ES2780623T3 - System and method to automatically locate and register a beacon - Google Patents
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Abstract
Sistema autónomo (1), para detectar, localizar y registrar automáticamente al menos una baliza (3) instalada en un punto a lo largo de una vía (2) diseñada para un vehículo guiado, el sistema consta de: - una carrocería (11); - medios móviles para mover autónomamente dicha carrocería (11) a lo largo de dicha vía (2); - una primera y una segunda cámara instaladas en dicha carrocería (11) y configuradas para tomar imágenes de la vía (2), donde la primera cámara está configurada para apuntar hacia delante para tomar imágenes de la vía (2) frente al sistema autónomo, y la segunda cámara está configurada para que su eje óptico apunte perpendicularmente a la vía (2); - una unidad de procesamiento (14) para la conducción de los medios móviles (14), el análisis de las imágenes, la detección en dichas imágenes de las balizas (3) instaladas en los puntos a lo largo de la vía (2), y la determinación de la posición de cada baliza (3); - medios de registro (15) para registrar la información relacionada con cada baliza (3) detectada; en donde la primera cámara es utilizada por el sistema autónomo para identificar las balizas que se aproximan y la segunda cámara se usa para una ubicación exacta de la baliza, en donde la unidad de procesamiento (14) está configurada para usar las imágenes adquiridas por la primera cámara para controlar la aproximación del sistema autónomo (1) hacia la baliza (3), y una vez que el sistema autónomo (1) pasa por encima de la baliza (3), la unidad de procesamiento (14) está configurada para usar la segunda cámara para determinar la ubicación exacta de la baliza (3).Autonomous system (1), to automatically detect, locate and register at least one beacon (3) installed at a point along a track (2) designed for a guided vehicle, the system consists of: - a bodywork (11) ; - mobile means for autonomously moving said bodywork (11) along said path (2); - a first and a second camera installed in said bodywork (11) and configured to take images of the road (2), where the first camera is configured to point forward to take images of the road (2) in front of the autonomous system, and the second camera is configured so that its optical axis points perpendicular to the track (2); - a processing unit (14) for driving the moving means (14), analyzing the images, detecting in said images the beacons (3) installed at the points along the track (2), and determining the position of each beacon (3); - recording means (15) for recording the information related to each detected beacon (3); where the first camera is used by the autonomous system to identify the approaching beacons and the second camera is used for an exact location of the beacon, where the processing unit (14) is configured to use the images acquired by the first camera to control the approach of the autonomous system (1) towards the beacon (3), and once the autonomous system (1) passes over the beacon (3), the processing unit (14) is configured to use the second camera to determine the exact location of the beacon (3).
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema y método para localizar y registrar automáticamente una balizaSystem and method to automatically locate and register a beacon
La presente invención se refiere a un sistema y un método para localizar y registrar automáticamente balizas instaladas en puntos a lo largo de una ruta seguida por un vehículo guiado.The present invention relates to a system and a method for automatically locating and registering beacons installed at points along a route followed by a guided vehicle.
La presente invención está dirigida a la detección, localización y registro de faros o balizas instalados en la ruta o en el camino seguido por un vehículo guiado y que están configurados para el intercambio de datos con el vehículo guiado por medio de una señal electromagnética cada vez que el vehículo guiado pasa cerca, por ejemplo, por encima o sobre dicha baliza o faro. En particular, dicha baliza es una Eurobaliza, es decir, una baliza que cumple con el Sistema de Control de Trenes Europeo (European Train Control System), y está instalada entre los raíles de una vía férrea por la que circula el vehículo guiado. El término "vehículo guiado" según la presente invención se refiere a medios de transporte público como autobuses, trolebuses, tranvías, metros, trenes o unidades de tren, etc., así como a medios de transporte de carga, como, por ejemplo, puente-grúa, trenes de mercancías, para los que la seguridad es un factor muy importante y que se guían a lo largo de una ruta o vía férrea por medios de guiado, por ejemplo al menos un carril, en particular, dos carriles entre los cuales se colocan faros/balizas.The present invention is directed to the detection, location and registration of headlights or beacons installed on the route or on the road followed by a guided vehicle and which are configured to exchange data with the guided vehicle by means of an electromagnetic signal each time that the guided vehicle passes close to, for example, over or over said beacon or beacon. In particular, said beacon is a Eurobalise, that is, a beacon that complies with the European Train Control System, and is installed between the rails of a railway track through which the guided vehicle circulates. The term "guided vehicle" according to the present invention refers to means of public transport such as buses, trolleybuses, trams, subways, trains or train units, etc., as well as means of freight transport, such as, for example, bridges -crane, freight trains, for which safety is a very important factor and which are guided along a route or railway by means of guidance, for example at least one lane, in particular, two lanes between which lighthouses / beacons are placed.
