Drie generaties hebben het familiebedrijf Gatso uitgebouwd tot wereldspeler in verkeershandhaving. Met haar nieuwste flitskast zet de Haarlemse firma een volgende stap in bewijskwaliteit en installatiegemak.
Afgelopen zomer is de trajectcontrole op de A2 tussen Maarssen en Holendrecht in werking getreden. Maanden later dan gepland en maar liefst een jaar na ingebruikname van het systeem in de andere richting. De reden voor deze discrepantie? Om de concurrentie te bevorderen, het risico te spreiden en ervaring op te doen met meerdere technieken heeft de overheid ervoor gekozen de opdracht te gunnen aan twee verschillende aanbieders.
De leverancier die zijn zaakjes op orde had, is het Haarlemse Gatso. ‘Precies op tijd en binnen budget. Hebben we zelfs een bonus voor gekregen, omdat je dat niet vaak ziet’, zegt directeur Timo Gatsonides met gepaste trots. ‘Betrouwbaar is wel een kernbegrip bij ons. Zo zorgen we er ook altijd voor dat we juridisch betrouwbaar bewijsmateriaal leveren, dat overeind blijft in de rechtbank. Op techniek hebben we nog geen zaak verloren. Nergens ter wereld. En geloof maar dat ze het hebben geprobeerd.’
Dertig jaar operationeel
Die betrouwbaarheid is het resultaat van ruim 55 jaar ontwikkeling. Grondlegger is opa Maus Gatsonides, groot autosportliefhebber én uitvinder. Nog tijdens zijn actieve racecarrière ging hij tijdmeetapparatuur maken, met als doel de menselijke fout volledig te elimineren. Hierbij richtte hij zich niet alleen op de sport (zie kader); hij zag ook mogelijkheden voor toepassing in de wetshandhaving.
Eind jaren vijftig vervaardigde Maus Gatsonides zijn eerste, pneumatische snelheidsmeter. Het idee: een auto rijdt kort na elkaar over twee slangetjes, de eerste compressie activeert een schakelaar die de klok start, de tweede stopt de registratie en uit het tijdsverschil en de onderlinge afstand is de snelheid af te leiden. Deze Gatsometer demonstreerde hij aan verschillende politiekorpsen, waarna de gemeente Velsen in 1958 het eerste exemplaar bestelde.
In 1966 stapte zoon Tom in de firma M. Gatsonides, op dat moment nog opererend vanuit het ouderlijk huis te Aerdenhout. Ongeveer tegelijkertijd deed ook de elektronica haar intrede: de slijtagegevoelige slangetjes maakten plaats, eerst voor twee sets tegenover elkaar gepositioneerde fotocellen en later voor radar, en in de kast kwam fotoapparatuur om de overtreding vast te leggen. Voortbordurend hierop breidde het bedrijf zijn portfolio uit met een roodlichtcamera. De installatie op een kruispunt in Haarlem, eveneens in 1966, betekende een wereldprimeur.
De laatste 25 jaar hebben de systemen voor verkeershandhaving zich enorm doorontwikkeld, op de rug van de voortschrijdende technologie. Software heeft eenvoudige configuratie mogelijk gemaakt, via netwerkverbindingen zelfs op afstand. De ‘natte’ fotoapparatuur is vervangen door digitale camera’s met steeds hogere resoluties en steeds meer functionaliteit, zoals ingebouwde kentekenherkenning. Naast radar als detectiemechanisme zijn er nauwkeurige inductielussen gekomen in de weg. Puntsnelheidsmetingen hebben gezelschap gekregen van trajectcontrole.
En Gatso is meegegroeid. Op het hoofdkwartier, dat inmiddels in Haarlem staat, werken ruim honderd mensen onder leiding van Toms zonen Timo (directeur) en Niki (financieel topman). Naast R&D doet het bedrijf er de eindassemblage en alle systeemtests en kalibraties. De vestigingen in de Verenigde Staten, Duitsland en Australië brengen de teller op zo’n honderdvijftig personeelsleden.
Sinds de oprichting heeft Gatso meer dan zestigduizend systemen geleverd aan zestig landen over de hele wereld, waaronder Azerbeidzjan, Jordanië, Maleisië, Marokko, Iran, Nigeria, Pakistan en Zuid-Afrika. Aan een paal, op een verplaatsbare driepoot of ingebouwd in een auto bewaken ze daar de verkeersveiligheid. Een van de systemen is zelfs al dertig jaar operationeel – over betrouwbaar gesproken.
