Устройство и способ для создания сигнала местоположения

Авторы патента:


Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения
Устройство и способ для создания сигнала местоположения

 


Владельцы патента RU 2509021:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Группа изобретений относится к определению местоположения рельсового транспортного средства. Способ создания сигнала местоположения, который указывает местоположение транспортного средства, заключается в том, что заранее внесенный в память опорный объект идентифицируют в окружении транспортного средства, затем объект подвергают измерению расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров. Далее посредством оценки измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают сигнал местоположения. Устройство для реализации способа содержит устройство для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров и камеру для записи частичных изображений. Также имеется соединенное с камерой устройство обработки данных, которое распознает опорный объект и за счет оценки частичных изображений опорного объекта создает сигнал местоположения. Решение направлено на повышение точности определения местоположения транспортного средства. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Изобретение относится к способу создания сигнала местоположения, который указывает место положения транспортного средства, в частности место положения колейного транспортного средства (например, рельсового транспортного средства).

Как известно, для управления рельсовыми транспортными средствами можно использовать автоматические устройства управления поездом, такими как, например, устройства АТО (АТО: Automatic Train Operation = автоматическое управление поездом). Для обеспечения автоматического управления поездом непрерывно определяется положение рельсового транспортного средства и используется для управления поездом.

Кроме того, относительно точное определение местоположения рельсового транспортного средства требуется, когда должно осуществляться высокоточное позиционирование рельсового транспортного средства, например, в точках посадки и высадки, таких как, например, защитные двери перрона, поскольку посадка и высадка пассажиров затрудняется или невозможна, когда двери рельсового транспортного средства не находятся противоположно защитным дверям перрона.

В настоящее время для определения места положения рельсового транспортного средства используются, например, уложенные в пути перекрещивающиеся линии направляющей петли или маяка в виде ориентира, в большинстве случаев в соединении с имеющимся на рельсовом транспортном средстве счетчиком пройденного пути. При этом затраты на установку на стороне рельсов тем больше, чем точнее должно быть позиционирование рельсового транспортного средства, поскольку плотность местных опорных точек должна быть тем больше, чем точнее необходимо определять местоположение транспортного средства.

Относительно точный сигнал местоположения необходим, как известно, не только для позиционирования рельсового транспортного средства, но также когда необходимо контролировать надежную остановку рельсового транспортного средства. В настоящее время для контролирования остановки используются, как правило, компоненты счетчика пройденного пути на стороне транспортного средства. При этом система датчиков счетчика пройденного пути может состоять, например, из передатчика импульсов положения и доплеровского радара. Однако недостатком доплеровского радара является то, что по физическим причинам нельзя измерять скорость меньше 2 км/ч, и поэтому он лишь очень ограниченно пригоден для распознавания остановки. Однако передатчик лишь импульсов положения является в большинстве случаев недостаточным по соображениям безопасности; как правило, требуются вторичные или параллельные системы для обеспечения надежности всей системы в случае выхода из строя одного устройства.

В соответствии с этим в основу изобретения положена задача создания способа для создания сигнала местоположения. Способ должен быть очень простым в выполнении, однако создавать сигналы очень точного местоположения.

Эта задача решена, согласно изобретению, с помощью способа с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения способа, согласно изобретению, указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с этим, согласно изобретению, предусмотрено, что заранее внесенный в память опорный объект идентифицируют в окружении транспортного средства, опорный объект подвергают измерению расстояния или на основе разделенных изображений, или на основе совпадения контуров и посредством оценки измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают сигнал местоположения.

Существенным преимуществом способа, согласно изобретению, является то, что определение местоположения выполняют на основе оптического измерения, за счет чего обеспечивается возможность достижения очень высокой точности измерения со сравнительно низкими затратами на измерительную технику. С помощью способа, согласно изобретению, можно выполнять также распознавание состояния остановки посредством контролирования изменений во времени сигнала местоположения. В целом, способ, согласно изобретению, обеспечивает возможность определения местоположения и тем самым также распознавания неподвижности транспортного средства с небольшими затратами на основании, согласно изобретению, измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, однако, несмотря на это, с хорошими результатами измерения.

Предпочтительно в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают два подызображения опорного объекта и получают их с помощью одной камеры и опорный объект в полученных частичных изображениях подвергают измерению расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения способа предусмотрено, что в качестве сигнала местоположения создают сигнал расстояния, который указывает расстояние до опорного объекта тем, что в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров сначала измеряют расстояние до опорного объекта с образованием измеренного значения расстояния и измеренное значение расстояния затем выдают с сигналом местоположения.

Предпочтительно в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают с помощью устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров два частичных изображения, и устройство для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров регулируется настолько, пока частичные изображения не будут совпадать друг с другом, соответственно, пока не будет установлено совпадение частичных изображений. На основании параметров установки устройства измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, для которых частичные изображения подгоняются друг к другу, определяют измеренное значение расстояния.