Hoy en día, las balizas se graban usando un procedimiento manual, en el que al menos un operador tiene que estar físicamente presente en la vía o en la ruta seguida por el vehículo guiado, con el fin de registrar cada baliza por medio de un dispositivo portátil que se tiene que llevar a la vía férrea, colocarlo en la parte superior de la baliza y, a continuación, a través de la inducción, utilizarlo para cargar los datos de la baliza en el dispositivo portátil. Esta tarea necesita mucho tiempo y puede ser arriesgada para el operador. Benedikt Wenzel et al. en " "SAT.VALID - A New Data Validation Tool For Communication Based Train Control Systems" (“SAT.VALID - Una nueva herramienta de validación de datos para sistemas de control de trenes basados en la comunicación") (Procedimientos, Conferencia IRSE ASPECT - 2012) desarrollan un sistema montado a bordo de un tren para capturar un modelo actualizado de la topología de una vía.Today, beacons are recorded using a manual procedure, in which at least one operator has to be physically present on the road or on the route followed by the guided vehicle, in order to register each beacon by means of a device. laptop that has to be brought to the railroad, placed on top of the beacon, and then via induction, used to load the beacon data into the portable device. This task is time consuming and can be risky for the operator. Benedikt Wenzel et al. en "" SAT.VALID - A New Data Validation Tool For Communication Based Train Control Systems "(" SAT.VALID - A new data validation tool for communication-based train control systems ") (Procedures, IRSE ASPECT Conference - 2012) develop a system mounted on board a train to capture an updated model of the topology of a track.
Un objetivo de la presente invención es proponer un método y un sistema para localizar y registrar automáticamente balizas o faros instalados en los puntos a lo largo de una ruta seguida por un vehículo guiado.An objective of the present invention is to propose a method and a system for automatically locating and registering beacons or headlights installed at points along a route followed by a guided vehicle.
La presente invención propone hacer uso de un sistema autónomo, por ejemplo, un robot, para llevar a cabo automáticamente la detección, localización y registro de cada baliza o faro instalado en puntos a lo largo de una ruta seguida por un vehículo guiado.The present invention proposes to make use of an autonomous system, for example, a robot, to automatically carry out the detection, location and registration of each beacon or beacon installed at points along a route followed by a guided vehicle.
Más precisamente, la invención se refiere a un sistema autónomo para detectar, localizar y registrar automáticamente al menos un faro o baliza instalado en un punto a lo largo de una ruta diseñada para un vehículo guiado, según la reivindicación 1.More precisely, the invention relates to an autonomous system for automatically detecting, locating and registering at least one beacon or beacon installed at a point along a route designed for a guided vehicle, according to claim 1.
La presente invención también se refiere a un método para detectar, localizar y registrar automáticamente, por lo menos un faro o baliza instalada en un punto a lo largo de una ruta diseñada para el guiado de un vehículo, como un tren o un metro, según la reivindicación 10.The present invention also relates to a method for automatically detecting, locating and registering, at least one beacon or beacon installed at a point along a route designed to guide a vehicle, such as a train or a subway, according to claim 10.
La presente invención se refiere así a un sistema autónomo, es decir, a un sistema que no requiere ser accionado por un operador. La unidad de procesamiento según la invención, está configurada para conducir el sistema autónomo a lo largo de la vía por medio del manejo de los medios móviles, para la detección, localización y registro de balizas identificadas por medio de la cámara, libre de cualquier participación del operador. Por supuesto, si fuera necesario, podría ser posible para un operador tomar remotamente el mando y conducir el sistema según la invención. Según la invención el sistema autónomo comprende al menos dos cámaras, una primera cámara apuntando hacia delante para tomar imágenes de la vía enfrente del sistema autónomo y para la identificación de las balizas a las que se aproxima, y una segunda cámara apuntando perpendicularmente a la vía, es decir, al suelo, utilizándola para una localización precisa de la baliza.The present invention thus relates to an autonomous system, that is, to a system that does not need to be operated by an operator. The processing unit according to the invention is configured to drive the autonomous system along the road by means of the handling of mobile means, for the detection, location and registration of beacons identified by means of the camera, free of any participation operator. Of course, if necessary, it could be possible for an operator to remotely take control and operate the system according to the invention. According to the invention, the autonomous system comprises at least two cameras, a first camera pointing forward to take images of the road in front of the autonomous system and for identifying the beacons it is approaching, and a second camera pointing perpendicular to the road. , that is, to the ground, using it for a precise location of the beacon.
Los aspectos adicionales de la presente invención se entenderán mejor a través del siguiente dibujo:Additional aspects of the present invention will be better understood through the following drawing:
Figura 1 representación esquemática de un sistema autónomo según la invención.Figure 1 schematic representation of an autonomous system according to the invention.
