EA014858B1 - Способ записи информации о дорожно-транспортной ситуации с участием транспортного средства - Google Patents

Abstract

Дорожно-транспортная ситуация может быть записана с помощью по крайней мере двух регистрирующих камер (2, 3), установленных на транспортном средстве (1) на расстоянии (15) друг от друга. Их зоны регистрации (11, 12) накладываются друг на друга (13), благодаря этому по крайней мере одна контрольная точка (R) окружающей местности и/или опознавательная метка по крайней мере одного второго транспортного средства могут быть триангулированы (Т), например, посредством фотограмметрии. После дорожно-транспортного происшествия можно реконструировать характер движения одного транспортного средства (1) или большего их числа. Посредством трехмерной, циклической по времени регистрации, помимо соответствующего пространственного расположения можно визуализировать и измерить в соответствующем масштабе скорость, направление скорости, изменение направления, ускорение и торможение, а также собственное вращение отдельных транспортных средств относительно их центров тяжести. И все это возможно без множества датчиков на транспортных средствах. Транспортные средства (1) могут также проецироваться в трехмерное изображение окружающей местности, и таким образом может быть рассчитано и выведено на экран виртуальное представление с позиции любого наблюдателя.

Description

Изобретение относится к способу записи информации о дорожно-транспортной ситуации с участием транспортного средства, способ осуществляется с применением технических средств.

Известны различные устройства записи дорожно-транспортных ситуаций. Например, скорость или включение тормоза определяются датчиками и регистрируются в кратковременном запоминающем устройстве. Таким образом, на более позднем этапе можно извлечь данные за небольшой период времени перед дорожно-транспортным происшествием и реконструировать ход дорожно-транспортного происшествия. Помимо того, что известны датчики, известно также, что можно делать записи изображения и звука. Для этого помимо микрофона на транспортные средства устанавливаются видеокамеры, которые записывают события впереди транспортного средства, а также позади него. Это приводит к тому преимуществу, что помимо характера перемещения собственного транспортного средства записывается еще и общая ситуация на дороге. В частности, в идеальном случае можно понять характер перемещения других транспортных средств и распознать их регистрационные номера.

Независимо от того, какое количество аппаратов установлено, в известном уровне техник в случае конфликта нельзя адекватно реконструировать ход событий дорожно-транспортного происшествия, так как полученные данные не достоверно представляют ход событий и их распределение в пространстве и времени в ходе дорожно-транспортной ситуации.

Учитывая это, целью данного изобретения является создание устройства, в котором применяется небольшое количество устройств, устанавливаемых на транспортном средстве, но которое, несмотря на это, позволяет воссоздать точное пространственное расположение или события в трехмерном пространстве до дорожно-транспортного происшествия или во время критической дорожно-транспортной ситуации. Кроме того, предлагается способ оценки записей, сделанных с помощью этого устройства.

В частности, помимо точного пространственного положения всех участвующих транспортных средств записывается скорость и ускорение в отношении величины и направления перемещения.

Устройство по настоящему изобретению соответствует отличительным особенностям п.1 формулы изобретения. Способ по настоящему изобретению вытекает из п.11. Кроме того, преимущества предлагаемой концепции очевидны из зависимых пунктов формулы изобретения.

С помощью чертежей более подробно описывается один вариант осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1 показано транспортное средство в плане;

на фиг. 2 схематично показана часть устройства, которое должно крепиться на транспортном средстве, и которое служит для сбора данных;

на фиг. 3 показана дорожно-транспортная ситуация с двумя транспортными средствами.