Особенно быстро и просто можно устанавливать совпадение, соответственно, совпадение частичных изображений в рамках цифровой обработки изображения с помощью устройства обработки данных.

Также предпочтительно, когда настройка устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляется с помощью устройства обработки данных.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения способа предусмотрено, что в качестве сигнала местоположения создают выходной сигнал, который указывает, имеется или нет заранее заданное расстояние до опорного объекта, что с помощью установленного на заранее заданное расстояние устройства измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров проверяют, имеется ли совпадение созданных с помощью устройства измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров частичных изображений, соответственно, или подгоняются ли они друг к другу, и при совпадении или подгонке создают другой выходной сигнал, чем при отсутствии совпадении или отсутствии подгонки частичных изображений.

Подгонку или совпадение частичных изображений можно устанавливать, например, в рамках способа цифровой обработки изображения с помощью устройства обработки данных. Предпочтительно в качестве выходного сигнала создают цифровой или двоичный сигнал.

Кроме того, изобретение относится к устройству для создания сигнала местоположения, которое указывает местоположение транспортного средства, в частности колейного транспортного средства (например, рельсового транспортного средства).

В этой связи, согласно изобретению, предусмотрено:

устройство измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, которое на стороне выхода создает два частичных изображения окружения транспортного средства, расположенная после устройства измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров камера для записи частичных изображений и соединенное с камерой устройство обработки данных, которое выполнено так, что оно в рамках обработки данных идентифицирует заранее внесенный в память опорный объект в записанных частичных изображениях, например в рамках способа цифровой обработки данных, и за счет оценки частичных изображений опорного объекта создает сигнал местоположения.

Согласно первому предпочтительному варианту выполнения устройства предусмотрено, что устройство обработки данных выполнено так, что оно в качестве сигнала местоположения создает сигнал расстояния, который указывает расстояние до опорного объекта, что оно в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров сначала измеряет расстояние до опорного объекта с образованием измеренного значения расстояния и выдает соответствующее измеренное значение расстояния с сигналом местоположения.

Предпочтительно устройство измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров имеет устройство регулировки, которое предназначено для управления и регулировки с помощью устройства обработки данных, при этом устройство обработки данных выполнено так, что оно регулирует устройство регулировки таким образом, что записанные камерой частичные изображения не будут подогнаны друг к другу или пока не будет установлено совпадение, и на основании имеющихся параметров установки устройства регулировки при совпадении или совпадении частичных изображений определяется измеренное значение расстояния.

Согласно второму предпочтительному варианту выполнения устройства предусмотрено, что устройство обработки данных выполнено так, что оно в качестве сигнала местоположения создает выходной сигнал, который указывает, имеется или нет заданное расстояние до опорного объекта, тем, что оно с помощью предварительно установленного на заданное расстояние устройства измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров проверяет, подогнаны ли записанные камерой частичные изображения или имеется ли совпадение, и при подогнанных частичных изображениях или совпадении создает другой двоичный выходной сигнал, чем при не совпадающих частичных изображениях или отсутствии подгонки.

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основании примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых в качестве примера изображено:

Фиг.1 - первый пример выполнения устройства для создания сигнала местоположения;

Фиг.2-5 - примеры выполнения частичных изображений, которые создаются камерой устройства, согласно Фиг.1;

Фиг.6 - пример выполнения двоичного выходного сигнала, который может создаваться устройством, согласно Фиг.1;

Фиг.7 - второй пример выполнения устройства для создания сигнала местоположения;

Фиг.8 и 9 - примеры выполнения частичных изображений, которые создаются камерой устройства, согласно Фиг.7;

Фиг.10 - пример выполнения калибровочной кривой для создания измеренного значения расстояния для устройства, согласно Фиг.7;

Фиг.11 - пример выполнения измеренного значения расстояния устройства, согласно Фиг.7, в форме профиля времени;

Фиг.12 - третий пример выполнения устройства для создания сигнала местоположения;

Фиг.13-14 - примеры выполнения частичных изображений, которые создаются камерой устройства, согласно Фиг.12;

Фиг.15 - четвертый пример выполнения устройства для создания сигнала местоположения; и

Фиг.16 - другой пример выполнения опорного объекта, на основании которого можно создавать сигнал местоположения.

На фигурах для ясности идентичные или подобные компоненты везде обозначены одинаковыми позициями.

На Фиг.1 показано рельсовое транспортное средство 5, которое снабжено устройством 10 для создания сигнала Sx местоположения. Устройство 10 имеет устройство 15 обработки данных, с которым соединена камера 20.

Как показано на Фиг.1, камера 20 ориентирована на опорный объект 25, который установлен неподвижно на перегоне и положение которого заранее известно. Угол обзора камеры 20 обозначен на Фиг.1 как угол α.