Infraroodflits
Het Haarlemse paradepaardje is het T-Series-platform. In het eerste jaar na de onthulling op de Intertraffic-beurs in maart 2012 verkocht Gatso er gelijk driehonderd van, met een optie voor nog eens 260. Daarmee is het de meest succesvolle marktintroductie in de geschiedenis van het bedrijf. Nederland heeft twee bestellingen geplaatst voor in totaal 237 stuks.
‘Onze apparatuur functioneerde prima, maar de installatie kon beter’, beschrijft Timo Gatsonides de aanleiding voor de ontwikkeling van de T-Series. ‘We wilden een systeem dat geschikt is voor de meeste verkeerssituaties en dat met een beperkte inspanning en training te plaatsen is. Een systeem dat we bij wijze van spreken op een lantaarnpaal kunnen plakken en dat vervolgens automatisch aan het registreren slaat. Geen lussen in de weg, geen draadje naar de verkeersregelinstallatie, geen DSL-lijn, alleen 220 volt.’
De registratie van een verkeersovertreding begint bij de detectie van het voertuig. Voor de T-Series zijn hiervoor twee radarmodules beschikbaar: de RT2 kan zowel naderende als afgaande wagens ‘zien’ en zijn eigen beweging meten bij mobiel gebruik; de stationaire RT3 kan op meerdere rijstroken tot twaalf voertuigen tegelijkertijd in de gaten houden. ‘De RT2 is een Doppler-gebaseerde radar, waarmee we de snelheid en afstand tot een auto kunnen bepalen. De nieuwe RT3 is een 3D-radar. Via modulatie en meerdere receivers geeft die ons behalve de snelheid en de afstand ook de hoek, zodat we meerdere wagens in hetzelfde beeld gemakkelijk van elkaar kunnen onderscheiden’, legt Gatsonides uit. De radars koppelen RF-front-ends van het Duitse Innosent en voorbewerking van Radarxense uit Maarssen aan eigen algoritmes om te komen tot betrouwbare metingen.
Op basis van de radarinformatie beslist een speciale computer in het systeem, de decision unit, of er sprake is van een overtreding, bijvoorbeeld een te hoge snelheid of rijden door rood licht. ‘Om dat zo realtime mogelijk te laten gebeuren, bestaat de business logic uit C- en C++-code op bare metal en loopt de interne gegevensoverdracht over een Can-bus’, vertelt Gatsonides. ‘Bij de softwareontwikkeling gebruiken we het Quantum-framework van Miro Samek, dat heel geschikt is om realtime systemen mee te bouwen. Je maakt je hele ontwerp in een soort state machines, die je vervolgens eenvoudig omzet in C of C++.’
Als de decision unit een overtreding constateert, geeft hij een seintje aan de camera in het systeem om een event vast te leggen. ‘Het verschilt per klant wat we precies moeten opleveren’, aldus Gatsonides. ‘Bij rijden door rood kunnen we in Nederland volstaan met een hogeresolutiefoto van het moment zelf en eentje van korte tijd later, maar in Amerika willen ze een HD-filmpje van vijf seconden ervoor tot vijf seconden erna, plus een high-res plaatje van de overtreding waarop het kenteken herkenbaar is.’
Ook de flits is klantafhankelijk. ‘In Nederland doen we alles met infrarood: de video lichten we continu bij met een klein ir-ledlampje, de foto schieten we met een iets grotere infraroodflits. In sommige landen willen ze echter ook ’s nachts de kleur van het voertuig kunnen zien op het high-res plaatje. Dat kan niet met infrarood, dus die opname maken we daar met wit of gekleurd licht.’ Met de flitsmodule is Gatso al overgestapt van een Coldfire- op een Arm-bord vanwege het kleinere aantal componenten en dus lagere kosten; de decision unit en radarmodule volgen binnenkort.
Vier Atoms
De gloednieuwe GT20-camera aan boord van de T-Series is een coproductie van Gatso en Prodrive uit Eindhoven. Het ‘oog’ is een speciaal door het Antwerpse CMosis gemaakte CMos-beeldsensor met een resolutie van twintig megapixels. Dat is tien keer full HD, voldoende om vier rijstroken tegelijk te bewaken. Op de achterkant van hetzelfde printplaatje zit een Xilinx-FPGA, die de beelden dertig keer per seconde uitleest en met technologie van Barco Silex uit Louvain-la-Neuve comprimeert tot een JPeg2000-stroom.
