一个摄像头和至少一个发光元件的监测系统的上方。该车辆可以在监测系统上方缓慢移动，或者可选地，该监测系统可以是移动单元，该移动单元可远程控制以在车辆下方或正下方移动，用于底盘的监测。无论移动或者固定，监测系统被构造成配合到车辆下方的空间里，摄像头镜头朝向车辆底盘向上定向且发光元件被激活以照亮摄像头的视场来获取合适的视频和/或图像。摄像头被定向为扫描底盘，获取的图像/视频被传送到观察屏。从这些图像中，可以监测底盘的状况并检测不期望的状态。

可选地，或者除了用于监测底盘的摄像头之外，也可以使用激光监测系统和/或红外监测系统。来自监测系统的数据被传送到控制器，该控制器被构造成传送数据到远离监测系统放置的观察屏或传送数据到识别系统，识别系统被构造成自动比较接收的监测数据和用于具体的底盘尺寸等的标准数据以检测距其的偏差并发出指示要求进一步监测的初始警告。

附图说明

图1是移动战术监视单元的俯视图。

图2是移动战术监视系统的侧视图。

图3是固定战术监视系统的正面立体图。

图4是固定单元的实施例的俯视图。

图5是固定战术监视系统的侧视图。

图6是固定单元和观察单元的立体图。

图7是说明识别监测的流程图。

具体实施方式

本公开指向一种用于车辆下侧的现场监视或监测系统。监视或监测系统可以包括用于确定车辆底盘的状态的固定系统或移动单元。例如，可以根据针对车辆品牌和/或型号包括改型的工厂原理图或者标准来确定车辆底盘的状态。该系统还可以用于各种车辆或者运输方式，包括个人的、公众的和/或公共交通运输，包括但不限于汽车、公共汽车、卡车、火车和/或地铁车。该系统包括具有摄影机、照明(例如光)源的壳体单元，并且还可以包括附接于其的激光源，其中壳体具有车辆能够容易地穿过壳体继而摄像头、激光器和光源的尺寸。可选地，壳体可以是移动的，以便壳体在固定车辆下移动，例如壳体单元可以是移动单元10或固定单元50。

如图1-3进一步详细说明的，壳体单元可以是移动单元10。移动单元是轮式车或框架12。在本公开的实施例中，移动单元具有用于支撑中心架14以及可伸缩的臂16和18的轮式框架12。臂16和18可伸缩地进入框架的中心部分。通过连接到两对轮20，框架12是可移动的。该轮通常包括小直径的能够越野的轮胎。例如，该轮胎可以是允许移动单元穿过变化的地形使用的高凸花纹轮胎。框架12和轮20被构造成使得安装成的移动单元10的高度和尺寸足够充分的小以配合于车辆或运输工具之下，用于车辆或运输工具下侧的监测。例如，单元10从底面到顶面的高度间隙可以大约在5-12英寸的范围内，或更优选地，高度间隙可以大约为7-8英寸。两对轮提供单元10的大体周界。

框架12包括放置在连接到一对轮中的每个轮的轮轴上方的中心支撑，由此框架相对于轮接合表面或地面相对地低。框架12形状上为大体矩形的，具有前区域和后区域以及相对的侧支撑。框架12可以由钛，钢，铝或其他轻型但耐用的材料组成。而且，为了稳定性和安全性，以及为了抗冲击性和移动单元10的部件和移动单元10上的附件的保护，框架和该单元本身可以使用Kevlar(凯芙拉)部件。

可伸缩的臂16和18在框架的相对侧上附接到框架12，然而，为了各种监视和监测需要，额外的臂可以附接到框架上的任意位置处。取决于监测或监视区域的宽度，每个臂16和18能够从框架向外延伸，或者由于缩回臂使得移动单元10的宽度紧凑而为了运输或储存而朝框架的中心部分向内缩回。

中心架14和每个臂16和18可以具有安装于其的摄像头22。可以围绕框架12的周界安装光源以辅助摄像头监测和识别。例如，光源24安装在框架12的相对侧上以及在关于臂相邻的相对侧上的各自的向上的表面上。摄像头22和光源24各自安装为从框架向上且向外定向以允许光源和摄像头用于监测和监视放置在单元10上方和/或单元10可以从其下方穿过的车辆的下侧。中心架14大约置于移动单元10的框架12的中心。如图中说明的，中心架包括两个面向上的光源24和置于接近光源24且在光源24之间的摄像头22。为了在单元10的侧部可滑动地缩回和伸出，各臂16和18以相似的方式安装于框架12。在各臂16和18的远端进一步配备有安装的摄像头22和光源24。由此，臂能够置于从单元10的相对侧向外延伸之处，从而在与中心架的配合下，车辆的底部的整个宽度基本上都能被监测。