Камера 20 может быть установлена неподвижно в рельсовом транспортном средстве 5, так что угол α обзора не может изменяться. В качестве альтернативного решения, камера 20 может быть также снабжена функцией изменения масштаба изображения, так что можно произвольно устанавливать угол α обзора. Можно также устанавливать камеру 20 с возможностью поворота или наклона на механически переставляемом удерживающем приспособлении, с целью обеспечения возможности направления камеры 20, предпочтительно под управлением устройства 15 обработки данных, на любые объекты вдоль преодолеваемого рельсовым транспортным средством пути. Такое механически переставляемое удерживающее приспособление для ясности не изображено на Фиг.1.

В показанном на Фиг.1 примере выполнения опорный объект 25 образован крестом; естественно, возможны также другие формы опорного объекта; например, опорным объектом могут быть также здания или части зданий, в которые въезжает рельсовое транспортное средство или мимо которых оно проезжает. На Фиг.16 показан другой пример выполнения для подходящего опорного объекта 25; на основании его необычной формы он распознается относительно просто в рамках машинного автоматического распознавания изображения по существу в любом частичном изображении устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений.

Кроме того, как показано на Фиг.1, между камерой 20 и опорным объектом 25 расположено устройство 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений. В показанном на Фиг.1 примере выполнения установка параметров устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений задана неизменно и неизменно установлена на заданное значение x0 расстояния.

Расстояние между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25 обозначено позицией x(t). Например, исходят из того, что рельсовое транспортное средство приближается к опорному объекту 25, так что расстояние до опорного объекта 25 становится меньше.

Поскольку устройство 30 послойного измерения расстояния расположено перед камерой 20, то камера 20 в качестве видеосигнала V создает два частичных изображения и передает их дальше в устройство 15 обработки данных.

На Фиг.2 показан пример выполнения созданных камерой 20 частичных изображений. Верхнее на Фиг.2 частичное изображение обозначено позицией 60, и нижнее на Фиг.2 частичное изображение обозначено позицией 65.

Можно видеть, что опорный объект 25 воспроизведен неправильно, поскольку между обоими частичными изображениями 60 и 65 возникает смещение. В показанном на Фиг.2 примере выполнения исходят из того, что расстояние между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25 еще очень велико. То есть x>>x0.

Если рельсовое транспортное средство 5 приближается к опорному объекту 25, то смещение между обоими частичными изображениями 60 и 65 относительно опорного объекта 25 становится меньше. Это показано в качестве примера на Фиг.3. Можно видеть, что опорный объект 25 показан почти правильно.

Если рельсовое транспортное средство 25 приближается далее к опорному объекту 25, то расстояние x(t) до опорного объекта 25 будет соответствовать предварительно установленному значению x0 расстояния устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений. То есть в этом случае x(t)=x0. При этом расстоянии опорный объект 25 правильно представлен в созданном камерой 20 видеосигнале V (см. Фиг.4). Можно видеть, что нижнее частичное изображение 65 подгоняется к верхнему частичному изображению 60 и опорный объект 25 показан без искажения.

Если теперь рельсовое транспортное средство 5 перемещается еще дальше к опорному объекту 25, то расстояние становится меньше, чем заданное значение x0 расстояния устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений. В этом случае для значений x<x0 снова образуется сдвинутое изображение, как показано в качестве примера на Фиг.5. Оба частичных изображения 60 и 65 снова не подогнаны друг к другу, так что опорный объект 25 отображен неправильно.

Созданный камерой 20 видеосигнал V оценивается устройством 15 обработки сигнала, при этом оно сначала снова распознает в видеосигнале V опорный объект 25, который был заранее внесен в память устройства обработки данных.

Затем устройство 15 обработки данных на основании верхнего частичного изображения 60 и нижнего частичного изображения 65 проверяет, совпадает ли полностью и не искажен ли созданный в видеосигнале V опорный объект 25 с внесенным в память опорным объектом.

Если это так, как показано на Фиг.4, то устройство 15 обработки данных создает в качестве сигнала Sx местоположения двоичный выходной сигнал. Двоичный выходной сигнал может, например, содержать логическую 1, когда расстояние x(t) соответствует заданному значению x0 расстояния и частичные изображения согласованы друг с другом. Если же расстояние x(t) до опорного объекта 25 не соответствует заданному значению x0 расстояния и в соответствии с этим оба частичных изображения не подогнаны друг к другу, то в качестве сигнала Sx местоположения создается двоичный выходной сигнал с логическим 0. В изображениях, согласно Фиг.2, 3 и 5, опорный объект 25, как указывалось выше, изображен неправильно, так что в этом случае в качестве двоичного выходного сигнала создается логический 0 (см. Фиг.6).

