Verkehrsüberwachung mit Kamera- Geschwindigkeitsüberwachung - Rotlichtüberwachung

[Winni]

Hallo zusammen.

Ich habe mir mal ein neues Zwischenprojekt überlegt, da ich nochmal Lust habe etwas im Bereich Elektronik zurecht zu stricken.
Und zwar eine Verkehrsüberwachungsanlage, im Volksmund auch Radar genannt.

Dazu soll entweder ein stationäres Gerät (Starenkasten) sowohl zur Rotlichtüberwachung als auch mobil ein Trailer oder VW-Bulli T2 zur Geschwindigkeitsüberwachung (wie in den 80er Jahren) zum Einsatz kommen.
Zur Beweissicherung werden die Verkehrssünder mit einer kleinen Kamera fotografiert.

Die Kamera Typ: DCX-OV2 640-V2

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Diese ist im Moment eine 160° Kamera, die aber noch gegen eine 60° Kamera ersetzt wird.
Die Geschwindigkeit soll mit einem Laser-IC mit schmalem Öffnungswinkel gemessen werden.
Die Berechnung der Geschwindigkeit, Erfassung der Fahrzeuge und das Speichern der Fotos auf eine Micro-SD-Karte wird von einem ESP32 Prozessor bewerkstelligt.
Ich habe bislang die Hardware soweit, dass sie auf Anforderung durch die Überwachung in drei Versionen arbeitet.

Einfachste Form ist die Rotlichtüberwachung. Ist bei der Ampel das Rote Licht aktiviert, wird das Signal per Kabel, oder in einer vorhandenen WLAN-Umgebung per Wlan an die Kamera gesendet und die Kamera zeichnet sobald ein Fahrzeug die rote Ampel überfährt (Feststellung per Laser) in Bild auf, und sendet es wenn gewollt in vorhandener WLAN-Umgebung per SMS aufs Handy, Tablet. Nicht so interessant da Kostenintensiv.

Die zweite Form ist, dass die Bilder innerhalb einer WLAN-Umgebung auf einen Internetbrowser mit fester IP-Adresse gesendet werden. Hierbei lassen sich Parameter der Kamera wie Helligkeit, Kontrast, Bildauflösung und einiges mehr über den Webbrowser steuern.

Die dritte Form ist, dass das mobile Kontrollfahrzeug innerhalb einer WLAN-Umgebung auch während der Fahrt per Videostreaming Videos auf den Webbrowser senden kann.

Hierzu habe ich drei verschiedene Softwareversionen, die bereits funktionieren. Für die Letzten Zwei Versionen habe ich auf dem ESP32 einen Webserver installiert.

Das nächste, was jetzt folgen muss die Software für die Laser-Messung der Geschwindigkeit und des Bereiches an der roten Ampel.

Im Video kann man sehen, dass meine Hand die vorbei kommt Playmobil Radargerät erfasst wird und die Kamera mit ihrem Blitzlicht auslöst.

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Das Papier liegt da, weil der Blitz mich sonst immer blendet.
Die Zeit zwischen Erfassung und Foto ist mir noch zu lang, obwohl man das auch mit dem Abstand von Messpunkt uns Fotostrecke regeln kann.
Mal sehen wie es weiter geht. Ich muss jetzt erst mal wieder an die Software ran.

 

[Bording]

Interessantes Projekt Winni
Früher waren die Blitzer ja mit der Doppellichtschranke gekoppelt, davor gab es zwei Schläuche die parallel über die Straße gelegt wurden. Fuhr man drüber, so gab es einen Druckstoß der erfasst wurde.

Die Doppellichtschranke könnte man auch mit dem Ultrashallsensor für die Arduino messen. Alternativ gibt es auch eine kleine "richtige" Radarplatine

 

[Winni]

Hallo Bert,

ja, die Ultraschallsensoren für die Arduino sind aber relativ unprecise in der Ausrichtung (hoher Streuwinkel) da sind die Laser genauer, und die Ultraschalsensoren sind zu groß.
Mit den Dingern habe ich vor einiger Zeit schon mal rumgetestet.
Mit dem Radar, das muß ich mir mal anschauen.

 

[Winni]

So ich habe mich mal schlau gemacht.
Die Radarplatine wird dabei nicht funktionieren, da sie auf Mikrowellentechnik zur Erkennung von menschlichen Körpern ausgelegt ist. Außerdem hat sie deswegen einen extra breiten nicht gezielt aurichtbaren Streuwinkel damit man sie statt PIP-Sensoren einsetzen kann.
Un die Platine ist viel zu groß.
Aber trotzdem Danke für den Tipp. Da kann ich mal andere Dinge mit austesten. Z.B. im Smart Home Bereich.