Согласно фиг. 1 и 2 транспортное средство 1 оборудовано двумя регистрирующими камерами 2 и 3, обеспечивающими запись изображения. Предпочтительно, чтобы это были цифровые камеры с микрофонами 4 и 5. К этим регистрирующим камерам 2 и 3 подключается хотя бы одно запоминающее устройство. В данном случае - энергонезависимое запоминающее устройство 6 или 7, которое используется в качестве кольцевого буфера. Кроме того, каждая из двух регистрирующих камер 2 и 3 может снабжаться отдельным запоминающим устройством 6 и 7. Цель установки кольцевого буфера будет прояснена позже. Кроме того, предусмотрено по крайней мере еще одно энергонезависимое запоминающее устройство 8 и 9, которое подключается к запоминающему устройству, служащему кольцевым буфером. В этом дополнительном запоминающем устройстве может храниться такое же количество данных или изображений, что и в первом запоминающем устройстве. Регистрирующие камеры 2 и 3 записывают изображения в быстрой последовательности, например 25 кадров в секунду. Они взаимно синхронизированы. Предпочтительно, чтобы синхронизация выполнялась с учетом точного времени. Она может выполняться по радиочасам 10. Это означает, что обеспечивается точная синхронизация по времени каждого кадра изображения.

Две регистрирующие камеры 2 и 3 выставлены так, чтобы регистрировать зону перед транспортным средством 1. Здесь их диапазоны регистрации 11 и 12 перекрывают друг друга с образованием зоны перекрытия 13, которая охватывает, по крайней мере, дорогу 14 перед транспортным средством 1, предпочтительно, однако, чтобы эта зона охватывала полосу перемещения слева и справа от транспортного средства. Настоящая схема приводится в данном случае только для пояснений. Что касается настоящего изобретения, то оно точно не определяет положение регистрирующих камер 2 и 3 и регулировку положения камер. Вместе с тем, предпочтительно, чтобы расстояние 15 между двумя регистрирующими камерами 2 и 3 было как можно больше.

Положение и регулировка двух регистрирующих камер 2 и 3 на транспортном средстве, в частности расстояние 15 между ними, должны определяться в каждом отдельном случае и предпочтительно, чтобы они фиксировались в запоминающем устройстве 16. Знание положения регистрирующих камер 2 и 3 относительно друг друга и их положения на самом транспортном средстве, а также способов обработки изображения и фотограмметрии позволяет определять точное положение одной или более контрольных точек. Эти способы известны. В данном случае, контрольные точки В, которые являются видимыми по крайней мере на двух изображениях, записанных синхронно в каждом случае одной регистрирующей камерой 2 и 3, могут быть точно триангулированы, как показано в зоне Т, так, чтобы их трехмерные ко- 1 014858 ординаты X, Υ и Ζ могли быть точно определены в пределах системы координат.

Здесь следует добавить, что в рамках данного изобретения можно использовать больше двух регистрирующих камер 2 и 3. Точность измерения может быть увеличена, в частности, посредством использования группы из трех регистрирующих камер. Помимо регистрирующих камер, действующих в направлении движения, такие же камеры могут быть дополнительно установлены сзади. Теоретически их можно установить даже по бокам с двух сторон транспортного средства.

На фиг. 3 показано практическое применение предварительно описанного знания в дорожнотранспортной ситуации с двумя транспортными средствами 1 и 17, едущими навстречу друг другу. Показана регистрация дорожно-транспортной ситуации регистрирующими камерами 2 и 3 первого транспортного средства 1. Если камерами оборудованы оба транспортных средства 1 и 17, то регистрация дополнительно осуществляется с другого транспортного средства и может использоваться для корректировки.

Опознавательные метки 18 и 19 на втором транспортном средстве 17, служащие в качестве контрольных точек триангуляции, предназначены специально для автоматической оценки. Это могут быть белые круги или точки. Они могут также быть светящимися; в случае пассивно светящихся элементов они, например, могут выполняться в виде светоотражательных меток, а в случае активно светящихся элементов, могут использоваться светодиоды. Свечение этих элементов может быть невидимо для человеческого глаза, например, при использовании излучения инфракрасного диапазона. Опознавательные метки 18 и 19 должны устанавливаться как можно дальше друг от друга. Можно также допустить расположение этих опознавательных меток 18 и 19 по углам стандартного номерного знака или рамки номерного знака, по возможности в стандартном положении. Такие решения упростили бы подгонку и модернизацию более старых транспортных средств.