La figura 1 muestra una realización preferente de un sistema autónomo 1, según la invención, en el que el sistema autónomo 1 es, en particular, un robot. Dicho sistema autónomo 1 consta de un bastidor o carrocería 11 en, o sobre, el que se instala por lo menos una cámara 12 configurada para tomar imágenes de una ruta o vía 2, dicha vía 2, comprende medios de guiado para guiar un vehículo guiado a lo largo de un recorrido definido por dicha vía 2, dichos medios de guiado son por ejemplo uno o varios carriles configurados para guiar el vehículo guiado, y en particular, el sistema autónomo 1 según la invención. Preferentemente, el sistema autónomo 1 según la invención, está configurado para usar el mismo medio de guiado proporcionado por la vía 2 como los utilizados por el vehículo guiado, por ejemplo, dichos carriles 21, con el fin de avanzar en el mismo recorrido que el vehículo guiado a lo largo de la vía 2. Una o varias balizas 3 se instalan en puntos a lo largo de la vía 2 y están configuradas para intercambiar datos con el vehículo guiado cuando éste pasa en la proximidad, por ejemplo, por encima de dicha baliza 3.Figure 1 shows a preferred embodiment of an autonomous system 1, according to the invention, in which the autonomous system 1 is, in particular, a robot. Said autonomous system 1 consists of a frame or body 11 in, or on, which is installed at least one camera 12 configured to take images of a route or track 2, said track 2, comprising guiding means to guide a guided vehicle along a route defined by said track 2, said guiding means are, for example, one or more rails configured to guide the guided vehicle, and in particular, the autonomous system 1 according to the invention. Preferably, the autonomous system 1 according to the invention is configured to use the same guidance means provided by track 2 as those used by the guided vehicle, for example, said rails 21, in order to advance on the same route as the guided vehicle along track 2. One or more beacons 3 are installed at points along track 2 and are configured to interchange data with the guided vehicle when it passes in proximity, for example, over said beacon 3.
El sistema autónomo 1 consta de medios móviles para mover autónomamente su carrocería 11 a lo largo de la vía 2. Dichos medios móviles pueden comprender una conexión a una fuente de alimentación y/o una fuente de alimentación, un motor 10 para convertir la potencia de la fuente de alimentación en energía mecánica capaz de mover la carrocería 11, y por lo tanto el sistema autónomo 1. Preferentemente, el motor convierte la energía de la fuente de alimentación, por ejemplo, la energía eléctrica, en una energía mecánica de un eje de rotación, y en el que la rotación de dicho eje acciona al menos una rueda 13 en rotación. Preferentemente, los medios móviles del sistema autónomo 1, según la invención, están configurados para hacer uso de un tipo idéntico de interacción con la vía 2 como el vehículo guiado tiene con dicha vía 2 para mover la carrocería 11, y por lo tanto el sistema autónomo I. Por ejemplo, si el vehículo guiado es un tren que comprende ruedas que se apoyan en los carriles 21, a continuación, preferentemente, el sistema autónomo 1 está compuesto de ruedas 13, que están configuradas para apoyarse en los mismos carriles 21. Además, los medios móviles según la invención están, en particular, configurados para cooperar con los medios de guiado de la vía 2 que están configurados para guiar el vehículo guiado a lo largo del recorrido definido por dicha vía 2. Por ejemplo, las ruedas 13 de los medios móviles están configuradas para estar apoyadas y guiadas por los carriles 21 de la vía 2. Por supuesto, la presente invención no se limita a los sistemas autónomos 1 utilizando los medios de guía de la vía 2 para ser guiado a lo largo de dicha vía 2, sino que también está abierto a sistemas autónomos 1 como un drone capaz de identificar la vía 2 por medio de la cámara 12, y seguir el recorrido descrito por dicha vía 2.The autonomous system 1 consists of mobile means to autonomously move its body 11 along the track 2. Said mobile means can comprise a connection to a power source and / or a power source, a motor 10 to convert the power of the power source into mechanical energy capable of moving the body 11, and therefore the autonomous system 1. Preferably, the motor converts the energy from the power source, for example electrical energy, into mechanical energy from a shaft of rotation, and wherein the rotation of said shaft drives at least one wheel 13 in rotation. Preferably, the mobile means of the autonomous system 1, according to the invention, are configured to make use of an identical type of interaction with track 2 as the guided vehicle has with said track 2 to move the body 11, and therefore the system autonomous I. For example, if the guided vehicle is a train comprising wheels that rest on the rails 21, then preferably the autonomous system 1 is composed of wheels 13, which are configured to rest on the same rails 21. Furthermore, the mobile means according to the invention are, in particular, configured to cooperate with the track guiding means 2 which are configured to guide the guided vehicle along the path defined by said track 2. For example, the wheels 13 of the mobile means are configured to be supported and guided by the rails 21 of the track 2. Of course, the present invention is not limited to the autonomous systems 1 using the guide means of track 2 to be guided along said track 2, but is also open to autonomous systems 1 such as a drone capable of identifying track 2 by means of camera 12, and follow the route described by said track 2.