 

[PhilWil91]

Hallo Winni,

ich habe schon ein paar Mal über das gleiche Projekt nachgedacht, ich dachte allerdings an einen von den neuen Anhängern. Zur Geschwindigkeitsmessung hatte ich auch ToF Lasersensoren (VL53L0X) bestellt. Die sind schön klein und werden per I2C angesteuert. Zu mehr als ein paar Spielereien kam ich allerdings noch nicht.

Gruß Philipp

 

[Winni]

Hallo Philipp,

den gleichen Lasersensor habe ich mir auch bestellt. Mit den neuen, häßlichen, grauen Anhängern hat man natürlich kein Platzproblem. Genau wie beim Bulli.
Ich habe mit den Spielerreien auf der anderen Seite des Projekts angefangen. Ich wollte erst die Kamerageschichte mit diesen Knopflochkameras funktionierend haben. Da habe ich wie schon geschrieben die Moglichkeit der SMS welche ich nicht benutze.

Funktionierend habe ich bis jetzt.

1. Reine Fotoaufzeichnung auf Micro-SD-Karte.
2. Fotowiedergabe auf Mini-Webserver. Kamera über HTML steuerbar.
3. Videowiedergabe auf Mini-Webserver.Kamera über HTML steuerbar.
4. Fotowiedergabe über Telegramaccount auf Handy oder Tablet. Kostenlos
5. Fotowiedergabe über MMS auf Handy oder Tablet. Kostenlpflichhtig (daher uninteressant) Wird nicht benutzt.

Für die Fotoanforderung habe ich derzeit zwei Versionen.

1. Durch Lasermessung für Geschwindigkeitskontrolle
2. Durch Lasermessung und Kabelsignal für Rotlichtüberwachung.

Ich werde auch nicht alle drei nutzbaren Softwareversionen zusammen installieren, sondern nur eine je nach gewünschter Anwendung, sonst müsste ich die Software auch noch irgendwie auswählbar machen. Z.B durch Steckbrücke und Reset oder versteckte Schalter und Reset.
Was mir bis lang noch nicht gefälllt ist die Zeit von ca. 1 Sek. vom erkennen der Fotoanforderung bis zum Foto machen.
Das liegt aber daran, dass der ESP32 im Moment so programmiert ist, dass er nach jedem Foto in den Tiefschlaf fällt, wo er nur einen Strombedarf von 0,002 Amp. hat. Bei Anforderung bekommt er ein Wakeup-Signal um wieder aufzuwachen und das Foto zu machen.

 

[PhilWil91]

Hallo Winni,

wann weckst du den ESP32 denn auf und wann machst du das Foto? Ich wuerde mir das so Vorstellen:
Auto faehrt in den Messbereich-> InterruptPin am Sensor weckt den ESP -> Messung startet -> Wenn zu schnell wird ein Foto gemacht -> ESP legt sich schlafen.
Oder [...]-> Messung startet -> Foto wird gemacht -> zu schnell: Foto behalten oder zu langsam: Foto verwerfen. Ich glaube letzteres geht glaube ich nur wenn die Kamera FIFO unterstuetzt. Das ist jetzt allerdings schon ein paar Tage her, dass ich mich damit befasst habe

 

[Winni]

Hallo Philipp.

Bei mir sieht es im Moment so aus.
Auto wird erfasst --> Abstand wird erfasst ->> zweite Messung erfolgt --> Abstand wird erfasst und mit 1. Messung Geschwindigkeit errechnet --> zu schnell, Kamera wakeup und Foto --> Foto wird gespeichert oder an Webserver weiter gegeben, oder an Telegram versendet. --> Kamera geht schlafen.

Die Kamera schon zu wecken und dann erst bei zweiter Messung weiter machen bringt keine sichtbare Zeitverkürzung nur in Micro- oder Millisekunden messbar.
Schon bei der ersten Messung ein Foto zu machen und es später zu verwerfen wenn nicht erforderlich, sieht blöd aus da die Kamera beim Foto blitzt. Da würde die Kiste ja auch dann blitzen, wenn das Auto nicht zu schnell war.
Auf den Blitz habe ich leider Softwaremäßig keinen Zugriff. Da müsste ich die LED auf der Rechnerplatine auslöten und über einen anderen Ausgang eine eigene LED ansteuern. Dann würden aber Fotos im Dunkeln oder der Dämmerung nicht werden.

 

[Winni]

Der "wakeup" Vogang am ESP32 ist das, was die 1 Sekunde Zeit ergibt.
Weißt du wie er abläuft? Wenn ja weißt du auch warum man die Sekunde Quasi nicht verkürzen kann.
Die Loop im Programm sieht so aus:

void loop() { }

Deshalb kann man da auch nicht viel ändern.

Ich kenne auch keine andere Methode, als diese um den Tiefschlaf zu erreichen.