单元10在车辆下沿车辆的整个长度移动地行进以捕获视频用于实时监测和识别，从而监测车辆底部的整个长度。由于臂从单元延伸以就摄像头的位置而言增加单元的宽度，监测区域的宽度可以从只需要中心架摄像头和光源监测时的大约6英寸到如果臂延伸且相对的臂摄像头和光源均用于监测时的6英尺之间任意变动。

例如，光源24可以是LED灯或灯光，或一串LED灯或灯光。在没有遮盖或以其他方式妨碍摄像头或因此使得捕获的图像失真的情况下，从光源发射的光对于车辆底部的照明以及对于摄像机捕获车辆底部的细节是足够亮的。摄像头22可以是用于捕获静态照片或视频的小型照相机。可以进一步设想的是摄像头22可以是具有用于检测危险状态——包括但不限于C4和其他塑性炸药的检测——的红外线功能的或热成像功能的。摄像头22可以包括用于底盘的进一步监测的具有红外技术的广角透镜。当监视或监测区域的三维实时视图捕获完成，摄像头22为高分辨率的小型摄录影机或摄影机。该摄像头可以是轻型且耐用的，也可以被远程控制。

光源和摄像头可以是电池驱动的，或者为了电能和记录的图像的存储和传送可以被连线到附接到框架12的控制单元。电池27也可以用于为移动控制单元10本身供电。额外的光源24可以安装到框架的前部分和后部分以为监测提供额外的光。

在不安全状态的情况下，单元10可以被从远处操作的控制单元远程控制以在车辆下移动，这可以增加操作员和监测员的安全。单元10是全轮驱动的、自足式的远程控制单元，其中马达和齿轮部件位于框架12上。

在另一个实施例中，该监视或监测单元可以是固定战术监视单元。如图4-6所进一步详细说明的，壳体可以是地面接合单元50，或如图4-6所说明的，单元50可以安装为掩埋式固定单元。固定单元50被定位为紧固在现场的监视单元以使得车辆会驶过固定单元用于监测和监视。然后车辆的下侧被照亮和捕获到视频中，并被传递到监视器，为了监视和监测，在监视器处操作员可以观察车辆的下侧。

固定单元50可以是顶部敞开的容器或大约矩形的壳体52，多个摄像头22和光源24安装在其中，多个摄像头22和光源24面向上方且从顶部敞开的容器出来。壳体52可以包括构造成接收和牢固地保持监测系统的轻型碳纤维材料或相似的材料。顶部敞开的容器52也可以配合以清晰、可视、光学透明的保护盖26。保护盖26的示例包括但不限于高级聚碳酸酯玻璃和树脂玻璃材料。保护盖可以是在车辆下捕获监视时不妨碍、扭曲或阻碍摄像头22的材料。而该盖会保护容器52和内容物免受碎片、环境污染物和/或天气作用的影响。摄像头22和光源24在类型和操作上可以和本说明书先前就移动单元所描述的那些大体相似。容器52包括安装在其内且沿着容器52大约线性对准的多个摄像头22和光源24。摄像头22和光源24可以为了电池驱动被安装到盒内的环境中或有线连接到外部电源、传送和控制单元。

当为了监视而安装单元50时，单元50横向于车辆行进路径而放置。由此，容器52被放置以延伸横跨过车辆将行驶的路或车道。可选地，单元可以被放置在用于各种运输工具(例如轨道车或地铁车)的监测的平台之下。摄像头22沿着车辆下侧的宽度延伸以沿着车辆底部的基本上整个宽度和在车辆缓慢移动或驶过固定单元50时沿着车辆的大约整个长度捕获视频图像。容器52也可以被横向放置在可伸缩的轮胎导向件54之间，轮胎导向件54用于引导车辆越过固定单元50以进行监测和监视。

如图6所说明的，通过将地面接合基座或容器52的底部紧固到表面58，单元50被紧固到地面、路、路面、沥青、行进表面、平台或其他监测表面58。如图4-6说明的，单元50被安装进表面58的缺口或开口里，开口大约具有单元50的尺寸，从而在单元50插入到地面开口中时，单元的上表面大约平齐于或略低于地表面。然后接近地表面且基本上水平于地表面放置摄像头22和光源24。

在一个实施例中，如图5-6所说明的，单元50可以大约为4.5到6.5英尺宽，优选地5到6英尺宽且具有大约3-6英寸、优选地4-5英寸的高度。该单元可以被放置和临时紧固到地面接合表面或可以被安装到地面中且被紧固到地面的开口中，由此该单元和地表面平齐或略高出地表面。单元50的深度(横向)可以大约为8-11英寸，优选地在9-10英寸范围内。由此，开口被构造成安全地接收单元50内的摄像头和发光元件。例如，两个摄像头可以在单元50内邻近放置或沿着单元50的宽度间隔开，发光元件以间隔和/或相邻的布置方式置于单元50内。