Los medios móviles según la invención son, en particular, controlados por una unidad de procesamiento 14 del sistema autónomo 1 según la invención. En particular, dicha unidad de procesamiento 14 está conectada a la cámara 12 para procesar cada imagen tomada por la cámara 12 durante el desplazamiento del sistema autónomo 1 a lo largo de la vía 2. La unidad de procesamiento 14 consta preferentemente de medios de comunicación para comunicarse con un dispositivo de comunicación remoto instalado, por ejemplo, en un centro de control remoto. La cámara 12 está, en particular, configurada para tomar imágenes de las secciones de vía enfrente de la carrocería 11 (en lo sucesivo también llamada sección aguas abajo) en relación con su dirección de desplazamiento (indicado por la flecha A en el caso particular de la Fig. 1). Preferentemente, la unidad de procesamiento 14 está conectada a medios de almacenamiento 15 que pueden contener una base de datos para almacenar datos y/o subir datos y/o modificar datos ya grabadas en dichos medios de almacenamiento 15 y/o base de datos.The mobile means according to the invention are, in particular, controlled by a processing unit 14 of the autonomous system 1 according to the invention. In particular, said processing unit 14 is connected to the camera 12 to process each image taken by the camera 12 during the movement of the autonomous system 1 along the path 2. The processing unit 14 preferably consists of communication means for communicate with a remote communication device installed, for example, in a remote control center. The camera 12 is, in particular, configured to take images of the track sections in front of the body 11 (hereinafter also called the downstream section) in relation to their direction of travel (indicated by arrow A in the particular case of Fig. 1). Preferably, the processing unit 14 is connected to storage means 15 that can contain a database for storing data and / or uploading data and / or modifying data already recorded in said storage means 15 and / or database.
Preferentemente, dicha cámara 12 está configurada para captar en tiempo real al menos una imagen de una sección aguas abajo de dicha vía 2, dicha sección aguas abajo es una parte de la vía que se extiende desde un primer punto de dicha vía 2 situada aguas abajo de dicha carrocería 11 a un segundo punto de dicha vía 2 situada aguas abajo de dicho carrocería 11, la distancia que separa la cámara 12 desde el segundo punto es mayor que la distancia que separa la cámara 12 de dicho primer punto. La unidad de procesamiento 14 es capaz de analizar automáticamente cada imagen tomada por cada cámara 12, para identificar y localizar dicha sección aguas abajo de la misma y para determinar en tiempo real si una baliza 3 se encuentra en dicha sección aguas abajo, en particular entre dicho primer punto y el segundo punto.Preferably, said camera 12 is configured to capture in real time at least one image of a downstream section of said track 2, said downstream section is a part of the track that extends from a first point of said track 2 located downstream from said body 11 to a second point of said track 2 located downstream of said body 11, the distance that separates the chamber 12 from the second point is greater than the distance that separates the chamber 12 from said first point. The processing unit 14 is capable of automatically analyzing each image taken by each camera 12, to identify and locate said downstream section thereof and to determine in real time if a beacon 3 is in said downstream section, in particular between said first point and second point.
Preferentemente, la unidad de procesamiento 14 es capaz de digitalizar cada imagen capturada por la cámara 12 para transformar dicha imagen capturada en un formato que se puede utilizar para localizar la baliza 3. La unidad de procesamiento 14 está configurada para detectar si una baliza 3 está comprendida en la imagen adquirida por la cámara y, opcionalmente, detectar e identificar la vía 2. Para este propósito, la unidad de procesamiento 14 utiliza, en particular, un algoritmo para el reconocimiento de objetos. Ventajosamente, la identificación de la vía 2 en cada imagen puede ayudar a la detección de balizas 3, ya que la posición de una baliza 3 en comparación con la posición de la vía podría ser utilizada como un parámetro para la búsqueda de balizas en las imágenes adquiridas por la cámara, dicho parámetro se usa por ejemplo por el algoritmo para el reconocimiento de objetos.Preferably, the processing unit 14 is capable of digitizing each image captured by the camera 12 to transform said captured image into a format that can be used to locate the beacon 3. The processing unit 14 is configured to detect whether a beacon 3 is comprised in the image acquired by the camera and, optionally, detecting and identifying the path 2. For this purpose, the processing unit 14 uses, in particular, an algorithm for object recognition. Advantageously, the identification of lane 2 in each image can help the detection of beacons 3, since the position of a beacon 3 compared to the position of the lane could be used as a parameter to search for beacons in the images. acquired by the camera, said parameter is used for example by the algorithm for object recognition.
