Lidar tiene una amplia gama de aplicaciones; uno de los usos es el control del tráfico y, en particular , el control de los límites de velocidad , ha ido reemplazando gradualmente al radar desde 2000. [1] Los dispositivos actuales están diseñados para automatizar todo el proceso de detección de velocidad, identificación de vehículos, identificación de conductores y documentación probatoria. [2]
Jeremy Dunn (Laser Technology Inc.) desarrolló un dispositivo lidar policial en 1989, [3] y en 2004, el 10% de las ventas estadounidenses de dispositivos de control de tráfico fueron lidar, aumentando al 30% en 2006, [1] dadas las ventajas del lidar, parece Es probable que la mayoría de las ventas actuales sean LIDAR, aunque todavía se venden unidades de radar sofisticadas. [4]
Las unidades actuales combinan cinco operaciones; detección de velocidad; visualización del operador, incluso en condiciones adversas; imágenes sincronizadas con detección de velocidad; adquisición de pruebas listas para el tribunal; descarga de evidencia a un dispositivo externo. Pueden funcionar en modo automático ya sea asistido o desatendido. [5]
El radar tiene una amplia divergencia del haz de señal , [3] de modo que no se puede apuntar a un vehículo individual, lo que requiere una importante habilidad, capacitación y certificación del operador para estimar visualmente la velocidad y localizar a un infractor en una corriente de tráfico, y los infractores pueden usar la defensa. que algún otro vehículo estaba infractor. El radar registrará la velocidad de cualquier objeto en su campo, por ejemplo un árbol que se balancea o un avión que pasa por encima. [1]
Lidar tiene un haz estrecho y apunta fácilmente a un vehículo individual, eliminando así la necesidad de una estimación visual, [3] [1] y algunos modelos pueden grabar una imagen de la matrícula en el mismo instante en que registran la infracción de velocidad. La estimación de la velocidad tarda menos de medio segundo, lo que, junto con el haz estrecho y dirigido, hace que los vehículos infractores apenas adviertan, incluso cuando utilizan un dispositivo de evasión. Lidar puede medir la distancia entre vehículos para detectar infracciones "demasiado cerca" (de cerca). No se puede medir la velocidad de un vehículo ocluido (oculto detrás) de otro vehículo. Este problema de oclusión no se aplica a los dispositivos fijos de control de velocidad que se pueden montar en postes o pórticos de hasta 5 a 6 metros / 15 a 20 pies de altura utilizando el radar como método de detección. Los sistemas lidar fijos y portátiles son confiables hasta alturas de aproximadamente 2 metros / 7 pies. Para el control de la velocidad del lidar fijo, esto significa que dichos sistemas son más susceptibles a la suciedad y al vandalismo.
La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras (NHTSA) del Departamento de Transporte de EE. UU. ha emitido especificaciones para dispositivos lidar, [6] una lista de productos conformes, [7] y directrices sobre la implementación de medidas de control del tráfico. [8]
Un dispositivo típico aprobado por la NHTSA [7] pesa menos de 2 kilogramos, funciona con batería, tiene una precisión de detección de velocidad de +2 km/h y -3 km/h, una precisión de distancia de +- 0,3 metros a 90 metros y una medición mínima de largo alcance. capacidad de 300 metros. Los dispositivos deben ser capaces de cumplir estos estándares de precisión mientras se exponen a temperaturas ambiente entre -30 °C y 60 °C, una humedad relativa del 90 % a 37 °C y la radiación electromagnética ambiental normal de las carreteras urbanas. El rango de velocidades necesario para una detección precisa es de 16 km/h a 320 km/h. En algunas jurisdicciones, las infracciones por exceso de velocidad deben ser documentadas por el dispositivo con una imagen grabada que muestre la placa, la ubicación, la velocidad, la fecha, la hora y la identificación del operador; algunas unidades identifican al conductor por imagen y registran la dirección de viaje. [2] Se requiere que la luz emitida esté en el rango infrarrojo, cumpla con los estándares de seguridad ocular y tenga una repetición de pulso inferior a un kHz con una divergencia del haz inferior a 5 miliradianes .
Las placas de matrícula de los vehículos son una parte importante de la vigilancia del tráfico y en la mayoría de las jurisdicciones el gobierno tiene el monopolio de su fabricación, aunque esto puede subcontratarse. Normalmente es ilegal que los particulares modifiquen, fabriquen y coloquen sus propias placas, ya que esto equivale a falsificar un documento oficial. Las placas de California deben tener 6 de alto y 12 de ancho, un estándar habitual, y tener una superficie reflectante que es particularmente sensible a la luz infrarroja, [9] lo que permite obtener imágenes de noche , permite el reconocimiento automático de matrículas , permite Los dispositivos LIDAR reciben un fuerte retorno de señal reflectante y tienen marcas resistentes a manipulaciones.