Двоичный выходной сигнал Sx можно применять, например, для снабжения автоматического управления поездом, такого как, например, устройство АТО, сигналом местоположения, с целью обеспечения возможности правильной работы управления поездом. Однако наряду с использованием устройства 10 лишь для определения местоположения его можно также использовать для распознавания остановки. Если, например, рельсовое транспортное средство 5 расположено в месте остановки на расстоянии x(t) от опорного объекта 25, которое соответствует заданному значению x0 расстояния, то устройство 15 обработки данных может контролировать, действительно ли рельсовое транспортное средство 5 стоит неподвижно. Пока рельсовое транспортное средство 5 не движется, сигнал местоположения имеет логическую 1. Если сигнал местоположения изменяется с логической 1 на логический 0, то это означает, что рельсовое транспортное средство 5 сдвинулось, при этом оно может иметь как большее расстояние до опорного объекта 25, так и меньшее расстояние до него.

На Фиг.7 показан второй пример выполнения рельсового транспортного средства 7 с устройством 10 для создания сигнала Sx местоположения. В отличие от показанного на Фиг.1 примера выполнения устройство 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений имеет дополнительно устройство 100 регулировки, с помощью которого под управлением управляющего сигнала ST можно регулировать заданное значение x0 устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений. Таким образом, в отличие от показанного на Фиг.1 примера выполнения можно для каждого расстояния x(t) между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25 устанавливать совпадение между верхним частичным изображением и нижним частичным изображением 65 относительно опорного объекта 25.

Если, например, устройство 15 обработки данных устанавливает, что верхнее частичное изображение 60 не подогнано к нижнему частичному изображению 65, соответственно, что отсутствует совпадение (см. Фиг.8), то создается управляющий сигнал ST, с помощью которого заданное значение x0 расстояния устройства 15 обработки данных устанавливается так, что оба частичных изображения 60 и 65 совпадают друг с другом относительно опорного объекта 25, и имеется совпадение относительно места соединения. Это показано в качестве примера на Фиг.9. После совмещения обоих частичных изображений 60 и 65, соответственно, после согласующего сдвига, устройство 15 обработки данных на основании выданного для регулировки устройством 15 регулировки управляющего сигнала определяет, какое расстояние имеется между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25.

Для этого можно использовать сравнительную, соответственно, калибровочную кривую, показанную на Фиг.10. На Фиг.10 показан график установки расстояния устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений в зависимости от прикладываемого управляющего сигнала ST. Установка расстояния обозначена позицией E(ST).

Посредством считывания калибровочной кривой, согласно Фиг.10, устройство 15 обработки данных определяет соответствующее расстояние x(t) между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25 и выдает в качестве сигнала 3x местоположения измеренное значение xm(t) расстояния. Таким образом, измеренное значение xm(t) расстояния указывает соответствующее расстояние между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25. На Фиг.11 показан в качестве примера ход изменения измеренного значения xm(t). Можно видеть, что рельсовое транспортное средство 5 приближается к опорному объекту 25, поскольку измеренное расстояние между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25 становится меньше.

Кроме того, можно видеть, что в момент времени te измерение заканчивается и больше не выдается измеренное значение расстояния. Это может вызываться, например, тем, что рельсовое транспортное средство 5 проехало мимо опорного объекта 25 и/или опорный объект 25 больше не находится внутри угла α обзора камеры 20.

Выскальзывание, соответственно, выход опорного объекта 25 из угла α обзора можно предотвращать, соответственно, замедлять, когда предусмотрена возможность регулирования камеры 20 относительно ее угла α обзора, как указывалось выше.

На Фиг.12 показан третий пример выполнения рельсового транспортного средства 5 с устройством 10 для создания сигнала Sx местоположения. Устройство 10 имеет вместо устройства 10 измерения расстояния на основе разделенных изображений устройство 30' для измерения расстояния на основе совпадения контуров, которое предварительно установлено на неизменно заданное значение x0 расстояния.

В отличие от устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений, согласно Фиг.1 и 7, устройство 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров выдает не отдельные частичные изображения, которые пространственно лежат рядом друг с другом и должны в месте разреза согласовываться, соответственно, совмещаться, а вместо этого - два лежащих друг над другом частичных изображения. Таким образом, выдаваемый камерой видеосигнал V создает два частичных изображения опорного объекта 25, которые обозначены на Фиг.13 и 14 позициями 160 и 165.

Не совпадающие частичные изображения 160 и 165 показаны в качестве примера на Фиг.13. На основании отсутствия совпадении обоих частичных измеренных изображений 160 и 165 можно делать вывод, что расстояние между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25 не соответствует заданному значению x0 расстояния, которое задано устройству 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров.

Лишь когда оба частичных изображения 160 и 165 лежат друг над другом, как показано в качестве примера на Фиг.14, расстояние между рельсовым транспортным средством 5 и опорным объектом 25 соответствует заданному значению x0 расстояния.

В целом, принцип действия устройства 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров по существу соответствует принципу действия устройства 30 измерения расстояния на основе разделенных изображений, поскольку оба устройства работают с заданным значением x0 расстояния. В соответствии с этим, устройство 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров может выдавать выходной сигнал S, как было пояснено выше применительно к Фиг.6.