Alternativamente, dicha cámara 12 puede estar configurada e instalada para tomar imágenes de las secciones de vía que se encuentran bajo la carrocería 11 del sistema autónomo 1. En otras palabras, dicha cámara 12 puede apuntar perpendicularmente a la vía o al suelo (eje óptico de la cámara perpendicular a la vía). Esta configuración de la cámara 12 puede ayudar a determinar la posición de la baliza 3 en comparación con la posición de la carrocería I I . En efecto, entonces es más fácil determinar el centro de la baliza 3 haciendo que al menos una parte de la baliza coincida con el eje óptico de la cámara 12. Según la invención el sistema autónomo 1 consta de dos cámaras, una primera cámara apuntando hacia delante como se describió anteriormente, y una segunda cámara que tiene su eje óptico apuntando perpendicularmente a la vía 2 como se describió antes, de modo que la primera cámara proporciona una primera aproximación de la localización y posición de la baliza y se utiliza para controlar el enfoque del sistema autónomo 1 hacia la baliza 3, y la segunda cámara se utiliza para la determinación precisa de la localización/posición de la baliza por debajo de la carrocería 11 del sistema autónomo 1. Las imágenes de ambas cámaras se pueden procesar por medio del algoritmo de reconocimiento de objetos con el fin de determinar las características y la posición de la baliza. En el siguiente texto, "primera cámara" hace referencia a una cámara apuntando hacia delante y "segunda cámara" hace referencia a una cámara apuntando perpendicularmente a la vía como se describió anteriormente.Alternatively, said camera 12 can be configured and installed to take images of the track sections that are under the body 11 of the autonomous system 1. In other words, said camera 12 can point perpendicular to the track or to the ground (optical axis of the camera perpendicular to the track). This configuration of the camera 12 can help determine the position of the beacon 3 compared to the position of the bodywork I I. Indeed, it is then easier to determine the center of the beacon 3 by making at least a part of the beacon coincide with the optical axis of the camera 12. According to the invention the autonomous system 1 consists of two cameras, a first camera pointing towards forward as described above, and a second camera having its optical axis pointing perpendicular to track 2 as described above, so that the first camera provides a first approximation of the location and position of the beacon and is used to control the approach of the autonomous system 1 towards the beacon 3, and the second camera is used for the precise determination of the location / position of the beacon below the bodywork 11 of the autonomous system 1. The images from both cameras can be processed by means of the Object recognition algorithm in order to determine the characteristics and position of the beacon. In the following text, "first camera" refers to a camera pointing forward and "second camera" refers to a camera pointing perpendicular to the road as described above.
Preferiblemente, la unidad de procesamiento 14 usa dicho algoritmo de reconocimiento de objetos para identificar la presencia o ausencia de la baliza 3 en cada imagen captada por la cámara 12, por ejemplo, por la primera y/o la segunda cámara. En particular, el algoritmo de reconocimiento utiliza técnicas de reconocimiento geométricas aplicadas a cada imagen o a una parte de cada imagen (por ejemplo, sólo a la parte que comprende la vía, o sólo a la parte comprendida entre dos raíles 21 de la vía 2) para la identificación, por ejemplo, de la baliza 3 y en particular de la sección aguas abajo de la vía 2. Por ejemplo, el algoritmo de reconocimiento de objetos es capaz, en particular, de buscar primero una vía 2 (por ejemplo, una sección aguas abajo de la vía) en la imagen adquirida por la cámara, preferentemente por la primera cámara, y segundo, una vez que se ha identificado en dicha imagen una vía 2 o de una sección aguas abajo de la vía 2, buscar una baliza 3 sólo en un área de la imagen en la que ha sido identificada la vía 2 o la sección aguas abajo de la vía. El algoritmo de reconocimiento de objetos utiliza preferentemente técnicas de aprendizaje automático, como boosting para la identificación de objetos, al igual que la vía 2 o la baliza 3, de las imágenes tomadas por la cámara 12. Técnicas tales como boosting para la identificación de objetos en imágenes son bien conocidas por los expertos y no necesitan más explicaciones.Preferably, the processing unit 14 uses said object recognition algorithm to identify the presence or absence of beacon 3 in each image captured by camera 12, for example, by the first and / or second camera. In particular, the recognition algorithm uses geometric recognition techniques applied to each image or to a part of each image (for example, only to the part that comprises the track, or only to the part between two rails 21 of track 2) for the identification, for example, of beacon 3 and in particular of the downstream section of track 2. For example, the object recognition algorithm is able, in particular, to first search for a track 2 (for example, a downstream section of the track) in the image acquired by the camera, preferably by the first camera, and second, once a track 2 or a section downstream of track 2 has been identified in said image, look for a beacon 3 only in an area of the image where track 2 or the downstream section of the track has been identified. The object recognition algorithm preferably uses machine learning techniques, such as boosting for the identification of objects, like track 2 or beacon 3, from the images taken by camera 12. Techniques such as boosting for the identification of objects images are well known to experts and need no further explanation.
Preferiblemente, y para identificar una baliza 3 en una imagen, en particular, para reconocer dicha vía 2 en la imagen adquirida por la cámara, por ejemplo, mediante la primera cámara y/o la segunda cámara, el algoritmo de reconocimiento puede hacer una correlación o correspondencia entre un conjunto de píxeles de la imagen captada por dicha cámara y un conjunto de características de la baliza 3, y preferentemente también de la vía 2, en donde dichas características se pueden guardar previamente en la base de datos del sistema autónomo 1 según la invención. Preferentemente, dichas características definen, por ejemplo, formas geométricas específicas de la baliza 3, y preferentemente también de la vía 2, dichas características facilitan la identificación de la vía/baliza por medio del algoritmo de reconocimiento de objetos por la comparación de las características de las imágenes con las características grabadas de la baliza/vía en dicha base de datos.Preferably, and to identify a beacon 3 in an image, in particular, to recognize said path 2 in the image acquired by the camera, for example, by means of the first camera and / or the second camera, the recognition algorithm can make a correlation or correspondence between a set of pixels of the image captured by said camera and a set of characteristics of beacon 3, and preferably also of track 2, where said characteristics can be previously saved in the database of autonomous system 1 according to the invention. Preferably, said characteristics define, for example, specific geometric shapes of beacon 3, and preferably also of track 2, said characteristics facilitate the identification of the path / beacon by means of the object recognition algorithm by comparing the characteristics of the images with the recorded characteristics of the beacon / track in said database.
