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1. WO2020127053 - BORDEIGENES VISUELLES ERMITTELN KINEMATISCHER MESSGRÖSSEN EINES SCHIENENFAHRZEUGS

Veröffentlichungsnummer WO/2020/127053
Veröffentlichungsdatum 25.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/085354
Internationales Anmeldedatum 16.12.2019
IPC
B61L 25/02 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
61Eisenbahnen
LLeiten des Eisenbahnverkehrs; Sicherungstechnik für den Eisenbahnverkehr
25Aufzeichnen oder Anzeigen der Fahrorte oder Kennungen von Fahrzeugen oder Zügen oder der Stellung von Gleiseinrichtungen
02Anzeigen oder Aufzeichnen der Fahrorte oder Kennungen von Fahrzeugen oder Zügen
B61L 23/04 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
61Eisenbahnen
LLeiten des Eisenbahnverkehrs; Sicherungstechnik für den Eisenbahnverkehr
23Überwachungs-, Warn- oder ähnliche Sicherheitsmittel entlang der Strecke oder zwischen Fahrzeugen oder Zügen
04zur Überwachung des mechanischen Zustandes der Strecke
CPC
B61K 9/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
61RAILWAYS
KOTHER AUXILIARY EQUIPMENT FOR RAILWAYS
9Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
B61L 23/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
61RAILWAYS
LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
23Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
B61L 23/04
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
61RAILWAYS
LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
23Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
04for monitoring the mechanical state of the route
B61L 23/041
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
61RAILWAYS
LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
23Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
04for monitoring the mechanical state of the route
041Obstacle detection
B61L 25/02
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
61RAILWAYS
LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
25Recording or indicating positions or identities of vehicles or vehicle trains or setting of track apparatus
02Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
B61L 25/021
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
61RAILWAYS
LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
25Recording or indicating positions or identities of vehicles or vehicle trains or setting of track apparatus
02Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
021Measuring and recording of train speed
Anmelder
  • SIEMENS MOBILITY GMBH [DE]/[DE]
  • EIDGENÖSSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE ZÜRICH [CH]/[CH]
Erfinder
  • NOURANI-VATANI, Navid
  • PALMER, Andrew
  • TSCHOPP, Florian
Vertreter
  • DEFFNER, Rolf
Prioritätsdaten
10 2018 222 169.318.12.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) BORDEIGENES VISUELLES ERMITTELN KINEMATISCHER MESSGRÖSSEN EINES SCHIENENFAHRZEUGS
(EN) ON-BOARD VISUAL DETERMINATION OF KINEMATIC MEASUREMENT VARIABLES OF A RAIL VEHICLE
(FR) DÉTERMINATION VISUELLE EMBARQUÉE DE GRANDEURS DE MESURE CINÉMATIQUES D'UN VÉHICULE FERROVIAIRE
Zusammenfassung
(DE)
Es wird ein Verfahren zum Ermitteln einer kinematischen Größe (v, P, a) eines Schienenfahrzeugs (31) beschrieben. Bei dem Verfahren werden Bilddaten (BD), umfassend eine Abfolge von Bildern von der Umgebung des Schienenfahrzeugs (31), mit einer bordseitigen Bildaufnahmeeinheit (32) aufgenommen und es werden zusätzliche Sensordaten, welche kinematische Sensordaten (ZSD) und/oder Bilddaten (BD) mindestens einer zusätzlichen Bildaufnahmeeinheit (33) umfassen, erfasst. Es erfolgt ein Detektieren von Schlüsselpunkten (SP) in den erfassten Bilddaten (BD). Weiterhin wird ein erster Tiefenwert (TW1) eines Schlüsselpunkts (SP) auf Basis der zusätzlichen Sensordaten und der Abfolge von Bilddaten (BD) für jedes Bild der Abfolge von Bildern (BD) ermittelt. Es wird außerdem ein Schlüsselpunkt-Abgleich von Schlüsselpunkten (SP) unterschiedlicher Bilder der Abfolge von Bildern der Bilddaten (BD) der Einzelkamera (32) durchgeführt. Überdies erfolgt ein Schätzen einer Position (P-LM) eines als Landmarke (LM) identifizierten Schlüsselpunktes (SP) durch eine Triangulation auf Basis von Schlüsselpunkten (SP) aufeinanderfolgender Bilder, welche bei dem Schlüsselpunkt-Abgleich als identisch ermittelt wurden, zur Initialisierung der Landmarke (LM). In einem gemeinsamen Optimierungsverfahren wird auf Basis einer gewichteten Fusion der geschätzten Position (P-LM) und des ersten Tiefenwerts (TW1) ein verbesserter Positionswert (PV-LM) der Landmarke (LM) ermittelt und eine kinematische Größe (v, P, a) ermittelt. Es wird auch eine Ermittlungseinrichtung (20) beschrieben. Überdies wird ein Schienenfahrzeug (31) beschrieben.