Здесь явно указано, что данное изобретение может применяться не только на легковых автомобилях. Этим устройством может быть оборудовано любое транспортное средство, даже двухколесное. Наконец, можно даже установить такое устройство на велосипеде, так как его стоимость и масса относительно низки. Кроме того, устройство может также использоваться без особых затруднений на рельсовом транспорте, от трамваев до железнодорожных поездов. Также просто ими могут оснащаться водные суда, например речные. Можно также применять это изобретение на воздушных транспортных средствах. Например, в странах с жарким климатом есть риск столкновения планеров.

Для дорожно-транспортных средств известна поверхность в пространстве, по которой двигалось транспортное средство 1 и/или 17, поэтому для пространственной реконструкции события достаточно двух опознавательных меток 18 и 19. В случае, если эта поверхность не известна или транспортные средства свободно перемещались в пространстве, например в случае воздушного или водного судна -тогда необходимы по крайней мере три опознавательные метки 18 и 19. При движении не по пространственной линии, например, в случае с рельсовыми транспортными средствами, достаточно одной опознавательной метки 18 или 19.

Если число опознавательных меток больше минимально необходимого, то точность измерения возрастает. Таким образом, для дорожно-транспортных средств можно использовать три опознавательные метки. Желательно, чтобы эти метки располагались в соответствии с критерием Делони (Эек-шпу). то есть как можно ближе к углам равностороннего треугольника, и как можно дальше друг от друга. В каждом случае одна опознавательная метка может устанавливаться на передних фарах или задних фонарях. Третья опознавательная метка может, например, устанавливаться на передней стороне зеркала заднего вида, или в зоне третьего фонаря торможения, который часто монтируется в заднем окне.

Различные опознавательные метки могут также кодироваться, например принимать разные формы и/или быть разного цвета. В случае активно светящихся опознавательных меток кодирование может выполняться посредством вспышек различной частоты или ритма. Это упрощает их автоматическое распознавание и расположение посредством обработки изображений.

Конечно, можно также использовать элементы, которые всегда присутствуют на транспортном средстве в виде опознавательных меток 18 и 19. Это могут быть передние фары или задние фонари, номерные знаки или конструктивные элементы транспортного средства, например кромки и т. п.

Если положение регистрирующих камер 2 и 3 в системе координат 20 первого транспортного средства 1 и положение опознавательных меток 18-19 второго транспортного средства 17 известны и хранятся в запоминающем устройстве, то с помощью подходящего программного обеспечения положение и перемещение этих двух транспортных средств 1 и 17 перед дорожно-транспортным происшествием могут быть рассчитаны компьютером и воспроизведены.

Помимо пространственного положения в данный момент для трехмерной, циклически изменяемой во времени регистрации видны и могут быть измерены в каком-либо масштабе мгновенная скорость, направление скорости, изменение направления, ускорение и маневры при торможении, а также собственное вращение (быстрое вращение) отдельных транспортных средств вокруг их центров тяжести. Эта регистрация, в частности, позволяет распознать, как транспортные средства перемещались перед дорожно-транспортным происшествием, когда было начато торможение, и как долго оно длилось, пока не произошла остановка. И этого можно достичь без необходимости иметь соответствующие датчики на руле

- 2 014858 вых колесах, а также на педалях тормоза и газа. Помимо этого, знание о событиях с участием транспортного средства, записанных в виде изображения, например состояние освещения или включение указателей и, не в последнюю очередь, о номерном знаке и водителе, появляется в результате записи изображений.

Части устройства, относящиеся к запоминающему устройству, должны быть защищены от ударов и нежелательного обращения. Для этого может использоваться герметичный, противоударный, выдерживающий давление, несгораемый контейнер. Этот контейнер может также снабжаться устройством определения его местоположения, что упрощает его обнаружение после дорожно-транспортного происшествия. Это может быть, например, передатчик, магнито-пассивный диод или вспышка.

