Como funcionam as câmeras de semáforo?

Leis, Resoluções e informações referentes a GPS e Sensores de Trânsito
Avatar do usuário
Marcio
Administrador
Administrador
Mensagens: 20967
Registrado em: 26 Ago 2010, 08:31
Localização: Brasil - ES - Vila Velha
Localização: Vila Velha - ES
Contato:

29 Out 2010, 16:12

Introdução

De acordo com o Insurance Institute for Highway Safety (Instituto para a Segurança nas Rodovias) - em inglês, 22% dos acidentes de trânsito nos EUA são provocados por motoristas que cruzam o sinal vermelho. A cada ano, esses acidentes matam cerca de 800 pessoas e custam estimados U$ 7 bilhões em danos a propriedades, contas médicas, perda de produtividade e pagamentos de seguros (no Brasil, segundo levantamento do Ipea - Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada, só os acidentes de trânsito em área urbana provocam prejuízo de R$ 3,6 bilhões por ano). E parece que esse tipo de violação de trânsito aumenta a cada dia. Em muitos lugares, as infrações de semáforo aumentaram 10% ou mais desde a década de 1980.
Imagem
Até mesmo os semáforos estão de olho em você
Para acabar com essa moda, cada vez mais cidades estão instalando câmeras nos semáforos. Esses dispositivos totalmente automatizados juntam todas as evidências de que as autoridades podem precisar para processar os "ligeirinhos." Se um radar pegar você passando pelo cruzamento, pode esperar que uma multa (junto com uma foto da infração) vai chegar em sua casa dentro de algum tempo. Neste artigo, vamos ver os componentes básicos desses sistemas para aprender como é que eles pegam os motoristas no flagra.

Sistemas de câmeras em semáforos se baseiam em uma tecnologia bastante sofisticada, mas são bastante simples quanto ao conceito. O sistema tem apenas três elementos essenciais:
  • * uma ou mais câmeras
    * um ou mais gatilhos
    * um computador
Imagem
Várias câmeras são colocadas bem acima do cruzamento para obter uma visão total dos infratores
Em um sistema típico, as câmeras são posicionadas nas esquinas do cruzamento, em postes altos. Elas apontam para dentro, de modo que possam fotografar os carros passando pela intersecção. Geralmente, um sistema de semáforo tem câmeras nas quatro esquinas do cruzamento para fotografar carros passando em direções diferentes e tirar fotos de vários ângulos. Alguns sistemas ainda usam câmeras com filmes, mas a maioria dos novos sistemas usa câmeras digitais.

Os gatilhos

Há vários tipos de gatilhos, mas todos têm a mesma finalidade: detectar quando o carro passou de um ponto específico na rua. Os sistemas de câmeras em semáforos costumam ter dois disparadores de loop de indução posicionados sob a estrada e próximos à linha de parada (vamos analisar mais adiante).

O computador é o cérebro por trás da operação. Ele é conectado às câmeras, aos gatilhos e ao próprio semáforo. O computador monitora o sinal do semáforo e os gatilhos constantemente. Se um carro disparar um gatilho quando a luz está vermelha, o computador tira duas fotos para documentar a violação. A primeira foto mostra o carro chegando ao cruzamento e a segunda mostra o carro no meio do cruzamento.

Imagem
A maior parte dos sistemas usa câmeras digitais. Equipamentos mais velhos usam câmeras de 35 mm, em que o filme deve ser revelado de tempos em tempos.
Em alguns Estados americanos a multa é emitida no nome do proprietário do veículo, independentemente de ele estar dirigindo ou não. Nesses Estados, a câmera só precisa fotografar a traseira do carro, já que as autoridades só precisam ver claramente a placa do veíulo. Em outros Estados, quem paga a multa é o motorista. Nesse caso, o sistema precisa de uma segunda câmera na frente do carro para tirar uma foto do rosto do motorista. A multa ainda é enviada ao proprietário do carro, mas pelo menos as autoridades têm a informação à mão caso haja algum problema no processo.

O principal gatilho usado nesses sistemas é o loop de indução. Esse gatilho é formado por um fio elétrico enterrado sob o asfalto. Normalmente, o fio faz o mesmo caminho retangular várias vezes, o que o faz passar sobre si mesmo (veja o diagrama abaixo).

Esse fio é ligado a uma fonte de energia elétrica e a um medidor. Se você já leu Como funcionam os eletroímãs, sabe que, quando a corrente passa por um fio, é gerado um campo magnético. Ao colocar o fio em loops concêntricos, como em um eletroímã, seu campo magnético é amplificado.