Preferentemente, dicho método según la invención puede incluir, en particular, una fase de aprendizaje destinada a crear dicha base de datos. La fase de aprendizaje puede comprender una adquisición de imágenes por la cámara del sistema autónomo 1 cuando ésta se mueve en una vía 2 que consta de faros/balizas instalados en puntos conocidos a lo largo de la vía 2. Dichas imágenes adquiridas durante la fase de aprendizaje se pueden utilizar como imágenes "de aprendizaje" (es decir, imágenes típicas que representan una vía que tiene balizas) para la detección por el algoritmo de reconocimiento de objetos de la baliza y/o la vía durante la fase de aprendizaje. Durante dicha fase de aprendizaje, las características de la vía/baliza, como formas geométricas específicas de la baliza 3 y/o de la vía 2, podrían ser almacenadas automáticamente en la base de datos por la unidad de procesamiento 14. En particular, una vez que dicha fase de aprendizaje se ha completado, entonces, dicha base de datos se utiliza por el algoritmo de reconocimiento de objetos para la identificación en tiempo real de las características de la baliza/vía en las imágenes captadas por la cámara. Ventajosamente, dicha base de datos puede ser actualizable y adaptable en el sentido de que, una vez que dicha fase de aprendizaje se ha completado, se puede actualizar en tiempo real utilizando nuevas imágenes adquiridas por dicha cámara en los posteriores recorridos del sistema autónomo 1 a lo largo de la vía 2 con el fin de completar la base de datos y mejorar el proceso de identificación de las balizas 3 por medio del algoritmo de reconocimiento de objetos.Preferably, said method according to the invention may include, in particular, a learning phase intended to create said database. The learning phase may comprise an image acquisition by the autonomous system camera 1 when it moves on a track 2 consisting of headlights / beacons installed at known points along the track 2. Said images acquired during the track phase. Learning images can be used as "learning" images (ie, typical images representing a path having beacons) for detection by the beacon and / or pathway object recognition algorithm during the learning phase. During said learning phase, the characteristics of the path / beacon, such as specific geometric shapes of beacon 3 and / or path 2, could be automatically stored in the database by the processing unit 14. In particular, a Once said learning phase has been completed, then, said database is used by the object recognition algorithm to identify in real time the characteristics of the beacon / track in the images captured by the camera. Advantageously, said database can be updateable and adaptable in the sense that, once said learning phase has been completed, it can be updated in real time using new images acquired by said camera in subsequent tours of the autonomous system 1 to along track 2 in order to complete the database and improve the identification process of beacons 3 by means of the object recognition algorithm.
Preferentemente, cada vez que el algoritmo de reconocimiento de objetos identifica una baliza 3 a partir de una imagen tomada por la cámara 12, en particular por la primera cámara y/o la segunda cámara, entonces la unidad de procesamiento 14 pueda llevar a cabo al menos uno de los siguientes pasos:Preferably, each time the object recognition algorithm identifies a beacon 3 from an image taken by the camera 12, in particular the first camera and / or the second camera, then the processing unit 14 can carry out the minus one of the following steps:
- disminución de la velocidad de movimiento de la carrocería 1, es decir, del sistema autónomo 1, mediante el manejo de los medios móviles, por ejemplo, del motor, de modo que la velocidad del sistema autónomo 1 según la invención cuando pasa por encima/cerca de una baliza 3 es más pequeña que su velocidad cuando no se detecta ninguna baliza, con el fin de mejorar la determinación de la localización de la baliza 3. Por ejemplo, las imágenes tomadas por la primera cámara son utilizadas por la unidad de procesamiento para controlar la aproximación del sistema autónomo 1 a la baliza 3, y una vez que el sistema autónomo 1 pasa por encima de la baliza 3, la segunda cámara y/o dispositivo 16 (véase mas abajo) se puede usar para determinar la localización exacta de la baliza, en el que la unidad de procesamiento es capaz de determinar, por ejemplo, el momento T correspondiente a una alineación del eje óptico de la segunda cámara con una parte de la baliza (por ejemplo un borde) y/o la alineación de un bucle de recepción del dispositivo 16 con un bucle de transmisión de la baliza 3, y para deducir la posición de la baliza de la posición del sistema autónomo 1 en dicho momento T, en el que dicha posición de la baliza podría en ese momento ser registrada en la base de datos y/o transmitida a un centro de control remoto;- decrease in the speed of movement of the bodywork 1, that is, of the autonomous system 1, by means of the handling of the moving means, for example, of the engine, so that the speed of the autonomous system 1 according to the invention when it passes over / near a beacon 3 is smaller than its speed when no beacon is detected, in order to improve the determination of the location of beacon 3. For example, the images taken by the first camera are used by the processing to control the approach of autonomous system 1 to beacon 3, and once autonomous system 1 passes over beacon 3, the second camera and / or device 16 (see below) can be used to determine the location of the beacon, in which the processing unit is able to determine, for example, the moment T corresponding to an alignment of the optical axis of the second camera with a part of the beacon (for example an edge) and / or the align ion of a receiving loop of device 16 with a transmitting loop of beacon 3, and to deduce the position of the beacon from the position of the autonomous system 1 at said time T, in which said position of the beacon could at that time moment to be registered in the database and / or transmitted to a remote control center;
