Лазерный измеритель скорости и дальности

Лазерный измеритель скорости и дальности относится к измерительной технике и может быть использован в любой области, где необходимо измерить скорость движущегося объекта и расстояние до него и, в частности, для обнаружения и фиксации нарушений правил дорожного движения транспортным средством. Измеритель содержит источник импульсного лазерного излучения, приемный канал с фотоприемником отраженного излучения, формирующие оптические системы и блок обработки информации и дополнительно оснащен телевизионным каналом, включающим блок формирования видеосигнала с датчиком телевизионного изображения, блок обработки и управления и жидкокристаллический экран. При этом ось телевизионного канала совмещена с осью приемного канала. В качестве датчика телевизионного изображения использована КМОП-матрица. Для совмещения приемного и телевизионного каналов измеритель дополнительно может быть оснащен светоделительным кубиком, а в качестве объектива оптической системы приемного канала может быть использован многолинзовый, в частности семилинзовый, объектив. Измеритель может быть выполнен моноблочным в форме бинокля. Измеритель дает возможность вывести на экран границу области распространения лазерного луча, так называемую метку. Метка фиксируется на изображении транспортного средства в месте попадания лазерного луча и позволяет однозначно идентифицировать то транспортное средство, скорость которого была измерена. Измеритель обеспечивает читаемость государственных регистрационных знаков транспортного средства на дальности от 50 до 200 метров, позволяет регистрировать другие нарушения правил дорожного движения транспортным средством, движущимся как в общем потоке, так и одиночного (пересечение разделительной полосы, проезд на запрещающий сигнал светофора и т.д.), регистрирует момент времени, в который произошло превышение скорости. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в любой области, где необходимо измерить скорость движущегося объекта и расстояние до него и, в частности, для обнаружения и фиксации нарушений правил дорожного движения транспортным средством.

Известно лазерное устройство (патент США №4902889), использующее два параллельных луча, разнесенных на расстояние один от другого, которые пересекаются движущимся транспортным средством. Недостатком этого устройства является тот факт, что средства, фиксирующие изображение, не могут быть точно наведены.

Известно лазерное устройство для обнаружения нарушений дорожного движения, содержащее средство для измерения скорости движения транспортного средства и соединенное с ним средство для фиксации изображения транспортного средства (патент РФ №2175780). Недостаток этого устройства состоит в том, что для документального фиксирования нарушений скоростного режима требуются дополнительные фото- или видеокамера.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому лазерному измерителю скорости и дальности является лазерный измеритель скорости и дальности ЛИСД-2М, разработанный ФГУП НИИ Полюс и ОАО «Красногорский завод» ("Квантовая электроника", 32, №3, 2002, с.247-250), который содержит источник импульсного лазерного излучения, приемный канал с фотоприемником отраженного излучения, формирующие оптические системы и блок обработки информации. Ввиду того, что расходимость лазерного излучения мала, измеритель позволяет измерить скорость любого транспортного средства в плотном потоке автомобилей. Однако измеритель не позволяет документально зафиксировать факт превышения скорости.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего фиксировать на кадре фотоизображение факта нарушения скоростного режима движущимся транспортным средством и однозначно идентифицировать то транспортное средство, скорость которого была измерена.

Поставленная задача решается за счет того, что лазерный измеритель скорости и дальности, содержащий источник импульсного лазерного излучения, приемный канал с фотоприемником отраженного излучения, формирующие оптические системы и блок обработки информации, дополнительно оснащен телевизионным каналом, включающим блок формирования видеосигнала с датчиком телевизионного изображения, блок

обработки и управления, жидкокристаллический экран, при этом ось телевизионного канала совмещена с осью приемного канала.

В качестве датчика телевизионного изображения использована КМОП-матрица.

Для совмещения приемного и телевизионного каналов измеритель дополнительно может быть оснащен светоделительным кубиком, в качестве объектива приемного (телевизионного) канала может быть использован многолинзовый объектив, и в частности, семилинзовый. Ввиду малой расходимости лазерного излучения появляется возможность вывести на экран измерителя границу области распространения лазерного луча, так называемую метку, которая позволяет однозначно идентифицировать то транспортное средство, скорость которого была измерена. Метка фиксируется на изображении транспортного средства в месте попадания лазерного луча.

Лазерный измеритель скорости и дальности может быть выполнен моноблочным в виде бинокля, на лицевой панели которого расположены окуляр визирного устройства, органы управления, жидкокристаллический экран, разъемы внешнего питания и интерфейса. В верхней части корпуса размещены кнопка включения цикла измерения и кнопка записи в память полученного фотоизображения. Предусмотрены посадочные места для установки измерителя на штатив и крепления плечевого ремня.

В предлагаемом устройстве реализован импульсный метод измерения дальности с последующим вычислением скорости. Устройство регистрирует отсутствие или потерю сигнала, устраняет ошибку измерения вследствие перескока лазерного луча на другое транспортное средство, автоматически делает до 10 повторных измерений в случае неудачного предыдущего измерения, имеет звуковую индикацию работоспособности измерителя и момента превышения скорости транспортным средством.