Оценка данных может выполняться третьей стороной после дорожно-транспортного происшествия или после записанной критической дорожно-транспортной ситуации. Эксперту дорожно-транспортных ситуаций может предоставляться необходимое для этого программное обеспечение. Оценка может производиться автоматически, полуавтоматически, а также вручную. В любом случае описанное устройство позволяет выполнять автоматическую оценку, которая экономит время. Таким способом может выполняться и проверка характера перемещения какого-нибудь третьего транспортного средства, распознаваемого по записи.

При оценке может также учитываться масса и контуры типов записанных транспортных средствучастников. При этом и посредством описанной выше регистрации перемещения систем координат 20 и 21 двух или большего числа транспортных средств 1 и 17 относительного друг друга и по крайней мере одной системы координат 20 транспортного средства 1 относительно окружающей местности можно реконструировать относительное положение и перемещение любых выбранных точек на транспортных средствах и/или окружающей местности. Программное обеспечение может иметь подходящий банк данных или получать необходимые данные из такого банка данных для учета типов участвующих транспортных средств. Если тип транспортного средства еще не был записан в этот момент времени, то это можно выполнить без особых хлопот на более поздней стадии. Для учета окружающей местности данного дорожно-транспортного происшествия программное обеспечение должно соответствующим образом учитывать систему координат 22 данной окружающей местности. Изображение окружающей местности может быть взято либо из настоящих записей изображения, либ, по крайней мере одно изображение окружающей местности записывается на более поздней стадии. Для пространственной реконструкции необходимо иметь по крайней мере два изображения, снятых из разных точек и под разными углами обзора. Контрольные точки, или опознавательные метки 23, 24 и 25 должны также соотноситься со стационарными изображениями окружающей местности. Это могут быть, например, опознавательные метки 23, 24 и 25 на центральной линии дороги, или на ограждении, или вокруг мачт уличного освещения, которые присутствуют в любом случае. Таким образом взаимное положение транспортных средств 1 и 17 может быть соотнесено со стационарной системой координат 22 окружающей местности. Ход событий дорожно-транспортного происшествия или критической дорожно-транспортной ситуации может проецироваться на изображение окружающей местности, и таким образом надежное, виртуальное изображение с точки зрения внешнего наблюдателя может рассчитываться и выдаваться подобно схеме, представленной на фиг. 3. Таким образом, это не только случай статического изображения, но и последовательности изображений, то есть фильма событий от момента перед дорожно-транспортным происшествием до самого дорожно-транспортного происшествия. Положение наблюдателя может бесконечно меняться подобно голограмме. Точное положение и перемещение каждой отдельной точки может вызываться по требованию. В случае конфликта это все значительно упрощает объяснение вопроса виновности.

Очевидно, что по записям можно также реконструировать ход событий дорожно-транспортного происшествия, когда в нем не участвует второе транспортное средств 17.

Характер перемещения одного транспортного средства 1 может в любом случае рассчитываться относительно контрольных точек К или опознавательных меток 23, 24 и 25 окружающей местности.

Информация о критической дорожно-транспортной ситуации, например, в районе дорожнотранспортных происшествий, которые могут приводить к последствиям для третьих лиц, может записываться в запоминающих устройствах 8 и 9, в то время как стационарно перезаписываемая память в запоминающих устройствах 6 и 7, выполненная в виде кольцевого буфера, не перестает работать. Визуальная и звуковая информация может быть оценена при необходимости моментально с целью, помимо прочего, определения регистрационных номеров транспортных средств-участников.

Упомянутое выше промежуточное запоминающее устройство может включаться либо с помощью электроники, либо вручную водителем, например, с помощью кнопки на рулевом колесе. Электронное включение может выполняться при остановке автомобиля 1, что может регистрироваться с помощью изображения, которое остается без изменений, а также при отключении зажигания, или при неприведении в действие педали газа в течение нескольких секунд. Однако, можно использовать и любой другой регистрируемый сигнал.

В качестве вспомогательных средств, внешних по отношению к транспортным средствам, могут применяться средства калибровки, возможно только в виде программного обеспечения для уже существующих устройств. Первая калибровка может служить для регистрации и расчета положения опознава

- 3 014858 тельных меток 18 и 19, а также других точек в системе координат 21 транспортного средства 17. Для этого необходимо не более двух стационарных регистрирующих камер. Кроме того, положение регистрирующих камер 2 и 3, установленных на транспортном средстве 1, может рассчитываться в системе координат 20 этого транспортного средства 1 посредством стационарного набора фотограмметрических опознавательных меток.