Algunas jurisdicciones no exigen una placa frontal en los automóviles y muchas no la exigen en ciertos vehículos, como las motocicletas. La policía generalmente prefiere detectar desde el frente mientras observa el tráfico que viene en sentido contrario, lo que también permite hacer señas al infractor y evitar los riesgos de las altas velocidades necesarias para alcanzar al vehículo.
Varias jurisdicciones prohíben cualquier método para frustrar el cumplimiento de los límites de velocidad y los fabricantes de lidar se esfuerzan por adelantarse a las medidas para evitar la detección.
Los dispositivos lidar actuales tienen un ancho de haz horizontal de un metro a 300 metros, en comparación con el ancho de la placa de matrícula de 30 cm, lo que garantiza que una pequeña parte de la señal se disperse a los vehículos que los siguen. Detectar la señal LIDAR con anticipación es difícil ya que el haz estrecho, la corta duración de la señal y la orientación de vehículos individuales minimizan la dispersión de la señal LIDAR hacia los vehículos siguientes o adyacentes. Modificar el vehículo para desviar, absorber o alterar la señal es difícil, ya que normalmente el objetivo es la placa de matrícula. La modificación de la matrícula se detecta fácilmente y puede no ser legal. Los modelos LIDAR policiales actuales detectarán la devolución de una señal separada falsa y es posible que no sea legal, según la jurisdicción.
Un dispositivo lidar típico aprobado por la NHTSA [7] emite pulsos de luz láser de 30 ns con una longitud de onda de 905 nm y 50 milivatios de potencia con una divergencia del haz de 3 miliradianes . La potencia es lo suficientemente baja como para garantizar que no se produzcan daños oculares. En longitudes de onda de 905 nm, IEC 60825-1 Edición 2.0 permite una energía máxima por pulso de 0,5 uJ.
La luz viaja aproximadamente 30 cm por ns, por lo que cada pulso tiene una longitud de unos nueve metros. A una distancia objetivo de 300 metros, los pulsos de luz tardan 2.000 ns en completar el viaje de ida y vuelta. El intervalo de tiempo entre pulsos no es inferior a un millón de ns, lo que proporciona tiempo para realizar una estimación de la distancia de cada pulso. Se toman hasta varios cientos de lecturas de pulso en un período inferior a medio segundo y se utilizan para estimar el cambio en la distancia a lo largo del tiempo, estimando así la velocidad del vehículo. La luz que regresa se filtra para excluir la luz que no está en el rango de longitud de onda de 899 nm a 909 nm. Un algoritmo interno patentado rechaza lecturas inexactas; Los métodos para evitar la detección generalmente intentan sobrecargar el filtro y persuadir al algoritmo de rechazo de errores para que rechace incorrectamente una lectura.
Un operador experto utilizará la capacidad de visualización para seleccionar un posible infractor antes de la detección de velocidad. Esto tiene la ventaja de que la señal mínima se dispersa para advertir a los vehículos que siguen a los vehículos equipados con dispositivos de detección de señales lidar. Esto no es tan importante en carreteras con poco tráfico y a menor velocidad. Se puede utilizar un dispositivo lidar de capacidad. Una vez que se detecta un posible infractor y se apunta la placa de matrícula, el operador activa la detección de velocidad, que incluye la adquisición de pruebas, un tono audible indica una buena señal de respuesta. Para producir una lectura precisa, el operador debe enfocar el pulso en un solo punto durante la lectura. A larga distancia, esto se logra mediante el uso de un trípode estacionario para estabilizar el objetivo. Para la detección de velocidad se puede apuntar a cualquier parte del vehículo, aunque se prefiere la placa de matrícula.
Las condiciones climáticas normales tienen un impacto insignificante en el rendimiento del dispositivo, pero pueden impedir que el operador pueda apuntar a un vehículo. Esto incluye ocasiones en las que el sol está directamente detrás del vehículo objetivo, durante la noche o cuando el dispositivo se utiliza dentro de un vehículo parado con el parabrisas sucio, en cuyo caso la señal podría dispersarse. El mal tiempo puede reducir el alcance del dispositivo y, en particular, la niebla intensa lo dejará inutilizable.
Cuando se utiliza dentro de un vehículo en movimiento, el dispositivo mide la velocidad relativa de la policía y el vehículo objetivo.
Al igual que el radar, el lidar está sujeto al efecto de error coseno .
Hacer un barrido con el dispositivo mientras se toma una lectura de modo que (particularmente a larga distancia donde la separación angular entre objetivos es leve) los pulsos de retorno de más de un objetivo crean una lectura falsa. Barrer el costado de un vehículo también puede causar lecturas falsas.
Se produce una lectura falsa cuando el pulso se refleja, por ejemplo, en un espejo retrovisor, golpea un objeto reflectante estacionario y luego vuelve a reflejarse en el espejo por segunda vez.