 

[Bording]

Hallo Winni,

hast du ein Problem mit dem Strombedarf ?
Du kannst alternativ zum Tiefschlaf ja auch eine Schleife mit einem Delay abarbeiten, da wartet der Prozessor nur und wird dann durch den Interrupt unterbrochen.

 

[Winni]

Hallo Bert,

Probleme mit dem Stromverbrauch? jein.
Beim Bulli oder Anhänger natürlich nicht, aber bei einem Starenkasten ist nur wenig Platz für einen Akku. Und der sollte auf einem Parcour nicht schon nach 1 Stunde den Geist aufgeben. Eventuell muss ich den Starenkasten auch aus dem Projekt Streichen oder per Kabel mit einem externen Akku verbinden. Ein Solarpanel auf dem Starenkasten könntte die Akkulaufzeit auch erhöhen. Mal sehen.
Im Moment arbeite ich auch an einer Software ohne Tiefschlaf.

 

[PhilWil91]

So ganz klar ist mir nicht, was da so lange dauert, aber optimal scheint es 500ms zu dauern. Wirkliche Zeit Wird die Wlanverbindung vor oder nach dem Foto auslösen aufgebaut, vielleicht kann man das im Setup noch verschieben. Hast du mal probiert wie lange es aus dem LightSleep dauert? Da ist der Stromverbrauch bei ca.1mA das macht zu nur WLAN aus auch schon eine Menge aus.

 

[Winni]

Hallo Philipp,
das Programm ist im Moment ohne Wlan Verbindung. Mit Wlan Verbindung wird diese nach dem Foto, bzw. nachder Initalisierung der Camera für Video aufgebaut. Das beeinflusst nur die Zeit bis zur Bereitschaft zum nächsten Foto.
Ich wollte heute mal versuchen mit wie das mit dem Modem-sleep Modus (20mA) hinhaut. Allerdings hatte ich eben ein Problem mit dem flashen, was aber jetzt erledigt ist.

 

[JSachs]

Interessante Idee.

Ich habe aktuell gleiches vor.
Allerdings will ich mit den Ultraschall Sensoren arbeiten.
Wollte auf dem ESP32-CAM Modul aufbauen.

Wollte es bewusst so machen, dass es auch nicht so versierte Menschen das Nachbauen können.

Mit der Streubreite der Ultraschall Sensoren hätte ich weniger bedenken.

Ich war doch sehr erstaunt, wie schnell man auslösen muss, auch im Modell.
Also welchen Weg die Modell bei umgerechnet 80km/h zurück legen.
2 Messungen machen, Entscheiden Blitzen Ja/Nein, Kamera auslösen, warten bis Bild Da usw.
Bin auch gespannt wie scharf die Bilder bei schnell bewegten Modellen werden

Braucht die Kamera ja relativ lange um ein Bild zu machen, mein so 100ms in brauchbarer Auflösung.

Das Projekt hab ich mir aber als Bastelei "im Hotelzimmer" zugelegt.

Was soll man sonst auf Geschäftsreise abends im Hotel machen,
Aktuell habe ich da nur ein Thema im Nachbar Forum.
Wenn es mal Funktioniert kann ich es ja hier auch vorstellen. Betonung liegt auf "wenn"

Auf alle Fälle bleibe ich hier dir am Ball.

Gruss
Juergen

 

[Winni]

Hallo Jürgen,

Interessant, dass andere auch am gleichen Projekt herumtüfteln.
ich mach’s so, ich berichte immer, auch in den Anfängen, und schreibe auch wenn es mal nichts wird oder eine Methode nicht erfolgversprechend war.
Mit den Ultraschalsensoren habe ich vor 4 Jahren schon rumexperimentiert und bin zu keinem brauchbaren Ergebnis gekommen. Die reagierten eben auf alles was im Streubereich auftauchte. und wenn eine Person in der Nähe stand und sich bewegte, sprach das System auch ständig mit Fehlmessungen an.

Ich teste zurzeit auch mit dem ESP32-CAM Modul.
Bei dem Lasermodulen habe ich in Elektronik Foren gelesen, dass sie zur Geschwindigkeitsmessing nicht geeignet wären. Na ja, mal sehen was dabei herauskommt. An alles mit Ruhe und herangehen.

 

[Winni]

Hallo zusammen.
Das Projekt ist erst mal auf Eis gelegt, da mir schlichtweg der Platz fehlt um daran unter Realbedingungen weiter zu testen. Bei dem Wetter ist draußen auch nichts aufbaubar.

 

[DDR-Kutscher]

Find es toll Winni ... bleibe trotzdem mal dran, würd ich auch nachbauen wollen ....

