СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В ПУТИ

Изобретение относится к области систем регулирования движения дорожного транспорта и может быть использована владельцами автомобилей для получения информации о местоположении транспортного средства, а также дополнительной информации, необходимой для управления транспортным средством и безопасности его движения.

Из уровня техники известно устройство для распознавания дорожных знаков в моторном транспортном средстве, которое выполнено с возможностью выявления дорожных знаков, присутствующих в окрестности моторного транспортного средства, и отображения указанных дорожных знаков водителю в моторном транспортном средстве [заявка №2012133984 РФ, МПК G08G 1/096. Способ и устройство для распознавания дорожных знаков / Роэбер Марк (DE), Гуниа Дирк (DE), Вей Торсен (DE), Доэрне Геральд (DE); заявитель Форд Глоубал Текнолоджиз, ЭлЭлСи (US); - №2012133984/11; заявл. 07.08.2012; опубл. 20.02.2014].

За прототип принят способ организации системы навигации и управления дорожным движением, в котором система навигации по типу навигатора содержит мобильное устройство, например, телефон, находящийся в кабине транспортного средства у водителя [патент №2507583 РФ, МПК G06Q 50/00. Способ организации системы навигации и управления дорожным движением / Белов A.B.(RU); заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» (RU); - №2012117856/08; заявл. 27.04.2012; опубл. 20.02.2014, бюл. №5].

Недостатками аналога и прототипа является невозможность определения своего местоположения транспортного средства в отсутствие таких способов, как GPS, ГЛОНАСС, или с помощью вышек сотовой связи. Кроме этого, отсутствует возможность начинающему неопытному водителю для повышения безопасности движения транспортного средства получить дополнительную информацию о ситуации на дороге, например оперативно получить информацию о назначении дорожного знака из «Правил дорожного движения» (ПДД).

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в предоставлении водителям транспортных средств возможности определения своего местоположения в отсутствие других способов, таких как GPS, ГЛОНАСС, или определении местоположения с помощью вышек сотовой связи, а также предоставление водителям транспортных средств возможности получить дополнительную информацию о ситуации на дороге, например, если водитель начинающий, то он может оперативно получить информацию о назначении дорожного знака из «Правил дорожного движения».

Техническим результатом изобретения является расширение технических возможностей системы за счет предоставления возможности альтернативного определения местоположения транспортного средства и повышение безопасности его движения.

Указанный результат достигается тем, что в системе определения местоположения транспортного средства в пути, содержащей мобильное устройство связи, расположенное в кабине транспортного средства, согласно изобретению установленный у дороги дорожный знак дополнен специальной информационной панелью, расположенной на одном с ним основании, на которую нанесен QR-код, содержащий информацию о долготе и широте того места, где установлен дорожный знак, и, как минимум, одну ссылку на пункт «Правил дорожного движения», соответствующий расшифровке назначения этого дорожного знака; мобильное устройство связи, расположенное в кабине транспортного средства, выполнено в виде смартфона, оборудованного видеокамерой и оснащенного специальным программным обеспечением, распознающим QR-код.

Технический результат достигается за счет обеспечения приведенной совокупностью признаков расширения списка функций обычных дорожных знаков с целью предоставления возможности автоматизированной обработки информации, содержащейся в этих знаках, и, как следствие, повышения безопасности движения транспортных средств на дорогах. Т.е. использование системы определения местоположения транспортного средства в пути, содержащей дорожные знаки с QR-кодами, может быть очень полезным для определения его местоположения. А предоставление водителям транспортных средств возможности получить дополнительную информацию о ситуации на дороге, например для начинающих водителей получение оперативной информации о назначении дорожного знака из «Правил дорожного движения», повышает безопасность движения транспортных средств на дорогах.

Изобретение поясняется чертежом, на котором нанесена схема расположения информационной панели и взаимодействия ее с транспортным средством.