En 2008, el Tribunal Superior de DC confirmó la admisibilidad de la prueba lidar en su jurisdicción. Además del testimonio de expertos, el tribunal señaló que tuvo en cuenta publicaciones científicas en su decisión:
La Corte llevó a cabo una extensa audiencia de cuatro días sobre Frye [Daubert]... [en la que] consideró cuestiones tales como la ciencia básica de la tecnología láser, la metodología técnica y los desafíos teóricos a la confiabilidad de las pistolas de radar... incluyendo la posibilidad de otros “pulsos” en las proximidades del uso, dificultades en la identificación del objetivo, posibles errores causados por las placas del vehículo, el cristal del parabrisas, la forma y el color, y el posible mal funcionamiento del dispositivo. El Tribunal también tomó conocimiento judicial de al menos seis publicaciones científicas sobre el tema en varias revistas de interés, junto con dos estudios relacionados con la policía en Florida, uno en Nueva Jersey y un estudio independiente en Florida sobre este y otros dispositivos de radar similares. , todo lo cual cumplió con los estándares establecidos por [la] Administración Nacional de Seguridad Vial...
El tribunal también señaló que ni un solo tribunal había llevado a cabo audiencias exhaustivas sobre la cuestión que consideraran que LiDAR no era confiable, mientras que más de una docena de jurisdicciones habían decidido que LiDAR es confiable. [10]
Un detector lidar o detector láser es un dispositivo pasivo diseñado para detectar emisiones infrarrojas , especialmente las de los dispositivos lidar de detección de velocidad de las agencias policiales , y advertir a los automovilistas que se está midiendo su velocidad.
Una limitación del lidar es que no se puede utilizar mientras un coche de policía está en movimiento, porque requiere que el operador apunte activamente a cada vehículo, mientras que el radar tradicional se puede utilizar mientras el oficial de policía conduce. Otras restricciones incluyen un ambiente libre de precipitaciones, ya que el láser puede producir lecturas erráticas debido a la humedad o el humo en el aire. [11] Sin embargo, la popularidad de la detección de velocidad lidar está aumentando a medida que los costos disminuyen, la facilidad de operación se acerca al radar y el equipo de radar existente llega al final de su vida útil y queda fuera de servicio.
Los detectores Lidar son generalmente menos efectivos que los detectores de radar, ya que las emisiones que monitorean son más breves, más concentradas y menos fáciles de dispersar que las del radar. Por lo tanto, es posible que un automovilista no tenga tiempo suficiente para responder a la transmisión en ráfaga de un dispositivo lidar, o que el haz estrecho pueda enfocarse en una parte específica de un vehículo donde el sensor no puede detectarlo.
Un bloqueador láser o bloqueador lidar es un dispositivo electrónico utilizado por los conductores para evitar que los usuarios de una pistola LIDAR (o láser) obtengan lecturas de velocidad de su vehículo. Los bloqueadores de láser no deben confundirse con los bloqueadores de radar .
Para bloquear LIDAR , los bloqueadores de láser primero deben detectar la luz emitida, normalmente luz infrarroja en la longitud de onda de 904 nm. [12] Después de detectar la luz de la pistola lidar, el bloqueador enviará luz en la misma longitud de onda a una intensidad más alta, confundiendo efectivamente a la pistola para que no devuelva ninguna lectura de velocidad. Los modelos más nuevos de inhibidores de láser pueden detectar la frecuencia del pulso (la frecuencia a la que la pistola toma medidas de distancia, en la que basa la medición de la velocidad) de la pistola láser y luego emular esa frecuencia del pulso, lo que aumenta aún más la dificultad de obtener una lectura precisa de la pistola láser.
Debido a que estos bloqueadores se enfocan en bloquear la luz emitida por pistolas láser y no las ondas de radio de las pistolas de radar, las leyes federales de EE. UU. que prohíben el uso de bloqueadores de radar no se aplican a estos dispositivos. Mientras que la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. regula la transmisión de ondas de radio, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. regula las emisiones de luz. Sin embargo, varios estados han aprobado leyes que prohíben específicamente el uso de bloqueadores láser, entre ellos: California , Colorado , Illinois , Iowa , Minnesota , Carolina del Sur , Tennessee , Texas , Utah y Virginia . Se discute la legalidad de los bloqueadores de láser en Nebraska y Washington, DC . [13]
Los bloqueadores de láser para uso civil han evolucionado en los últimos años. El primer bloqueador láser jamás producido fue el de K40 Electronics en abril de 1994, conocido como K40 Laser Defuser. Luego vino el Lidatek LE-10 Laser Echo de Lidatek LLC, luego el Blinder M06 HP de blinder.dk, luego el Blinder M10 Twin, luego del LE-20 al LE-30. Blinder transformó el M10 Twin en la serie más inteligente M20 X-treme. Los bloqueadores basados en diodos láser aparecieron en 2006, conocidos como Anti-Laser, Laser Pro Park y Privacy-Plate. Utilizan la tecnología más nueva que solo bloquea y no salvaguarda la privacidad al impedir que las cámaras IR realicen el reconocimiento de imágenes en la matrícula de un vehículo. . La mayoría de las cámaras toman 1 foto con luz normal y 1 con luz IR, lo que significa que la cámara puede tomar una imagen sin interferencias.