На Фиг.15 показан другой пример выполнения рельсового транспортного средства 5 с устройством 10 для создания сигнала 3x местоположения. В этом примере выполнения имеется устройство 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров, которое дополнительно снабжено устройством 100 регулировки. Устройство 100 регулировки соединено с устройством 15 обработки данных и управляется им с помощью управляющего сигнала x(t).

Как указывалось выше, устройство 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров создает два частичных изображения 160 и 165 опорного объекта 25, которые в зависимости от заданного устройством 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров значения x0 расстояния лежат или не лежат друг на друге. Если устройство 15 обработки данных определяет, что оба частичных изображения 160 и 165 не лежат друг на друге, как это показано на Фиг.13, то оно с помощью управляющего сигнала ST и с помощью устройства 100 регулировки изменяет заданное значение x0 расстояния устройства 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров таким образом, что достигается совпадение. Такое совпадение показано, как уже пояснялось, на Фиг.14.

Затем устройство 15 обработки данных на основании калибровочной кривой, согласно Фиг.10, определяет, какой параметр установки E(ST) соответствует управляющему сигналу ST и на основании определяемого параметра установки расстояния устройства 100 регулировки, соответственно, устройство 30' измерения расстояния на основе совпадения контуров определяет, какое действительное расстояние x(t) имеет рельсовое транспортное средство 5 от опорного объекта 25. Соответствующее измеренное значение xm(t) расстояния выдается в качестве сигнала Sx местоположения. Например, при измерении расстояния x(t) можно получать сигнал Sx расстояния, как это показано на Фиг.11.

В связи с показанными примерами выполнения было пояснено, как можно создавать сигнал Sx местоположения, будь то в виде измеренного значения xm(t) расстояния (см. Фиг.11) или в виде двоичного сигнала (см. Фиг.6). Кроме того, на основании сигнала Sx местоположения можно осуществлять распознавание остановки транспортного средства тем, что наблюдается, соответственно, измеряется и оценивается ход изменения во времени, соответственно, изменение во времени сигнала Sx местоположения. Например, можно делать вывод о движении транспортного средства всегда тогда, когда изменяется сигнал местоположения. Однако во многих случаях предпочтительно разрешать определенный допуск сигнала Sx местоположения и определенное изменение во времени сигнала Sx местоположения, т.е., например, определенное колебание или уход сигнала Sx местоположения, без вывода непосредственно или тотчас о недопустимом движении транспортного средства. Для обеспечения такой оценки и допусков предпочтительно, когда сигнал Sx местоположения подвергается фильтрации, например цифровой или числовой фильтрации (например, в устройстве 15 обработки данных), и фильтрованный сигнал местоположения оценивается относительно неподвижности транспортного средства. Другими словами, предпочтительно, когда с помощью (например, цифрового) фильтрованного сигнала местоположения создается сигнал распознавания неподвижности.

1. Способ создания сигнала (Sx) местоположения, который указывает место (x(t)) положения транспортного средства, в частности колейного транспортного средства, отличающийся тем, что
- заранее внесенный в память опорный объект (25) идентифицируют в окружении транспортного средства,
- опорный объект подвергают измерению (30, 30') расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров и
- посредством оценки измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают сигнал местоположения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают два частичных изображения (60, 65, 160, 165) опорного объекта и записывают их с помощью камеры (20) и
- опорный объект в записанных частичных изображениях подвергают измерению расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- в качестве сигнала местоположения создают сигнал (xm(t)) расстояния, который указывает расстояние до опорного объекта,
- в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров сначала измеряют расстояние до опорного объекта с образованием измеренного значения расстояния, и
- измеренное значение расстояния затем выдают с сигналом местоположения.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что
- в качестве сигнала местоположения создают сигнал (xm(t)) расстояния, который указывает расстояние до опорного объекта,
- в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров сначала измеряют расстояние до опорного объекта с образованием измеренного значения расстояния и
- измеренное значение расстояния затем выдают с сигналом местоположения.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают с помощью устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров два частичных изображения и устройство для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров регулируют, пока частичные изображения не будут подогнаны друг к другу или пока не будет установлено совпадение частичных изображений, и
- на основании параметров установки устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, для которых частичные изображения подогнаны друг к другу или совпадают, определяют измеренное значение расстояния.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что
- в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают с помощью устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров два частичных изображения и устройство для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров регулируют, пока частичные изображения не будут подогнаны друг к другом или пока не будет установлено совпадение частичных изображений, и
- на основании параметров установки устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, для которых частичные изображения подогнаны друг к другу или совпадают, определяют измеренное значение расстояния.

7. Способ по п.3, отличающийся тем, что
- в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают с помощью устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров два частичных изображения и устройство для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров регулируют, пока частичные изображения не будут подогнаны друг к другу или пока не будет установлено совпадение частичных изображений, и
- на основании параметров установки устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, для которых частичные изображения подогнаны друг к другу или совпадают, определяют измеренное значение расстояния.