Imagem
Quando um carro passa sobre o loop de indução, ele perturba o campo eletromagnético, o que altera a indutância total do circuito
Esse tipo de campo afeta não somente os objetos ao redor do fio: ele afeta o próprio fio. O campo magnético induz uma voltagem elétrica no fio que se opõe à voltagem do circuito inteiro. Isso altera significativamente o fluxo de corrente passando pelo circuito.

A intensidade dessa indução depende da estrutura e da composição do loop, já que mudar a disposição dos fios ou usar um material de condução diferente (metal) vai mudar a indutância do loop. Também é possível modificar a indutância ao introduzir materiais condutivos adicionais no campo magnético do loop. E é isso o que acontece quando um carro pára no cruzamento. A grande massa de metal do carro altera o campo magnético ao redor do loop e altera sua indutância.
Imagem
Operários quebram o asfalto para instalar sensores de loop. Veja onde um loop foi instalado nesse cruzamento.
O medidor no sistema monitora constantemente o nível de indutância total do circuito. Quando a indutância muda significativamente, o computador reconhece essa alteração e sabe que um carro passou pelo loop.

Esse é o mecanismo de gatilho mais comum, mas não é o único. Alguns locais tiveram sucesso com radares, laser ou sensores de tubo de ar.

Um gatilho que fica cada vez mais comum é o loop de vídeo. Nesse sistema, um computador analisa o vídeo de um cruzamento. Conforme o computador recebe cada novo quadro, ele verifica mudanças substanciais em pontos específicos da imagem. O computador é programado para reconhecer as mudanças particulares que indicam o movimento de um carro pelo cruzamento. Se o sinal estiver vermelho e o computador reconhecer esse tipo de mudança, ele ativará as câmeras. A vantagem principal desse sistema é que você não tem que esburacar a rua para instalá-lo, além de ser possível ajustar as áreas de gatilho a qualquer momento. Ou seja, basicamente é um gatilho de loop de indução virtual.

O mecanismo de gatilho não vale muito se não estiver conectado a um cérebro central. A seguir vamos ver como o computador do sistema de fotografias de semáforo junta todas as informações para construir um caso contra os infratores de tráfego.

Passando no sinal vermelho

Como vimos, um sistema de fotos de infração de semáforo é controlado por um computador. Para ver como esses computadores juntam todas as informações, vamos olhar um cruzamento e uma infração de tráfego comum.
Imagem
A caixa de controle central guarda o computador, o cérebro do sistema. O computador ativa as câmeras baseando-se nas informações recebidas dos semáforos e dos gatilhos.
Por uma questão de simplicidade, vamos considerar o tráfego indo em apenas uma direção nesse cruzamento. Quando o sinal está verde ou amarelo, o computador ignora o gatilho e não ativa as câmeras. O sistema não é "ligado" até receber o sinal de que o semáforo está vermelho. Caso o veículo já esteja no meio do cruzamento quando o farol ficar vermelho, o sistema não irá ativar as câmeras (isso não é uma violação de trânsito). Alguns sistemas aguardam uma fração de segundo após o sinal ficar vermelho, uma forma de dar um "período de folga" aos motoristas.

Na maioria dos sistemas, há dois gatilhos para cada faixa, e o computador não irá ativar as câmeras se um carro estiver parado sobre eles. Para ativar as câmeras é necessário se mover sobre eles a uma velocidade específica. Quando os dois gatilhos são ativados em uma rápida sucessão, o computador sabe que o carro entrou no cruzamento em alta velocidade. Se, por outro lado, houver algum atraso, o computador sabe que o carro está indo devagar. Se o carro ativar somente o primeiro gatilho, o computador também saberá que ele parou na entrada do cruzamento.

Quando um carro ativa ambos os gatilhos após o sinal ter ficado vermelho, o computador tira uma foto automaticamente. A primeira foto exibe o carro assim que entra no cruzamento. Então, o computador hesita por um instante e tira uma segunda foto. Essa é a que pega o carro no meio do cruzamento. O computador calcula a duração do atraso baseando-se na velocidade medida do carro. É importante tirar duas fotos do carro para provar que ele entrou no cruzamento quando a luz estava vermelha e continuou em movimento pelo cruzamento.