Схема предлагаемого лазерного измерителя скорости и дальности представлена на чертеже. В состав измерителя входят визирный канал 1, источник импульсного лазерного излучения 2, многолинзовый объектив 3, приемный канал 4, включающий в себя светоделительный кубик 5, фотоприемник лазерного излучения 6, КМОП-матрицу 7, блок формирования видеосигнала 8. К ним добавлены блок обработки информации 9, блок обработки и управления 10, жидкокристаллический экран 11.

Лазерный измеритель скорости и дальности работает следующим образом. Лазерный измеритель скорости и дальности устанавливают на штатив, наводят с помощью визирного канала 1 на выбранный участок трассы и запускают цикл измерения. Измеритель входит в дежурный режим и начинает излучать одиночные посылки. Когда в поле излучения появляется транспортное средство, измеритель переходит в режим измерения. Попадая на транспортное средство, импульс лазерного излучения,

поступающий от источника лазерного излучения 2, рассеиваясь, отражается в сторону измерителя, проходит через многолинзовый объектив 3 приемного канала 4, выполняющего функции измерительного и телевизионного каналов, и через светоделительный кубик 5 поступает на фотоприемник отраженного излучения 6. Измерение дальности до цели сводится к измерению времени распространения лазерного излучения от измерителя до цели и обратно. Скорость определяют путем вычисления приращения расстояния до объекта за определенное время. Вычисление скорости и дальности происходит в блоке обработки информации 9. Одновременно изображение транспортного средства с помощью приемного канала фокусируется на КМОП-матрицу 7, которая преобразует изображение в цифровой сигнал в блоке формирования видеосигнала 8. Видеосигнал поступает далее в блок обработки и управления 10. Полученное изображение вместе с данными измерения выводится на жидкокристаллический экран 11. Также на экран выводится граница области распространения лазерного излучения. При превышении транспортным средством установленного порогового значения скорости и дальности, измеритель прекращает измерение, фиксирует изображение и формирует прерывистый звуковой сигнал. Если необходимо сохранить зафиксированное изображение, оператор переводит измеритель в режим записи. Зафиксированное на экране фотоизображение транспортного средства оператор может предъявить водителю.

При работе в ручном режиме измеритель имеет дополнительную возможность осуществлять покадровую съемку дорожной обстановки.

Техническим результатом при использовании данной полезной модели является возможность получения фотоизображения дорожной обстановки, на котором изображены транспортное средство и метка, указывающая область, в пределах которой происходит измерение скорости. Метка фиксируется на изображении транспортного средства в месте попадания лазерного луча. Это позволяет однозначно идентифицировать транспортное средство, скорость которого была измерена.

Предлагаемый лазерный измеритель позволяет измерять скорость транспортного средства и дальность до него, получать фотоизображение текущей дорожной обстановки с транспортным средством, скорость которого была измерена, выводить на фотоизображение значения измеренной скорости и дальности, значения максимально допустимого предела скорости на данном участке трассы, даты и времени момента нарушения и области, в пределах которой происходит измерение скорости.

Предлагаемый лазерный измеритель позволяет переписывать в память компьютера сохраненные кадры дорожной обстановки. Расстояние, при котором качество полученных

фотоизображений позволяет обеспечить читаемость государственных регистрационных знаков транспортного средства, составляет 50-200 метров (при съемке со штатива).

Измеритель позволяет регистрировать не только нарушения скоростного режима, а также другие нарушения правил дорожного движения в связи с наличием режима покадровой съемки (пересечение разделительной полосы, проезд на запрещающий сигнал светофора и т.д.).

Диапазон измеряемых скоростей - от 0 до 250 км/ч, диапазон измерения дальности до транспортного средства - от 50 до 300 м. Погрешность установки допустимого значения скорости не более 1 км/ч.

1. Лазерный измеритель скорости и дальности, содержащий источник импульсного лазерного излучения, приемный канал с фотоприемником отраженного излучения, формирующие оптические системы и блок обработки информации, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен телевизионным каналом, включающим блок формирования видеосигнала с датчиком телевизионного изображения, блок обработки и управления, жидкокристаллический экран, при этом ось телевизионного канала совмещена с осью приемного канала.

2. Лазерный измеритель скорости и дальности по п.1, отличающийся тем, что в качестве датчика телевизионного изображения использована КМОП-матрица.

3. Лазерный измеритель скорости и дальности по п.1, отличающийся тем, что в оптическую систему приемного канала встроен светоделительный кубик.

4. Лазерный измеритель скорости и дальности по п.1, отличающийся тем, что в качестве объектива оптической системы приемного канала использован многолинзовый объектив.

5. Лазерный измеритель скорости и дальности по п.4, отличающийся тем, что в качестве многолинзового объектива оптической системы приемного канала использован семилинзовый объектив.

6. Лазерный измеритель скорости и дальности по п.1, отличающийся тем, что он выполнен моноблочным в форме бинокля.