8. Способ по п.4, отличающийся тем, что
- в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров создают с помощью устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров два частичных изображения и устройство для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров регулируют, пока частичные изображения не будут подогнаны друг к другу или пока не будет установлено совпадение частичных изображений, и
- на основании параметров установки устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, для которых частичные изображения подогнаны друг к другу или совпадают, определяют измеренное значение расстояния.

9. Способ по п.5, отличающийся тем, что подгонку друг другу или совпадение частичных изображений устанавливают в рамках цифровой обработки изображения с помощью устройства обработки данных.

10. Способ по п.6, отличающийся тем, что подгонку друг другу или совпадение частичных изображений устанавливают в рамках цифровой обработки изображения с помощью устройства обработки данных.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что подгонку друг другу или совпадение частичных изображений устанавливают в рамках цифровой обработки изображения с помощью устройства обработки данных.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что подгонку друг другу или совпадение частичных изображений устанавливают в рамках цифровой обработки изображения с помощью устройства обработки данных.

13. Способ по п.5, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

14. Способ по п.6, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

15. Способ по п.7, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

16. Способ по п.8, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

17. Способ по п.9, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

18. Способ по п.10, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

19. Способ по п.11, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

20. Способ по п.12, отличающийся тем, что регулировку устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров осуществляют с помощью устройства обработки данных.

21. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что
- в качестве сигнала местоположения создают выходной сигнал, который указывает, имеется или нет заданное расстояние до опорного объекта, тем, что
- с помощью предварительно установленного на заданное расстояние устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров проверяют, подогнаны ли друг к другу созданные с помощью устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров частичные изображения или имеется ли их совпадение, и
- при наличии подгонки или при совпадении создают отличный выходной сигнал, чем при отсутствии подгонки частичных изображений или отсутствии их совпадения.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что наличие подогнанности или совпадения частичных изображений устанавливают, например, в рамках способа цифровой обработки изображения с помощью устройства обработки данных.

23. Способ по п.21, отличающийся тем, что в качестве выходного сигнала создают цифровой или двоичный сигнал.

24. Способ по п.22, отличающийся тем, что в качестве выходного сигнала создают цифровой или двоичный сигнал.

25. Устройство (10) для создания сигнала (Sx) местоположения, который указывает место положения транспортного средства (5), в частности колейного транспортного средства, отличающееся тем, что содержит
- устройство (30, 30') для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров, которое на стороне выхода создает два частичных изображения окружения транспортного средства,
- расположенную после устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров камеру (20) для записи частичных изображений и
- соединенное с камерой устройство (15) обработки данных, которое выполнено так, что оно в рамках обработки изображений распознает заранее записанные в память опорный объект (25) в записанных частичных изображениях и за счет оценки частичных изображений опорного объекта создает сигнал местоположения.

26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что
- устройство обработки данных выполнено так, что оно в качестве сигнала местоположения создает сигнал (xm(t)) расстояния, который указывает расстояние до опорного объекта, тем, что
- оно в рамках измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров сначала измеряет расстояние до опорного объекта с образованием измеренного значения расстояния и
- выдает соответствующее измеренное значение расстояния с сигналом местоположения.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что
- устройство для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров имеет устройство (100) регулировки, которое предназначено для управления и регулировки устройством обработки данных,
- устройство обработки данных выполнено так, что оно регулирует устройство регулировки, пока записанные камерой частичные изображения не будут подогнаны друг к другу или пока не будет установлено их совпадение, и
- на основании параметра установки устройства регулировки при наличии подгонки друг к другу или совпадения частичных изображений определяется измеренное значение расстояния.

28. Устройство по п.25, отличающееся тем, что
- устройство обработки данных выполнено так, что оно в качестве сигнала местоположения создает выходной сигнал, который указывает, имеется или нет заданное расстояние до опорного объекта,
- оно с помощью предварительно установленного на заданное расстояние устройства для измерения расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров проверяет, подогнаны ли друг к другу записанные камерой частичные изображения или имеется ли их совпадение, и
- при наличии подгонки друг к другу частичных изображениях или их совпадения создает отличный двоичный выходной сигнал, чем при отсутствии подгонки друг к другу частичных изображений или отсутствии их совпадения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области управления железнодорожным транспортом. Устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов содержит считывающее устройство, кодовые датчики и размещенные на локомотиве приемоответчики, блок питания и управления, генератор и блок приема и обработки информации.

Изобретение предназначено для применения на объектах железной дороги для получения информации о пребывающих и отправляемых поездах. Комплекс автоматизированного учета вагонооборота содержит систему считывания номеров вагонов; систему обработки и передачи данных; систему распознавания номеров вагонов; систему централизованного сбора, передачи и хранения данных; автоматизированное рабочее место (АРМ).