- control de un dispositivo 16 para la comunicación con la baliza 3, dicho dispositivo 16 consta, por ejemplo, de un emisor y un receptor y está instalado en la carrocería 11 de manera que, en particular, al menos su emisor y receptor están frente a la baliza 3 cuando la carrocería pasa sobre/por encima de la baliza 3. Preferentemente, el emisor está configurado para alimentar remotamente la baliza 3, en particular por medio de energía radiante. Dicho emisor consta, por ejemplo, de una antena que comprende un bucle emisor para radiar energía, en particular energía de radiofrecuencia, la baliza está entonces alimentada por dicha energía radiada y es capaz de transmitir, a cambio, una señal electromagnética. El receptor consta de una antena incorporada por lo menos a un bucle de recepción para recibir la señal electromagnética producida por la baliza 3, más precisamente la señal electromagnética producida por un bucle de transmisión de la baliza 3, el receptor comprende por lo tanto un bucle de recepción configurado para recoger la señal electromagnética enviada por la baliza 3 en respuesta a su alimentación por el emisor y para la entrega de una señal SR a la unidad de procesamiento 14, la señal SR será de corriente inducida por la señal electromagnética en dicho bucle de recepción, en el que dicha corriente proporciona una medida de la amplitud de la señal electromagnética en función de la posición del bucle de recepción (por ejemplo, en función de la posición del centro del bucle de recepción) en comparación con la posición de la baliza 3, más precisamente en comparación con la posición del centro del bucle de transmisión de la baliza 3. En el contexto de la presente invención, el centro de la baliza 3 se refiere al centro de su bucle de transmisión, y los centros de los bucles de recepción o transmisión son principalmente centros geométricos. La unidad de procesamiento 14 es capaz de procesar la señal SR emitida por el bucle de recepción con el fin de recoger información enviada por la baliza 3 en respuesta a su alimentación y es capaz de enviar información a la baliza 3, en el que dicha información puede contener la posición de la baliza 3 y/o un número de referencia. La unidad de procesamiento es capaz de determinar el momento t en el que el centro del bucle de recepción coincide con el centro del bucle de transmisión de la señal SR. Tal técnica de determinación del centro de la baliza es conocida por los expertos en la materia y no necesita más explicaciones;- control of a device 16 for communication with the beacon 3, said device 16 consists, for example, of an emitter and a receiver and is installed on the bodywork 11 so that, in particular, at least its emitter and receiver are opposite to beacon 3 when the bodywork passes over / over beacon 3. Preferably, the emitter is configured to remotely power beacon 3, in particular by means of radiant energy. Said emitter consists, for example, of an antenna comprising an emitter loop to radiate energy, in particular radio frequency energy, the beacon is then powered by said radiated energy and is capable of transmitting, in return, an electromagnetic signal. The receiver consists of an antenna incorporated into at least one reception loop to receive the electromagnetic signal produced by the beacon 3, more precisely the electromagnetic signal produced by a transmission loop of the beacon 3, the receiver therefore comprises a loop receiver configured to collect the electromagnetic signal sent by the beacon 3 in response to its power supply by the emitter and for the delivery of an SR signal to the processing unit 14, the SR signal will be of current induced by the electromagnetic signal in said reception loop, in which said current provides a measurement of the amplitude of the electromagnetic signal as a function of the position of the receiving loop (for example, as a function of the position of the center of the receiving loop) compared to the position of the beacon 3, more precisely compared to the position from the center of the transmitting loop of the beacon 3. In the context of the present invention, the center of the beacon 3 refers to the center of its transmitting loop, and the centers of the receiving or transmitting loops are primarily geometric centers. The processing unit 14 is capable of processing the SR signal emitted by the reception loop in order to collect information sent by the beacon 3 in response to its power supply and is capable of sending information to the beacon 3, in which said information it may contain the position of beacon 3 and / or a reference number. The processing unit is capable of determining the time t at which the center of the reception loop coincides with the center of the transmission loop of the SR signal. Such a technique for determining the center of the beacon is known to those skilled in the art and needs no further explanation;
- control de un sistema de geolocalización para determinar la posición de cada baliza 3. Dicho sistema de geolocalización está instalado preferentemente en o sobre la carrocería 11. Dicho sistema de geolocalización puede hacer uso de la cámara instalada sobre o en la carrocería 11 y que esta preferentemente configurada para tener su eje óptico apuntando perpendicularmente a la vía 2, es decir, de dicha segunda cámara, o del dispositivo 16, para determinar la posición de la baliza 3. Por ejemplo, la posición del eje óptico de la segunda cámara se puede utilizar para determinar la posición de la baliza en la vía 2. De hecho, la unidad de procesamiento 14 puede identificar dicha baliza 3 en imágenes tomadas por la segunda cámara, por medio de dicho algoritmo de reconocimiento de objetos y determinar cuando el eje óptico de la segunda cámara apunta hacia o coincide con una parte de la baliza 3 para analizar dichas imágenes. Por ejemplo, la base de datos puede comprender imágenes pregrabadas