能够安装单元50的地点可以靠近高度安全的位置或区域，或是通常限制进入的位置。可选地，单元50可以被安装在新车或适用性标准测试的监测单元中或接近于新车或适用性标准测试的监测单元。例如，该区域可以是包括限制区域的入口的用于配送和运输的机场。

摄像头可以从位于接近车辆行进路径或现场区域的站台处远程操作。然后来自摄像头的视频图像能够以和前面关于移动单元10描述的大体相同的方式被传送到观察监视器或观察单元28。观察单元可以是用于观察传送的图像和/或数据的手持平板或台式系统。

此处描述的系统用于监测车辆下侧。可以通过摄像头监测的方式直观地监测底盘，也可以借助对底盘尺寸的激光扫描监测底盘。可以使用光电激光传感器或可见激光传感器来感应底盘里或底盘上的小物体或扫描底盘并将数据传递到控制器30，控制器30和底盘中的物体或底盘中遗失的物体的呈现相关。在车辆主体的下侧的监视和/或监测期间捕获的视频和/或图像和数据可以被实时传送到观察单元28，由此操作员可以和单元10在车辆下的移动大体同时或者在单元从车辆下面收集视频后观察车辆的下侧。也可以记录该视频用作之后参考。由此，如果聚焦到感兴趣或者关心的项目，操作员可以停止、反向、或减慢移动单元10以进一步监测或重新监测选择的区域。从摄像头22捕获的视频通过无线连接和传输被传送到观察单元28。观察单元28是控制板和监视器，其也可以是手持或移动装置。

可选地，摄像头可以用于和识别软件连接以捕获并将监测的底盘的尺寸及结构与和被监测的具体品牌/型号有关的原理图、品牌、型号以及底盘间隙技术规格的数据库进行自动比较，以做出符合的底盘结构的初步指示或指示底盘中存在偏差，需要通过系统或人为干预进一步监测。通过借助摄像头和发光元件的可视化监测，或者通过激光单元扫描底盘用于已知和/或未知状态的监测的激光监测，系统可以用于监测车辆的下侧。将可视化或激光监测的结果和包含各种车辆和/或运输工具(例如轨道运输工具或长途汽车)的底盘的标准技术规格和原理图的数据库进行比较。该数据库填入并储存了各种品牌和型号的底盘的技术规格、标准尺寸、部件、布局、定位、深度等。随之为了识别而比较由系统收集的监测数据。如果识别过程指示底盘中存在未知的或者丢失的尺寸或物品，报警指示被发送到观察单元，监视器和/或控制板。报警指示可以是报警灯、通告或其他类型的视觉或听觉信号。该警告表明需要借助系统或加之人为干预的进一步的监测。如果识别步骤表明没有非正常状况存在，“OK”信号会被发送到控制板、观察单元和/或监视器。控制单元构造有该识别软件，识别软件可以通过有线或无线连接和数据库连通，或者可选地，所述识别软件可以包括定期更新的数据库。

图7中说明了监测底盘的方法的一个实施例。该方法包括用监测系统扫描车辆底盘和从监测系统传送数据到控制器(102)。监测系统可以包括一个或多个摄像头、发光系统和/或合并到移动或固定单元(100)的激光扫描系统。控制器能够以图片或视频(可下载的或流式传输的)的形式将可视化数据直接传送到显示单元(104)，和/或该控制器被构造成比较从单元接收的数据和存储的且控制器可读取的数据，其中接收的数据和所述特定底盘的存储的状态进行比较，并且控制器被构造成识别和存储的状态匹配的第一状态或识别传送的状态和存储的状态(106)不匹配。在接收的数据匹配同一底盘的存储数据的情况下，发送指示状态初步匹配和“解除警报”的第一信号(108A)。当接收的数据偏离同一底盘的存储的数据，发出指示要求进一步的底盘监测的警告的另一信号到显示单元(108B)。

控制器可读取和具体的底盘构造、布局、技术规格和/或原理图相关的存储数据。存储数据被收集和存储到数据库且可以从制造商收集并按照品牌和型号存储，在监测车辆之前，人为地从数据库中选择数据用于由控制器比较。可选地，提供针对各种底盘的改型的各制造商或其他实体可以为了更精确地远程监测而为数据库提供数据，如此可以从监测过程中去除某种程度的人为影响和人为错误。

尽管已经参照优选实施例描述了本公开，本领域的工作人员会认识到在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行形式和细节上的改变。