Группа изобретений относится к области организации и управления движением на железных дорогах. Способ радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта состоит в том, что на каждом участке пути располагают, как минимум, две радиочастотные метки.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано для обмена информацией между локомотивным и стационарным оборудованием в системах автоблокировки с тональными рельсовыми цепями, централизованным размещением оборудования автоблокировки и дублирующими радиоканалами.

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к приборостроению на железнодорожном транспорте и может быть использовано для контроля параметров оборудования вагона. .
Изобретение относится к управлению движением на железной дороге. .

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.

Изобретение относится к управлению рельсовым транспортным средством. Способ управления рельсовым транспортным средством, содержащим двойную приводную установку, при этом каждая установка содержит двигатель внутреннего сгорания и передаточный блок, в котором задают заданный приводной момент в качестве желаемой мощности. Также определяют действительный приводной момент рельсового транспортного средства, вычисляют отклонение приводного момента из заданного приводного момента и действительного приводного момента. Затем определяют прогнозируемый вид привода и в зависимости от отклонения приводного момента, а также предсказуемого вида привода с помощью устройства управления тягой задают одинарный или двойной привод, рабочую точку и ступень передачи для передаточных блоков. Решение направлено на снижение расхода топлива. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Анализатор параметров движения локомотива содержит многопараметрический блок информации, генератор, корректор, синхронизатор, память, арифметические средства и инерциальные датчики, первый из которых - гироскоп. Анализатор дополнен двумя интеграторами, формирователем, блоком логики, вторым гироскопом, третьим и четвертым инерциальными датчиками - акселерометрами. Генератор выполнен в виде управляемого таймера, синхронизатор выполнен управляемым, арифметические средства выполнены в виде программных вычислителей средней скорости и расстояния, многопараметрический блок информации выполнен в виде трех двустрочных цифровых индикаторов расстояния, хронологии и скорости, а память выполнена долговременной. Достигается повышение точности определения местонахождения локомотива. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам управления положением. Способ управления транспортным средством (ТС), колеса которого расположены на постоянной трассе, включает в себя определение фактической скорости ТС и сравнение фактической скорости с командой управления скоростью ТС. Результат сравнения используют для определения наличия буксования колес. Затем уменьшают скорость ТС относительно команды управления скоростью ТС при возникновении буксования колес. Система управления движением для управления множеством транспортных средств на трассе содержит процессор трассы, множество процессоров ТС, множество модулей коррекции управления положением и множество систем привода и торможения ТС. Способ определения буксования колеса ТС включает в себя определение фактической скорости ТС, сравнение фактической скорости ТС с ожидаемой скоростью, определение буксования колеса ТС на основе сравнения фактической скорости и ожидаемой скорости и уменьшение скорости для выравнивания фактической скорости ТС при определении буксования колеса. Изобретение направлено на возможность корректировки скорости ТС с учетом буксования колес и корректировки расстояния между ТС. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к управлению поездом. Система управления поездом содержит, бортовое оборудование поезда, включающее передающую и принимающую секцию, секцию измерения времени, секцию вычисления зоны нахождения на рельсах и секцию управления движением. Секция вычисления зоны нахождения на рельсах устанавливает область внутри окружности, центром которой является центральная координата, полученная из информации о местоположении, и устанавливает радиус этой окружности на основании расстояния, вычисляемого путем умножения времени распространения на скорость передачи информации о местоположении и времени. В другом варианте информацию о зоне нахождения на рельсах передают в оборудование вне поезда и принимают путевым оборудованием. При этом путевое оборудование содержит путевую секцию связи, секцию вычисления зоны нахождения на рельсах и секцию вычисления информации управления поездом. Путевое оборудование передает информацию управления поездом из путевой секции связи в поезд и управляет движением поезда. Достигается повышение безопасности управления поездом. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для автоматизации управления движением грузовых электропоездов. Система содержит вычислительный блок с подключенными к нему блоком памяти, измерительными средствами и средствами индикации параметров движения поезда, а также блоком управления режимом тяги и блоком управления режимом торможения, выходы которых соединены с цепями управления поездом, датчики тока якоря и возбуждения тяговых двигателей, датчик напряжения контактной сети, три блока высоковольтной гальванической развязки, вычислитель, блок моделирования динамических характеристик поезда, блок сравнения и блок формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением. Выход датчика тока якоря тягового двигателя через первый блок высоковольтной гальванической развязки соединен с первым входом вычислителя, со вторым входом которого через второй блок высоковольтной гальванической развязки соединен выход датчика тока возбуждения тягового двигателя. Датчик напряжения контактной сети через третий блок высоковольтной гальванической развязки соединен с третьим входом вычислителя, выход которого подключен к первому входу блока моделирования динамических характеристик поезда, ко второму входу которого подключен выход блока памяти. Выход блока моделирования динамических характеристик поезда соединен с входом блока сравнения, ко второму входу которого подключен блок формирования сигнала, соответствующего предельно допустимому усилию в поезде, выход блока сравнения соединен с входом блока формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, выход которого подключен к соответствующим управляющим входам блока управления режимом тяги и блока управления режимом торможения. Дополнительно введен блок восприятия информации об оперативном расписании движения поезда, связанный со средствами приема сигналов сотовой связи и подключенный к блоку памяти. Достигается автоматическое обновление расписания конкретного поезда в реальном времени. 1 ил.