Система определения местоположения транспортного средства в пути содержит мобильное устройство связи, выполненное в виде смартфона 1, расположенного в кабине транспортного средства, оборудованного видеокамерой и оснащенного специальным программным обеспечением, распознающим QR-код. В поле зрения водителя транспортного движения у дороги установлен дорожный знак 2, дополненный специальной информационной панелью 3, расположенной на одном с ним основании, на которую нанесен QR-код, содержащий информацию о долготе и широте того места, где установлен дорожный знак, и, как минимум, одну ссылку на пункт «Правил дорожного движения», соответствующий расшифровке назначения этого дорожного знака.

Работает система следующим образом. Программное обеспечение, установленное в смартфоне 1, непрерывно анализирует видеопоток, получаемый с камеры смартфона. Как только в этом видеопотоке выявляется в поле зрения водителя транспортного движения установленный у дороги дорожный знак 2, дополненный специальной информационной панелью 3 с нанесенным на ней QR-кодом, QR-код считывается с информационной панели 3 с помощью видеокамеры смартфона и расшифровывается посредством программного обеспечения, т.е. производится распознавание этого кода. Полученная информация содержит координаты текущего местоположения и ссылку на пункт в «Правилах дорожного движения», касающийся этого знака. Например, эта ссылка может выглядеть так:

57.445861, 42.152588

PDD 1.1

Здесь верхняя строчка означает долготу и широту текущего местоположения, а нижняя строчка - это ссылка на ПДД. В приведенном примере PDD 1.1 относится к описанию предупреждающего знака «Железнодорожный переезд со шлагбаумом».

Используя полученную информацию, программное обеспечение в зависимости от настроек пользователя может вывести текущее местоположение транспортного средства на карту, показать текстовое описание значения дорожного знака или продублировать его голосом.

Для определения максимальной скорости движения автомобиля, при котором гарантируется распознавание QR-кода, находящегося на дорожном знаке, вводятся следующие допущения:

1. В качестве образцового смартфона используется iPhone 5S. Выбор модели обусловлен большим спросом на данную модель в данное время и на ее аналог Samsung Galaxy S3, имеющий сопоставимые характеристики камеры (интересуют такие характеристики, как размер датчика и разрешение = 8 Мп, 1/3 дюйма (4,89×3,67 мм), а также фокусное расстояние = 4,12 мм (29,7 мм эквивалент));

2. Время t, в среднем затрачиваемое смартфоном на поиск в изображении QR-кода и его распознавание, равно приблизительно 0,5-1 с. Это время получено эмпирическим путем и зависит от условий съемки, характеристик процессора, объема оперативной памяти и т.п.

Для того чтобы определить максимальное расстояние, на котором QR-код будет распознан, воспользуемся следующей таблицей:

Для составления таблицы использовалась следующая закономерность: значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно в 1.5 раза меньше расстояния до QR-кода в метрах (f:гпт/1.5=метров). Аналогичное правило используется при распознавании номеров автомобилей.

Учитывая, что фокусное расстояние камеры iPhone 5S составляет 29,7 мм (в 35-мм эквиваленте), то по таблице находим, что максимальное расстояние L, на котором будет распознан QR-код, составляет примерно 16 метров. Следовательно, максимальная скорость, при которой гарантируется распознавание QR-кода, равна

Полученное значение максимальной скорости соответствует ограничениям скорости перемещения автомобиля в черте города. Т.е. если автомобиль перемещается в черте города и соблюдает установленный правилами дорожного движения скоростной режим, то QR-код на дорожном знаке будет гарантировано распознан, одновременно соблюдается безопасность движения.

Данное изобретение полезно в тех случаях, когда отсутствует сотовая связь или плохой сигнал со спутников GPS/ГЛОНАСС. Часто бывает, что сам навигатор в машине начинает неправильно выдавать координаты местоположения. В этих случаях использование системы определения местоположения транспортного средства в пути, содержащей дорожные знаки с QR-кодами, оказывается очень полезным для определения его местонахождения. Кроме того, предоставление водителям транспортных средств возможности получить дополнительную информацию о ситуации на дороге, например для начинающих водителей - получение оперативной информации о назначении дорожного знака из «Правил дорожного движения», повышает безопасность движения транспортных средств на дорогах.