Gatso en Prodrive werken samen sinds de voorganger van de GT20, de GS11 met elf megapixels. ‘Hoewel we elkaar al meer dan vijftien jaar kennen, hebben we elkaar toen pas echt gevonden’, kijkt Gatsonides terug. ‘Voor de GS11 kwamen zij als beste uit de bus. Dat is zo goed bevallen dat we de opvolger weer met hen hebben gedaan. Prodrive is verantwoordelijk voor de hardware, wij voor de applicatiespecifieke onderdelen.’ Onder de naam Ampleye proberen de twee zelfs gezamenlijk de beveiligingsbranche te veroveren met hun twintig megapixel camera (zie Bits&Chips 8, 2012). Het eerste product van de joint venture, de Nox-20, is voor 99 procent gelijk aan de GT20.
Behalve door zijn ultrahoge resolutie en framerate onderscheidt de nieuwe camera zich door een superieure lichtgevoeligheid. Met een breedte van 35 mm heeft de sensor het zogeheten full frame-formaat, dat ook steeds meer opgang maakt in de professionele fotografie. ‘Hoe groter, hoe meer licht erop valt’, verklaart Gatsonides. ‘Boven de 35 mm moet je echter naar maatwerklenzen en dan wordt het vele malen duurder. Nu past er een relatief betaalbare standaard Canon-lens op. In het GS11-project had Prodrive daarvoor al de besturingschip in de lensring gereverse-engineerd.’
In de T-Series communiceert de GT20 over PCI Express met wat Gatso de interfacebox noemt. ‘Dat is een embedded Linux-computer met vier Intel Atom-processoren. Een daarvan stuurt de camera aan door te vertellen met welk beeld er wat moet gebeuren. Bij een event kan de chip een databalk uploaden met informatie als datum, tijd en snelheid, die de FPGA dan meecomprimeert in het bewijsmateriaal. Dezelfde processor haalt dit materiaal ook weer op en slaat het op op een lokale SSD.’
Een tweede Atom verzorgt het datatransport van de SSD naar de backoffice. Bij een stand-alone systeem loopt de gegevensoverdracht doorgaans over een 3G-verbinding, bij de in-vehiclevariant meestal via wifi wanneer de auto is teruggekeerd in de garage. Atom nummer twee regelt ook de andere communicatie met de buitenwereld, onder meer voor de bediening en configuratie op afstand.
De derde en vierde processor in de interfacebox zijn bedoeld voor extra videoanalysetaken, want de systemen van Gatso doen steeds vaker meer dan alleen overtredingen vastleggen. ‘In de zogeheten Milieuzone binnen de Amsterdamse ring mogen bijvoorbeeld alleen vrachtwagens komen met een nieuw type motor en dat controleren wij aan de hand van het nummerbord’, illustreert Gatsonides. ‘En in Amerika passen we kentekenherkenning toe om bij een Amber Alert uit te kijken naar gezochte voertuigen. Classificatie is een andere toepassing waar onze aandacht nu naar uitgaat. Radar is heel geschikt om snelheden te meten, maar bepalen of iets een motor of een vrachtwagen is, gaat toch beter met vision.’
Maximumscore
De systemen van Gatso ondergaan zelf ook strenge controles. ‘In Europa hebben we ijkwetten en -meesters die erop toezien dat als wij 92 kilometer per uur zeggen, het ook echt 92 is. In Nederland is dat bijvoorbeeld het NMI en in Duitsland de PTB’, licht Gatsonides toe. ‘In Amerika ijken ze ook, weegschalen bijvoorbeeld, maar snelheidsmeters opvallend genoeg dan weer niet. Daarnaast zijn er landen die in plaats van een eigen ijkwezen op te tuigen, volstaan met de eis van een Europese goedkeuring.’
Eenmaal gecontroleerd, is het zaak om geknoei aan de geijkte apparatuur te voorkomen. Gatso gaat prat op honderd procent evidence integrity. Die maximumscore bereikt het door het bewijsmateriaal dicht bij de bron te waarmerken. ‘Aan de JPeg2000-stroom die vanuit de camera-FPGA binnenkomt in de interfacebox voegen we allerlei extra beveiligingsinformatie toe, waarna we het geheel digitaal ondertekenen en optioneel versleutelen alvorens het op te slaan op de SSD’, doet Gatsonides de procedure uit de doeken. ‘Vanaf dat punt kan niemand het materiaal nog wijzigen zonder dat wij dat merken. De sleutels die we gebruiken voor de ondertekening liggen opgeslagen in speciaal geheugen dat bij opening van de behuizing wordt gewist, zelfs als de kast niet aanstaat.’
Voor de derde generatie Gatsonides zijn deze controlemechanismen een no-brainer. ‘Ik kan me voorstellen dat het voor andere bedrijven een drempel is, maar bij ons zitten uitsluiting van de menselijke fout en betrouwbaarheid echt in het DNA.’