Устройство записи дорожно-транспортных ситуаций по настоящему изобретению относительно недорого. Цифровые камеры, которые используются, например, в качестве вебкамер, можно приобрести сегодня по низкой цене. Это также относится и к микрочипам, применяемым в качестве запоминающего устройства. Оценка выполняется вне ситуации, не создает затрат для транспортных средств. Что же касается дорожно-транспортных происшествий, то они часто влекут за собой большие материальные затраты по транспортным средствам и возможно также большие последующие затраты для потерпевших лиц, поэтому надежное доказательство имеет огромное преимущество. Оно защищает участника движения, который ведет себя корректно, от необоснованных исковых заявлений и притязаний на компенсацию материальных потерь.

Конструктивное исполнение устройств может отличаться от описанного выше в пределах рамок изобретения. Среди прочего может присутствовать управление, обеспечивающее контроль за последовательностями.

Claims (6)

1. Способ записи информации о дорожно-транспортной ситуации с участием транспортного средства с использованием по крайней мере двух регистрирующих камер (2, 3), установленных на транспортном средстве (1) на расстоянии друг от друга, при этом их соответствующие зоны регистрации (11, 12) накладываются друг на друга с образованием общей зоны перекрытия (13), характеризующийся тем, что регистрирующие камеры синхронизируют по времени и пространственно калибруют в системе координат транспортного средства и запись ведут путем регистрации по крайней мере одной искусственно установленной или естественным образом присутствующей контрольной точки окружающей местности (23, 24, 25) или по крайней мере одной контрольной точки (18, 19) по крайней мере второго транспортного средства (17), при этом запись изображений других транспортных средств и контрольных точек местности посредством указанных камер ведут таким образом, чтобы обеспечивалась возможность при использовании методики фотограмметрической триангуляции определения в любой из моментов времени положений транспортных средств и контрольных точек по меньшей мере в одной из систем координат, связанных с транспортными средствами или местностью.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для обеспечения способа искусственно установленные контрольные точки (18, 19, 23, 24, 25) располагаются на транспортном средстве (1, 17) и/или в зоне транспортных маршрутов, при этом эти искусственные контрольные точки (18, 19, 23, 24, 25) для улучшения автоматического распознавания кодируются по форме и цвету и/или могут быть пассивно- или активно-светящимися.

3. Способ по одному из пп.1, 2, характеризующийся тем, что синхронно с записью изображения осуществляется запись звуков, сопровождающих происшествие, для чего может использоваться микрофон (4, 5).

4. Способ по одному из пп.1-3, характеризующийся тем, что синхронность записи регистрирующих камер (2, 3) обеспечивается с помощью радиочасов.

5. Способ по пп.1-4, характеризующийся тем, что при учете положения регистрирующих камер (2, 3) в системе координат (20) и/или при учете положения (21) по крайней мере одной искусственно установленной или естественным образом присутствующей контрольной точки (18, 19) в системе координат (21) вводятся данные о транспортном средстве соответствующего типа либо вручную, либо эти данные берутся из базы данных, содержащей информацию о множестве типов транспортных средств, таким образом, что рассчитывается действительное зависимое от времени положение, а, следовательно, также и движение одного или более транспортных средств (1, 17) в системе координат (22) окружающей местности, либо по крайней мере в системе координат (21) транспортного средства (1).

6. Способ по одному из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что с использованием вычисленных положения и движений одного или более транспортных средств с помощью ранее или позднее записанных калиброванных и поэтому триангулируемых изображений окружающей местности, а также с использованием контрольных точек (23, 24), которые (могут быть) присвоены изображениям окружающей местности и одновременно системе координат окружающей местности (22), рассчитывается и накладывается изображение окружающей местности, которое соответствует определенному моменту времени и рассчитанной точке наблюдения наблюдателя.