(EN)
The invention relates to a method for determining a kinematic variable (v, P, a) of a rail vehicle (31). In the method, image data (BD) comprising a sequence of images of the surroundings of the rail vehicle (31) is captured using an on-board image-capturing unit (32), and additional sensor data is collected, which comprises kinematic sensor data (ZSD) and/or image data (BD) from at least one additional image-capturing unit (33). Key points (SP) are detected in the collected image data (BD). Furthermore, a first depth value (TW1) of a key point (SP) is determined on the basis of the additional sensor data and on the basis of the sequence of image data (BD) for each image of the sequence of images (BD). A key point comparison of key points (SP) of different images of the sequence of images of the image data (BD) of the single camera (32) is also carried out. In addition, the position (P-LM) of a key point (SP) identified as a landmark (LM) is estimated by triangulation on the basis of key points (SP) of successive images which have been identified as identical during the key point comparison, to initialise the landmark (LM). An improved position value (PV-LM) of the landmark (LM) is determined and a kinematic variable (v, P, a) is determined in a joint optimisation process on the basis of a weighted fusion of the estimated position (P-LM) and the first depth value (TW1). The invention also relates to a determining device (20). A rail vehicle (31) is additionally described.
(FR)
L'invention concerne un procédé permettant de déterminer une grandeur cinématique (v, P, a) d'un véhicule ferroviaire (31). Selon le procédé, des données d’image (BD), comprenant une séquence d’images de l'environnement du véhicule (31), sont enregistrées avec une unité de prise d'images embarquée (32) et des données de capteurs supplémentaires comprenant des données de capteurs cinématiques (ZSD) et/ou des données d'images (BD) d'au moins une unité de prise d'images supplémentaire (33) sont acquises. Ce procédé consiste à détecter les points clés (SP) dans les données d'images acquises (BD). L'invention concerne en outre une première valeur de profondeur (TW1) d'un point clé (SP) sur la base des données de capteurs supplémentaires et de la séquence de données d'images (BD) pour chaque image de la séquence d'images (BD). L'invention concerne en outre une comparaison de point clé des points clés (SP) de différentes images de la séquence d'images des données d'images (BD) de la caméra unique (32). En outre, l'invention évalue la position (P-LM) d'un point clé (SP) identifié comme un point de repère (LM) qui est estimée par triangulation sur la base de points clés (SP) d'images successives, qui ont été déterminés comme étant identiques lors de la comparaison des points clés, pour initialiser le point de repère (LM). Dans une procédure d'optimisation conjointe, une valeur de position améliorée (PV-LM) du point de repère (LM) est déterminée sur la base d'une fusion pondérée de la position estimée (P-LM) et de la première valeur de profondeur (TW1) et une grandeur cinématique (v, P, a) est déterminée. L’invention concerne également un dispositif de détermination de position (20). L'invention concerne en outre un véhicule ferroviaire (31).
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