[发明专利]用于在多目标记录模块中对移动车辆进行速度测量和指认的交通监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在多目标记录模块中对移动车辆进行速度测量和指认、特别是用于惩治超速和其他交通违章(例如闯红灯)的交通监测系统。

背景技术

从现有技术中已知了通过跟踪沿着道路方向顺序记录的多个交通场景来采集移动物体的速度及其在道路的不同道路线上的二维位置，这些交通场景的图像可以通过多种多样的传感器来产生，例如摄像机系统、激光扫描器系统或跟踪雷达系统。

具有一个发射天线和两个接收天线的跟踪雷达传感器由于其特别高的角分辨率和比较大的物场，因此比其他方法更经常地被使用。在此情况下，优选地从周围环境反射一种FSK(频移键控)调制信号并且通过这两个接收天线采集这些反射。物体的移动导致了在发射信号与接收信号之间产生可测量的频移(多普勒效应)，由此可以直接获得物体速度。物体与这些天线之间的距离可以通过不同FSK频率的相位角来计算。由于这两个接收天线的空间偏移，因此在这些相同FSK频率之间出现了相位偏移，从该相位偏移能够确定该物体在由这些接收天线的天线法向且平移向量得到的平面中的角度(立体效果)。因此物体的位置可以被转化为极坐标。

然而，反复出现问题的是，将所测量的这些速度明确地指认给一队车辆中相应的车辆，以便使得当惩治交通违章时不能挑战真实事实。

在此方面，US8294595B1披露了一种用于检测移动车辆的方法，其中，根据在来自一个摄像机系统的一个视频数据序列中是否存在多个车辆来进行测量，根据车辆数目通过一个雷达系统来进行多个速度测量，并且关于该多个车辆中的一队车辆的速度是否超过了一个阈值来作出决定，此时在查明超速的事件中就此发布一个报告。然而在那种情况下，关于应该明确指认这一队车辆中的哪个车辆超速存在检测的不确定性。

然而，现有技术中已经披露了多种用于在多车道道路地区中准确获得明确的车辆指认的方法。举例而言，在此应该引用EP1990655A1，其中，借助于所测量的距离及其与相关联的测量角度的组合，确定该车辆所使用的道路线并且由此明确地确认该车辆。在EP2048515A1中也采用了用于确定车辆位置的相同基础原理，其中，在那种情况下，为了确定闯红灯，通过所测量的车辆速度和距离，预测在红灯时横跨停止线的可能性，以便在违章事件中在与该停止线相距预定距离处进行多次证据拍摄。这些指认方法的缺点在于，为了在限定的位置处找出处于特定速度的车辆所需要的高计算复杂性以及为了跟踪每个车辆所进行的模型计算。

此外，从EP1922562B1中已知了一种机动车辆雷达系统，其中，为了确认或排除道路障碍物或道路边界，彼此相隔一个距离地安排了两个具有以相互正交的空间方向而不同的方向特征的天线结构，其中这些天线结构在一个第三空间方向上不同，其结果是从这些信号之间的相位差来确定一个物体的方位角位置和/或水平范围，并且从这些信号的幅度来确定一个物体的高度和/或竖直范围。在此情况下，这两个水平间隔开的雷达接收天线的这些不同方向特征被这些雷达轴线与主方向的相反竖直偏差所记录，并且对在不同取向的雷达波瓣中采集的多个物体的振幅进行评估。所得的不利地减小的方位角分辨率(仅在雷达波瓣的重叠区域中是可能的)以及在方位角测量中不可避免地增大的测量噪声是可以容忍的，这仅是因为在此情况下不要求相对于静止障碍物和移动物体的精确速度测量。

为了改善在车辆速度、距离和尺寸的测量及其明确指认的过程中对跟踪雷达数据或视频数据的评估的可靠性和/或准确性，还采用了借助于在雷达数据转换成视频数据方面的数据校正的这两个记录系统的组合，例如从DE102010012811A1或从EP2284568A2中已知的。虽然这种组合简化了将雷达数据指认给特定车辆的过程，但雷达数据的准确性由于缺少在较大距离处方位角的分辨率而仍然是不够的，并且在较近范围内由于在不同车辆类别情况下的不同跟踪点以及由于已知的效应(例如偏转光束、余弦效应等)而仍是有误差的。

发明内容

本发明基于以下目的，即，找出用于在多目标记录模块中对车辆进行更准确的速度测量和可靠的指认的新的可能性，其中，减少了关于将速度测量数据指认给较大距离处的车辆的问题以及与之相关联的测量的不确定性。本发明的延伸的一个目的是提高速度数据和位置数据对于验证的车辆类别而言的可靠性以及降低在车辆跟踪过程中的数据处理复杂性。