JP7372249B2 - 鉄道線路上の関心点または線を位置特定するための方法 - Google Patents
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Description
文書US4986189は、鉄道線路の保守または修理のための介入マシンを説明しており、これは、マシンが鉄道線路上を作業の進行方向に走行しながら前進する間に作動するように意図された介入ツールを備える。障害物の存在を予測し、かつツールの位置決めの自動化されたコマンドを可能にするために、測定ビームがマシンの前面に配設されている。この測定ビームは、線路の方向に対して水平かつ垂直に配設されており、レールの横方向の位置決めを検出できるように整列されたセンサを備える。カメラによって構築された別のセンサは、線路上の障害物を監視する。測定ビームはさらに走行距離計を搭載している。センサの信号は、走行距離計の信号と、測定ビームとツールとの間の所定の距離の関数である遅延を有するツールに命令するための回路に送信される。したがって、測定ビームを、それらとの干渉のリスクなしに、ツールからある距離で配設することが可能である。ただし、この動作モードでは、測定ビームとツールとの間の所定の距離が正確にわかっていることを前提としている。ツールの位置決めの望ましい精度がセンチメートルである限り、共通の基準系を作成するために、介入ツールと測定ビームを支持するための非常に剛性の高い共通のシャーシを提供する必要がある。また、線路に対する測定ビームの垂直性が正確であることも前提としている。さらに、レールの中立線に対するタッチプローブホイールのスライドまたは角度内接などにリンクされた走行距離誤差は累積される。最後に、このシステムは曲線線路を管理しない。
-走行距離計(複数可)を用いて、進行方向への鉄道線路上の鉄道位置特定システムの進行データを繰り返し取得することと、
-鉄道線路を向くリニアカメラを用いて、瞬時測定線に沿った瞬時線形光学データを繰り返し取得することと、
-少なくとも瞬時線形光学データを処理し、かつ、適切な場合には進行データを処理することによって、鉄道線路の表面の領域のビットマップ画像を構築することと、
-構築されたビットマップ画像を処理することによって、構築されたビットマップ画像において、所定のシグネチャーの少なくとも1つの空間インデックスマーカを識別することと、少なくとも進行データを処理することによって、空間インデックスマーカの曲線横座標および鉄道線路の基準線に対する空間インデックスマーカの位置決めを決定することと、
-関心点または線を、構築されたビットマップ画像において識別することと、空間インデックスマーカおよび基準線にリンクされた2次元位置特定基準系において、関心点または線の座標を決定することと、を含む。
-転置マトリックスカメラ(複数可)を用いて、転置システムの空間基準系における1つまたは複数の転置マトリックス画像のセットを取得することと、
-走行距離計によって取得された進行データの関数として、1つまたは複数の転置マトリックス画像のセットにおいて、空間インデックスマーカを識別することと、空間インデックスマーカおよび転置システムの空間基準系における基準線のデータ特性の座標を決定することと、
-空間インデックスマーカおよび転置システムの空間基準系における基準線のデータ特性の座標の関数として、転置システムの空間基準系における関心点または線の転置座標、ならびに、位置特定基準系における関心点または線の座標を計算することと、を含む、転置段階と、を含む、方法に関する。
-鉄道線路を向く鉄道位置特定イステムのリニアカメラを用いて、瞬時測定線に沿った瞬時線形光学データを繰り返し取得することと、
-鉄道位置特定システムの配向デバイスを用いて、鉄道線路の基準線に対する鉄道位置特定システムの角度配向データを繰り返し取得することと、
-少なくとも瞬時線形光学データを処理することによって、鉄道線路の表面の領域の潜在的に歪んだビットマップ画像を構築することと、
-潜在的に歪んだビットマップ画像における関心点または線を識別することと、
-潜在的に歪んだビットマップ画像の基準系における関心点または線および角度配向データの潜在的に歪んだ座標の関数として、関心点または線の修正された座標を決定することと、を含む、方法に関する。
-潜在的に歪んだビットマップ画像を処理することによって、潜在的に歪んだビットマップ画像において、所定のシグネチャーの少なくとも1つの空間インデックスマーカが識別され、
-進行データおよび角度配向データを処理することによって、鉄道線路の基準線に対する空間インデックスマーカの曲線横座標が決定され、
-関心点または線の修正された座標は、空間インデックスマーカおよび基準線にリンクされた局所2次元位置特定基準系において決定される。
-既知のシグネチャーの空間インデックスマーカの曲線横座標を特徴付けるデータの受信、ならびに鉄道線路の基準線に対する空間インデックスマーカ、ならびに空間インデックスマーカおよび基準線にリンクされた2次元位置特定基準系における関心点または線の座標の位置決め、
-転置シャーシに対して固定された、転置システムの空間基準系における1つまたは複数の転置マトリックス画像のセットの転置マトリックスカメラ(複数可)を用いた取得、
-鉄道線路に対する転置システムの進行データの走行距離計を用いた取得、
-進行データおよび曲線横座標データの関数としての1つまたは複数の転置マトリックス画像のセットにおける空間インデックスマーカの識別、
-転置シャーシの空間基準系における空間インデックスマーカおよび基準線に特徴的なデータの決定、
-空間インデックスマーカおよび転置システムの空間基準系における基準線のデータ特性の座標としての、転置システムの空間基準系における関心点または線の転置座標、ならびに、位置特定基準系における関心点または線の座標の計算、を含む。
Claims (19)
- 鉄道線路(22)を位置特定するための方法であって、進行方向(100)に前記鉄道線路(22)上を進行する鉄道位置特定システム(12)によって実行され、前記位置特定方法が以下のアクション:
-前記鉄道線路(22)を向く前記鉄道位置特定システム(12)のリニアカメラ(26)を用いて、瞬時測定線(50)に沿った瞬時線形光学データを繰り返し取得することと、
-前記鉄道位置特定システム(12)の配向デバイス(52)を用いて、前記鉄道線路(22)の基準線(22A)に対する前記鉄道位置特定システム(12)の角度配向データを繰り返し取得することと、
-少なくとも前記瞬時線形光学データを処理することによって、前記鉄道線路(22)の表面の領域の潜在的に歪んだビットマップ画像を構築することと、
-関心点または線(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’、162、163、164)を前記潜在的に歪んだビットマップ画像において識別することと、