 

[JSachs]

Hallo Winni,

Danke für den Hinweis mit den Problemen bei den Ultraschallsensoren

​Am Wochenende hatte ich die Möglichkeit den ersten Probeaufbau mal Live zu testen und nicht nur immer mit einer Schachtel als Testfahrzeug.
Vom MEC Balingen war jemand so nett seine 5" Lok zur Verfügung zu stellen.
Optimal. Fährt Konstant und in einer Linie, quasi wie auf Schienen ?wegl .

Was soll ich sagen
Das Ergebnis war Positiv und Negativ.

Positiv, wenn die Messeinrichtung genau 90° aufs Fahrzeug zeigte hat es recht gut Funktioniert.
Negativ. Sobald man von dem Winkel abweicht ist das Messergebnis kompletter mist.

Die Distanzmessung Springt um bis zu 2m hin und her.

Und das obwohl ich 2 Messungen machen.
Von der ersten zur 2. Messung muss die Distanz geringer werden (Wir fahren ja auf die Kamera zu) und darf eben nicht zu groß Variieren.

Somit wird das mit den Ultraschallsensoren leider nicht Funktionieren.

Jetzt geht es eben auf die Suche nach alternativen Sensoren.

Ich werde auch noch Versuche machen, wenn man es Quasi von einer "Messbrücke" misst.

Aber jetzt haben aktuell wieder andere Dinge Priorität.

Sollte ich noch zu einem Erfolg kommen werde ich in einem eigenen Thread berichten.

Gruss
Juergen

 

[mikel]

Hallo zusammen,

vielleicht hilft euch der Artikel bei der Auswahl der Sensoren:
Radarkontrolle DIY: Autogeschwindigkeiten messen mit Radar · Dlf Nova (deutschlandfunknova.de)

Gruß
Michael

 

[Winni]

Michael.

Ich hatte deinen Beitrag leider irgendwie verrgessen zu beantworten.
Was sich hinter dem Link verbirgt ist sehr interessant und hilft schon weiter.

 

[Winni]

Projekt eingestellt, abgebrochen

Das Projekt ist eingestellt, da bei mir der Verwendungszweck leider nicht mehr gegeben ist.

Danke für euer gezeigtes Interesse und die Unterstützung.

 

[Jettaheizer]

Hallo Winni,

Das Projekt ist eingestellt, da bei mir der Verwendungszweck leider nicht mehr gegeben ist.

das ist sehr schade, ein praktikables Endergebnis wäre bestimmt auch für einige andere User interessant gewesen.
Darf ich fragen, warum der Verwendungszweck bei dir nicht mehr gegeben ist?

Gruß,
Franz

 

[Winni]

Hallo Franz,

ja natürlich darfst du fragen.
Die Antwort dazu ist folgende.
Die meisten von euch haben ja wohl mitbekommen, dass sich die IG Modellbau Bergisches Land im Frühjahr 2020 leider aufgelöst hat. Somit steht mir unser Parcours für den Einsatz der Messanlage nicht mehr zur Verfügung. Es reizt mich zwar einerseits immer noch das Messsystem funktionsfähig hin zu bekommen, aber ein Messsystem um seiner selbst willen zu bauen, ohne dass es dafür eine sinnvolle Einsatzstelle gibt, ist auch nicht so mein Ding.
Zu Veranstaltungen auf Messen fahre ich aus gesundheitlichen Gründen schon länger nicht mehr. Das stundenlange Herumstehen und Herumtiegern machen meine Füße seit einem heftigen Bandscheibenvorfall nicht mehr mit.
Nun ja, der Parcours ist ja auf Werners Grundstück und existiert ja noch. Werner lädt wohl auch Leute zum Fahren ein, aber diese ständige, regelmäßige hin und her Fahrerei ist mir in zwischen auch zu viel geworden. Es sind jedes Mal 190 km zu fahren. Man wird eben nicht jünger und ich werde in 2 Tagen auch 70 Jahre alt. Von daher baue ich zurzeit auch mehr an meiner seit ewigen Zeiten bestehenden Modelleisenbahn Spur N 1:160, welche ich eben zu Hause nutzen kann. Die Lkws und das Drumherum alleine zu nutzen, ohne einen passenden Parcours bereitet mir keinerlei Freude. Und um da bei mir noch einen Außenparcours zu bauen - Platz wäre genug vorhanden -, bin ich zu alt und unbeweglich geworden.
Ich habe jetzt mit einem FDM- und einem SLA- 3D-Drucker eben auch ganz tolle Möglichkeiten Dinge scale für meine Modellbahn zu bauen.
Wenn Interesse besteht, kann ich ja unter andere Hobbys mal ein paar Bilder von den gedruckten „Kleinigkeiten“ einstellen.

 

[mabuse61]

Hallo Winni,

ich kann dich gut verstehen, dass dir manche Dinge zu anstrengend werden.

Das wäre echt toll, wenn du unter anderen Hobbies uns deine gedruckten Teile zeigen würdest.

Viele Grüße,

Matthias