CZ271698A3 - Způsob varování ovladače dráhového vozidla před přítomností překázky na jeho dráze a systém pro provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

(57) Anotace:

Způsob varování ovladače dráhového vozidla t _ před přítomností překážky na jeho dráze zahrnuje vytváření po sobě jdoucích následných • snímaných signálů, z nichž každý představuje následující úsek tratí před vozidlem, zpracoco vání těchto signálů za účelem zjišťování přerušení alespoň jedné koleje trati a vytváření signálů o zjištění překážky. Systém pro provádění tohoto způsobu obsahuje snímací prostředky /12/ pro snímání zorného pole trati před vozidlem a vytváření snímaných signálů, které jsou připojeny k zařízení /14/ pro zpracování snímaných signálů a pro vytvážení signálu o zjištění přerušení tratí, k němuž Jsou připojeny varovné prostředky /16/ pro upozornění na přítomnost překážky. Snímací prostředky /12/ tvoří například videokamera a zařízení /14/ pro zpracování signálů tvoří například počítač.

• 9 ·

99*9 ·· «99 9

9 9 « 9

9*9 * 9 9 9

Systém na zjišťování překážek .1 f

Η ll

Oblast techniky

Vynález se obecně týká systému na zjišťování překážek a zejména ' železničního systému pro zabraňování kolizí či vykolejování vlaků. V rámci kontextu tohoto vynálezu stejně jako patentových nároků je výraz „překážka určen k tomu, aby zahrnoval jakékoliv překážky na železniční trati, a to včetně například jiného vlaku nebo lomu či poškození jedné nebo obou traťových kolejí, které pokud nejsou včas zjištěny a odstraněny, mohou vést ke kolizím a haváriím.

Dosavadní stav techniky

Železniční infrastruktura je velmi nákladná, a to jak z hlediska železničního vozového parku, tak i z hlediska železničních tratí. Přestože je železniční doprava považována za jednu z nejbezpečnějších forem dopravy, dochází velmi často k železničním nehodám, které mívají i velmi závažné následky.

K velmi nebezpečným nehodám patří zejména kolize či srážky vlaků nebo kolize mezi vlaky a vozidly, přejíždějícími železniční trať před přijíždějícím vlakem, a dále rovněž vykolejení vlaků, způsobené cizími předměty, umístěnými úmyslně nebo náhodně na železniční trati. Takovéto cizí t

I r

i,

Λ ι

• 0 ·· • 0 0000 ·· předměty mohou být před kolizí strojvůdcem zaregistrovány, anebo nemusejí být vůbec zaregistrovány, a to zejména v noci.

Za takovýchto podmínek pak to nej lepší, čeho může být obvykle dosaženo, je snížení rychlosti, při které ke kolizi dojde. Jak je zřejmé ze statistik železničních nehod, . tak i malé snížení rychlosti, při které dochází ke kolizi, může velmi výrazně zmírnit následky této kolize, přestože není možné vlak zcela úplně zastavit.

Vezmeme-li v úvahu současné trendy, vedoucí ke zvyšování rychlosti železničních vozových souprav s příslušným následným zvyšováním brzdné dráhy, pak je zřejmé, že nepříznivé důsledky současných přístupů a zvyšující se náklady na pojištění velmi prudce vzrůstají.

V dosavadním stavu techniky je známa celá řada přístupů k zamezení nebo k signalizování potenciálních srážek či kolizí mezi železničními soupravami.

Jak je například popsáno v patentovém spise US 3 365 572 (Strauss), je podle tohoto řešení modulovaný laserový paprsek zaměřován z opačných konců železniční vozové soupravy tak, že odpovídající laserové paprsky, vysílané ze dvou přibližujících se vlaků, mohou být zjišťovány jiným vlakem, což umožňuje zahájení nápravné akce.

Obdobně jsou zobrazovací procesní techniky známy jak pro rozpoznávání vozidel, jako je tomu u řešení podle patentového spisu US 5 487 116 (Nakano a další), tak pro zjišťování dráhy vozidla, po níž se vozidlo pohybuje, jako je tomu u řešení podle patentového spisu US 5 301 115 (Nouso).

• 9 * .	9 0 9	9 »
• 9 · 9	9 9 9 9	9 9 9 «
♦	9 9 9	9 9
«·	9 9 9 9 9	9 9

Ά navíc byl rovněž v patentovém spise US 5 574 469 (Hsu) navržen globální polohovací systém (GPS) za účelem zdokonalení systému zabraňování kolizím mezi dvěma lokomotivami.