de la baliza, en donde los datos relativos a la distancia entre el centro de la baliza y dicha parte se graban y se utilizan por el sistema de procesamiento para determinar la posición del centro de la baliza 3 en el momento T desde la posición de dicha parte en dicho momento T en comparación con la posición del sistema autónomo en dicho momento T, en el que la posición del sistema autónomo en dicho momento T se determina por medio del sistema de geolocalización. Por posición del sistema autónomo, se ha de entender la posición de un punto de referencia del sistema autónomo (por ejemplo, sus coordenadas geográficas y/o la distancia que separa dicho punto de referencia de una referencia fija como se describe más adelante), y por lo tanto, la determinación de la posición del centro de la baliza en comparación con la posición del sistema autónomo significa la determinación de la posición del centro de la baliza en comparación con la posición del punto de referencia. Por ejemplo, dicho punto de referencia podría ser la proyección del eje óptico de la segunda cámara en un plano horizontal. Dicho sistema de geolocalización está especialmente configurado para determinar la posición del punto de referencia del sistema autónomo, por ejemplo, la posición del eje óptico de dicha segunda cámara, en comparación con la referencia fija, siendo la referencia fija, en particular, una posición fija en una red del vehículo guiado, por ejemplo, un punto de partida en la vía 2, mediante el uso de técnicas como odometría y/o técnicas del sistema de Posicionamiento Global. Lo mismo se aplica mutatis mutandis para la determinación de la posición del centro del bucle de recepción en comparación con dicha referencia fija, en la que el centro del bucle de recepción podría elegirse como punto de referencia. Una vez que se determina la posición de la baliza 3, entonces la unidad de procesamiento 14 podrá escribir información relacionada con la posición de la baliza 3 en una memoria de la baliza por medio del dispositivo 16 para la comunicación y/o puede escribir dicha información en dicha base de datos, y/o puede comparar una información relacionada con la posición de la baliza proporcionado por la baliza 3 a la posición determinada, y/o puede comunicar automáticamente dicha posición a un centro de control remoto.- control of a geolocation system to determine the position of each beacon 3. Said geolocation system is preferably installed in or on the body 11. Said geolocation system can make use of the camera installed on or in the body 11 and that this preferably configured to have its optical axis pointing perpendicular to track 2, that is, of said second camera, or of device 16, to determine the position of beacon 3. For example, the position of the optical axis of the second camera can be used to determine the position of the beacon on track 2. In fact, the processing unit 14 can identify said beacon 3 in images taken by the second camera, by means of said object recognition algorithm and determine when the optical axis of the second camera points towards or coincides with a part of the beacon 3 to analyze said images. For example, the database may comprise prerecorded images of the beacon, where data relating to the distance between the center of the beacon and said part is recorded and used by the processing system to determine the position of the center of the beacon. beacon 3 at time T from the position of said part at said time T compared to the position of the autonomous system at said time T, wherein the position of the autonomous system at said time T is determined by means of the geolocation system. By autonomous system position, the position of a reference point of the autonomous system is to be understood (for example, its geographical coordinates and / or the distance that separates said reference point from a fixed reference as described below), and therefore, determining the position of the center of the beacon compared to the position of the autonomous system means determining the position of the center of the beacon compared to the position of the reference point. For example, said reference point could be the projection of the optical axis of the second camera on a horizontal plane. Said geolocation system is specially configured to determine the position of the reference point of the autonomous system, for example, the position of the optical axis of said second camera, compared to the fixed reference, the fixed reference being, in particular, a fixed position in a guided vehicle network, for example, a starting point on track 2, by using techniques such as odometry and / or Global Positioning system techniques. The same applies mutatis mutandis for the determination of the position of the center of the receiving loop compared to said fixed reference, in which the center of the receiving loop could be chosen as the reference point. Once the position of the beacon 3 is determined, then the processing unit 14 will be able to write information related to the position of the beacon 3 in a memory of the beacon by means of the device 16 for communication and / or can write such information in said database, and / or can compare information related to the position of the beacon provided by the beacon 3 to the determined position, and / or can automatically communicate said position to a remote control center.
Para resumir, la presente invención propone un sistema y un método para detectar automáticamente balizas en los puntos a lo largo de una ruta de un vehículo guiado, en el que se utiliza una unidad de procesamiento para la detección de balizas en las imágenes tomadas por al menos dos cámaras a bordo dicho sistema. To summarize, the present invention proposes a system and a method to automatically detect beacons at points along a route of a guided vehicle, in which a processing unit is used for the detection of beacons in the images taken by al at least two cameras on board said system.
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