-前記関心点または線(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’、162、163、164)の修正された座標を、前記潜在的に歪んだビットマップ画像および前記角度配向データの基準系において、前記関心点または線(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’、162、163、164)の潜在的に歪んだ座標に基づいて決定することと、を含む、方法。 - 前記角度配向データを取得するために、前記配向デバイス(52)の第1のタッチブローブが、前記鉄道線路の第1のレール(22A)に対する前記鉄道位置特定システム(12)の配向を検出する、請求項1に記載の方法。
- 前記角度配向データを取得するために、前記配向デバイス(52)の第2のタッチプローブが、前記鉄道線路の第2のレール(22B)に対する前記鉄道位置特定システム(12)の配向を検出する、請求項2に記載の方法。
- 前記角度配向データを取得するために、前記鉄道線路の第1のレールに面して配設された前記配向デバイス(52)の第1の配向マトリックスカメラ(54A)が、前記配向デバイス(52)によって処理されたショットを撮り、前記ショットの中で、前記第1の配向マトリックスカメラ(54A)のターゲットに対する前記第1のレール(22A)の配向を検出する、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記角度配向データを取得するために、前記鉄道線路の第2のレール(22B)に面して配設された第2の配向マトリックスカメラ(54B)がショットを撮り、前記配向デバイス(52)によって処理された前記ショットを処理して、前記ショットの中で前記第2の配向マトリックスカメラ(54B)のターゲットに対する前記第2のレール(22B)の配向を検出する、請求項4に記載の方法。
- 前記鉄道位置特定システム(12)が、枕木(62,64)を備えた前記鉄道線路(22)の前記表面の領域および前記鉄道線路(22)の前記表面の枕木間領域を検出することをさらに含み、前記配向デバイスが前記角度配向データを繰り返し取得することは、前記枕木間領域の各々について一度だけ実行される、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記基準線(122A、122B、222)が、前記鉄道線路(22)のレール(22A、22B)のうちの1つの中立線、または、前記鉄道線路(22)の前記レール(22A、22B)の中立線(122A、122B)から構築された線である、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記角度配向データが、前記基準線(222)を前記鉄道線路(22)の前記レール(22A、22B)の前記中立線(122A、122B)から構築するために使用される、請求項7に記載の方法。
- 前記鉄道位置特定システム(12)の1つまたは複数の走行距離計(28)が、前記進行方向(100)への前記鉄道線路(22)上の前記鉄道位置特定システム(12)の進行データを繰り返し取得する、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記瞬時線形光学データの前記取得が、進行データの受信によってトリガされる、請求項9に記載の方法。
- 前記瞬時線形光学データおよび前記進行データが同期された方式で取得される、請求項9に記載の方法。
- 前記進行データおよび前記瞬時線形光学データがタイムスタンプされる、請求項9~11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビットマップ画像が前記タイムスタンプの関数として構築される、請求項12に記載の方法。
- -前記潜在的に歪んだビットマップ画像を処理することによって、前記潜在的に歪んだビットマップ画像において、所定のシグネチャーを有する少なくとも1つの空間インデックスマーカ(56)を識別することと、
-前記進行データおよび前記角度配向データを処理することによって、前記基準線(122A、122B、222)に沿った前記空間インデックスマーカ(56)の曲線横座標および前記鉄道線路(22)の基準線(122A、122B、222)に対する前記空間インデックスマーカ(56)の位置決めを決定することと、をさらに含み、
-前記関心点または線(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’、162、163、164)の前記修正された座標が、前記空間インデックスマーカ(56)および前記基準線(122A、122B、222)にリンクされた局所2次元位置特定基準系において決定される、請求項9~12のいずれか1項に記載の方法。 - 前記関心点または線(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’、162、163、164)が、関心領域を構成する、請求項1~14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記鉄道位置特定システム(12)の表示画面(38)上での前記ビットマップ画像の再生をさらに含む、請求項1~15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法が、関心点または線(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’、162、163、164)の前記表示画面(38)上での視覚的識別をさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記関心点または線(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’、162、163、164)が、関心領域を構成し、前記方法が、ヒューマンマシン入力インターフェイス(40)での入力に続く、前記関心点もしくは線または前記関心領域のうちの少なくともいくつかの有効化および/または無効化、あるいは潜在的な介入または禁止領域としての前記関心領域の認定、を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記鉄道位置特定システム(12)の表示画面(38)上で前記ビットマップ画像を再生することと、
ヒューマンマシン入力インターフェイス(40)での入力に続く、前記関心点もしくは線または前記関心領域のうちの少なくともいくつかの有効化および/または無効化あるいは潜在的な介入または禁止領域としての前記関心領域の認定をすることと、を含む、請求項18に記載の方法。
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