Para ter uma documentação completa da infração, o computador adiciona algumas informações extras nessas fotos. Elas incluem:

* data
* hora
* local do cruzamento
* velocidade do carro
* tempo decorrido entre o momento em que o semáforo ficou vermelho e o momento em que o carro entrou no cruzamento

Imagem
A câmera se conecta ao computador por fios longos e duráveis. A câmera manda as fotos digitais para o computador, que as armazena em sua memória.
Com todas as informações adicionadas às fotos, a polícia tem tudo de que precisa para multar o motorista. Na maioria dos lugares, a polícia, ou uma empresa particular, contratada para fazer a manutenção do sistema, simplesmente verifica a placa do carro e manda a multa pelo correio. O motorista (ou proprietário) pode pagar a multa no banco e acabar com o problema ou recorrer da multa. Mas é claro que, como as fotos chegam junto com a multa, a maioria dos motoristas acaba pagando.

Essas câmeras já existem há mais de 40 anos, mas só vieram a ganhar popularidade na última década. As forças policiais de todo o mundo alegam que esse sistema é de grande valia para as comunidades. Ele ajuda a impedir as infrações de trânsito e auxilia a polícia a manter os piores infratores sob marcação cerrada. Além disso, geram muita receita para o governo. Não custa muito fazer a manutenção do sistema após ele ter sido instalado. Ele funciona 24 horas por dia, 7 dias por semana, sempre flagrando os infratores e enviando multas que geram receitas e contra as quais é muito difícil recorrer.

Créditos:
por Tom Harris - traduzido por HowStuffWorks Brasil
Publicado no site Ciência
Avatar do usuário
daniel.arm
Super Avançado
Super Avançado
Mensagens: 344
Registrado em: 31 Ago 2010, 14:36
Localização: Amparo-SP

10 Nov 2010, 08:46

Pelo que percebi, è arriscado passar quando o semaforo no amarelo, nao é?
Daniel
IGO 8.3.4 GJ6.18p_da_MR
Avatar do usuário
Marcio
Administrador
Administrador
Mensagens: 20967
Registrado em: 26 Ago 2010, 08:31
Localização: Brasil - ES - Vila Velha
Localização: Vila Velha - ES
Contato:

10 Nov 2010, 09:02

Por uma questão de simplicidade, vamos considerar o tráfego indo em apenas uma direção nesse cruzamento. Quando o sinal está verde ou amarelo, o computador ignora o gatilho e não ativa as câmeras. O sistema não é "ligado" até receber o sinal de que o semáforo está vermelho. Caso o veículo já esteja no meio do cruzamento quando o farol ficar vermelho, o sistema não irá ativar as câmeras (isso não é uma violação de trânsito). Alguns sistemas aguardam uma fração de segundo após o sinal ficar vermelho, uma forma de dar um "período de folga" aos motoristas.
Pelo que ouvi dizer os nossos sistemas dão essa fração de segundo de folga.
Avatar do usuário
daniel.arm
Super Avançado
Super Avançado
Mensagens: 344
Registrado em: 31 Ago 2010, 14:36
Localização: Amparo-SP

10 Nov 2010, 09:38

obrigado, sempre tive medo de passar o radar quando o mesmo muda pra amarelo, pois eles logo mudam pra vermelho.
Ai nunca sei se fui pegou ou nao.
Em Campinas muitos sao assim: mudam amarelo e logo em cima vermelho, coisa de 1 seg.
Valeu pela dica,
Daniel
Daniel
IGO 8.3.4 GJ6.18p_da_MR
HighlanderBH
Novato
Novato
Mensagens: 39
Registrado em: 18 Out 2013, 23:29
Localização: Brasil - MG - BH

22 Jul 2015, 17:39

Quando a pista de rolamento é reasfaltada, o loop de indução é afetado?
Avatar do usuário
Marcio
Administrador
Administrador
Mensagens: 20967
Registrado em: 26 Ago 2010, 08:31
Localização: Brasil - ES - Vila Velha
Localização: Vila Velha - ES
Contato:

22 Jul 2015, 19:28

Só a nova homologação por parte do INMETRO pode atestar.
HighlanderBH
Novato
Novato
Mensagens: 39
Registrado em: 18 Out 2013, 23:29
Localização: Brasil - MG - BH

23 Jul 2015, 09:21

As marcas que vemos no asfalto são somente uma substância usada para fechar os buracos dos sensores enterrados ou possuem alguma função no sistema? Pergunto isso porque quando há repavimentação da via essas marcas somem.

Valeu!
Responder

Voltar para “Brasil - DENATRAN - Leis, Resoluções e Sensores”