Claims (19)

1.一种底盘监测系统，该系统包括：

机动轮式车，所述机动轮式车包括：

框架，所述框架具有安装在其上的中心平台；

至少一个可伸缩的臂，所述至少一个可伸缩的臂从所述框架向外延伸；以及

至少一个发光元件，所述至少一个发光元件安装在所述车上；

至少一个摄像头，所述至少一个摄像头安装在所述车上；

其中所述系统被构造成配合到车辆下方的空间中，且所述至少一个摄像头被构造成捕获所述车辆的底盘的至少一个图像。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括控制器，所述控制器和所述机动轮式车无线通信且构造成远程地在所述车辆下方的空间里移动所述车。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括控制器，所述控制器和所述至少一个发光元件以及所述至少一个摄像头无线通信且被构造成控制发光元件和摄像头以监测所述底盘。

4.根据权利要求3所述的系统，还包括无线连接到所述控制器并远离所述车放置的监视器，其中所述监视器被构造成在所述机动轮式车在所述车辆下方的空间中时接收并显示从所述至少一个摄像头传送的图像。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括放置在所述车上的至少一个红外摄像头，所述红外摄像头被构造成捕获所述底盘的图像并被构造成传送图像到监视器。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个激光源，所述至少一个激光源用于激光扫描所述底盘且被构造成传送与激光扫描相关的数据到控制器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个发光元件是安装在所述车上并被构造成照明所述至少一个摄像头的视场的LED灯。

8.一种底盘监测系统，该系统包括：

地面接合壳体，所述地面接合壳体具有敞开的顶部和腔体，所述腔体用于接收：

安装在壳体中的至少一个摄像头；

安装在壳体上的至少一个激光源；

安装在壳体中的至少一个发光元件；以及

其中所述系统被构造成车辆在所述系统上方移动，且所述至少一个摄像头被构造成捕获所述车辆的底盘的至少一个图像，并且所述至少一个激光源被构造成产生激光束以激光扫描所述车辆的底盘。

9.根据权利要求8所述的系统，还包括被构造成配合到所述壳体的敞开的顶部的保护盖，所述保护盖包括透明材料。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述壳体被构造成容纳在其中间隔开的两个或更多个摄像头和放置于其中的两个或更多个发光元件。

11.根据权利要求8所述的系统，还包括控制器，所述控制器与所述至少一个发光元件以及所述至少一个摄像头无线通信并且被构造成控制发光元件和摄像头以监测所述底盘。

12.根据权利要求11所述的系统，还包括无线连接到所述控制器并远离所述壳体放置的监视器，其中所述监视器被构造成在所述壳体在所述车辆下方的空间中时接收并显示从所述至少一个摄像头传送的图像。

13.根据权利要求8所述的系统，还包括放置在所述壳体内的至少一个红外摄像头，所述至少一个红外摄像头被构造成捕获所述底盘的图像并进一步被构造成传送图像到监视器。

14.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个激光源用于激光扫描所述底盘并被构造成传送与激光扫描相关的数据到控制器。

15.一种远程监测车辆的底盘的方法，所述方法包括：

提供至少一个摄像头和至少一个光源到壳体，所述壳体被构造成配合到车辆下方的空间内；

提供至少一个激光源到壳体；

提供控制器，所述控制器与所述至少一个摄像头、所述至少一个光源和所述至少一个激光源无线通信并且被构造成提供指令到所述至少一个摄像头、所述至少一个光源和所述至少一个激光源以监测所述底盘并且提供指令到所述至少一个激光源以产生激光束并扫描所述底盘；

提供构造成接收并显示从用于监测所述底盘的所述至少一个摄像头和所述至少一个激光源传送的数据的远程显示器；以及

为车辆远程监测底盘。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述摄像头、所述激光源和所述光源设在可移动的壳体内，所述可移动的壳体包括远程控制的可移动车且驱动所述可移动车通过所述车辆下方的空间以监测所述车辆的底盘，所述可移动车被构造成配合进所述车辆下方的空间内。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述摄像头和所述光源设在固定壳体内，所述固定壳体放置于车辆下方的地面接合表面上且被构造成配合进所述车辆下方的空间内，且所述方法还包括移动所述车辆越过所述壳体以监测所述车辆的底盘。

18.根据权利要求15所述的方法，从所述至少一个摄像头传送数据到控制器，所述控制器被构造成比较接收的数据和储存数据的数据库以识别所述底盘的不期望状态。

19.根据权利要求18所述的方法，将指示识别出所述底盘的不期望状态情况的第一信号，或指示识别出期望的底盘构造的情况的第二信号之一发送到所述远程显示器。