Изобретение относится к способу и электронному устройству для контроля состояния деталей рельсового транспортного средства, а также к рельсовому транспортному средству, содержащему указанное устройство. Согласно способу контроля состояния деталей (1) рельсового транспортного средства используются датчики (2а-2с) для регистрации воздействующих на детали (1) нагрузок. Измеренные значения нагрузок в качестве входных значений подаются к блоку обработки (6) для анализа состояния износа деталей (1), причем для этого посредством обработки сигналов определяется текущее местоположение рельсового транспортного средства, и текущая скорость (v) рельсового транспортного средства записывается по времени (t), на основе чего создается v-t-профиль (а). Указанный профиль сравнивается с хранящимся в памяти v-t-профилем, чтобы за счет стохастического сравнения обоих профилей (а, b) определить текущее местоположение в качестве дополнительного входного значения для контроля состояния. В результате данные о местоположении получаются просто и надежно. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для идентификации радиочастотных меток. Техническое решение содержит радиочастотные метки, платформу, линию остановки, железнодорожное транспортное средство, радиочастотный считыватель, устройство управления, устройство регулирования скорости железнодорожного транспортного средства и пункт сбора и обработки информации. Радиочастотный считыватель содержит устройство управления, формирователь запросных сигналов, приемники, циркуляторы, приемопередающие антенны, задающий генератор, преобразователи частоты, усилители мощности, полосовые фильтры, удвоители фазы, делители фазы на два, узкополосные фильтры, корреляторы, блоки регулируемой задержки, перемножители нижних частот, экстремальные регуляторы, блок расчета текущей скорости, блок определения направления движения, интегратор, аналого-цифровые преобразователи, линии задержки, сумматор, генератор высокочастотных колебаний, фазовый манипулятор, усилитель мощности, передающую антенну, частотные детекторы, триггеры, двойные балансные переключатели. Радиочастотная метка содержит микрополосковую антенну, электроды, шины и набор отражателей. Достигается повышение помехоустойчивости и надежности дистанционного мониторинга. 2 н.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах управления движением поезда. Система содержит бортовой приемник спутниковой навигационной системы, блок привязки географических координат к трассе железнодорожной линии, бортовой контроллер, локомотивную радиостанцию и установленный в центре управления информационно-управляющий сервер, устройства электрической централизации, стационарный радиоприемопередатчик. В центр управления дополнительно введены сенсорное устройство слежения за передвижением поезда по перегону и блок формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда. Вдоль железнодорожного пути на заданном расстоянии от него проложен волоконно-оптический кабель с герметичной заглушкой и соединен с входом/выходом сенсорного устройства слежения за передвижением поезда по перегону, дополнительный выход которого соединен с первым входом блока формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда, выход и второй вход которого соединены соответственно с третьим входом и третьим выходом информационно-управляющего сервера. Достигается повышение надежности системы контроля местоположения поезда. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит установленные на каждом локомотиве приемник навигационных сигналов и бортовую радиостанцию, постовое центральное устройство, расположенное в диспетчерском центре и содержащее блок идентификации, блок вычисления расстояния между поездами, блок определения скорости сближения поездов, блок контроля координат, блок памяти, формирователь электронной карты и блок принятия решений, подключенный к аппаратно-программному устройству автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, которое соединено с блоком управления IP сетью передачи данных. На каждом локомотиве установлен блок согласования интерфейсов, приемник навигационных сигналов, блок управления локомотивом, пульт машиниста и бортовая радиостанция, связанная по радиоканалу через базовую станцию с IP сетью. Причем блок управления сетью передачи данных, бортовые радиостанции поездов и базовые радиостанции с помощью IP сети выполнены с возможностью организации цифровой радиосвязи на основе стандарта DMR. Достигается повышение эффективности контроля расстояния между следующими друг за другом поездами. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит программно-аппаратный вычислительный комплекс, состоящий из компьютера со специализированным программным обеспечением, канала передачи данных, комплексной системы управления сортировочным процессом, локационные измерительные модули, каждый из модулей снабжен блоком управления и обработки сигнала. Для определения координат вагонов применены сканирующие лазерные дальномерные модули с возможностью кругового вращения и регулировкой скорости вращения. Лазерный сканирующий модуль содержит приемопередатчик для измерения дальности, электродвигатель для поворота лазерного приемопередатчика со встроенным энкодером, при этом лазерный приемопередатчик механически соединен с валом электродвигателя, а блок управления внутренней шиной соединен с электродвигателем, также блок управления внутренней шиной соединен с лазерным приемопередатчиком. Достигается повышение точности измерения координат вагонов. 1 ил.
Наверх