Jsou známy již existující systémy, které využívají průtoku elektrického proudu, proudícího jednou kolejnicí a navracejícího se druhou kolejnicí, a to za tím účelem, aby bylo zjištěno elektricky vodivé těleso, nacházející se na trati, které tak nakrátko spojuje obě kolejnice. Avšak tyto systémy jsou prakticky využitelné pouze pro elektrické železniční systémy, které mají dvě dráhy pro umožnění proudění elektrického proudu tam a zpět.

Takovéto systémy však nejsou využitelné zejména pro železniční systémy, využívající nadzemního napájecího elektrického vedení, ani pro takové systémy, které využívají třetí koleje, umístěné bud’ mezi dvěma řádnými kolejemi, nebo podél jedné z těchto kolejí. A navíc jsou tyto systémy naprosto nevhodné pro zjišťování takových překážek na trati, které nejsou elektricky vodivé. A dalším velkým nedostatkem uvedených známých systémů je to, že jsou statické.___________

Rovněž jsou známy systémy pro zjišťování překážek, které sledují železniční trať na poměrně dlouhou vzdálenost před vlakem, a to za účelem varování obsluhy před stacionárními nebo pohybujícími se překážkami. Takový systém obsahuje vysílač a přijímač neboli zařízení pro přenos dat, uspořádané na vlaku, a celou řadu relé, umístěných podél železniční trati.

»· v*

Pohybující se vlak vysílá laserový paprsek, který je přijímán jedním z relé podél trati, které je připojeno ke kabelu z optických vláken, takže je laserový signál přenášen podél velké vzdálenosti železniční trati před pohybujícím se vlakem. Kabel z optických vláken je připojen k výstupu pro usměrnění laserového paprsku směrem ke zpětnému odrazovému zrcadlu, umístěnému diagonálně přes železniční trať tak, že překážka, umístěná na trati před pohybujícím se vlakem, vytváří i překážku pro laserový paprsek.

Zpětně odražený laserový paprsek absolvuje zpáteční cestu kabelem z optických vláken zpět do vlaku, čímž umožní procesoru umístěnému na palubě lokomotivy zjistit přítomnost překážky v dostatečném časovém předstihu, aby mohla být provedena nápravná akce. Takovýto systém umožňuje zjišťování překážky, která je umístěna velmi daleko před vlakem, a která je mimo zorné pole strojvedoucího vlaku. Avšak tento systém vyžaduje velmi nákladnou infrastrukturu a poměrně náročnou údržbu.

Rovněž jsou známy systémy, které obsahují databázi, kde jsou uloženy údaje o celé délce projížděné trati. V provozu je pak každý zobrazený úsek porovnáván s odpovídajícím úsekem trati v databázi za účelem zjištění, zda zobrazení trati odpovídá zobrazení v databázi nebo nikoli. Závěr tohoto porovnání je takový, že každý nesoulad je způsoben překážkou na zobrazovaném úseku trati.

Takovýto přístup je však pouze obtížně proveditelný pro hromadné dopravní systémy, obhospodařující stovky kilometrů tratí a dokonce i více. Je zcela jasné, že uchovávat databázi s kompletním zobrazením celé trati podél celé dráhy mnoha ··«· ·*

stovek kilometrů, by vyžadovalo takovou kapacitu paměti, která by činila tento přístup pouze těžko proveditelným. Proto byly obdobné přístupy v minulosti uplatňovány pouze u relativně krátkých tratí,· jaké je možno nalézt například v továrnách, v přístavech a podobně.

Obdobný přístup je popsán například v japonském patentovém spise 59 156 089. Tento systém vyžaduje využití paměti o vysoké kapacitě, v kteréžto paměti jsou uchovávána vyfotografovaná zobrazení předmětné trati, po které má dané vozidlo jezdit. Videový komparátor porovnává každé okamžité zobrazení trati s odpovídajícím zobrazením trati, uloženým v paměti, a to za účelem zjišťování jakéhokoliv nesouladu, způsobeného překážkou na trati.

Takovýto přístup však trpí celou řadu nedostatků, které již byly shora uvedeny, stejně jako vyžaduje, aby aktuální umístění každého zobrazeného úseku trati bylo známo. Jinak by nebylo možné porovnávat zobrazení, uložené v databázi, s okamžitým zobrazením traťového úseku, získaného v průběhu pohybu vozidla. To dále rovněž vyžaduje dosažení synchronizace mezi „železničním vyobrazením trati během pohybu vozidla a vyobrazením trati, uloženým v databázi.

Shora uvedená synchronizace bývá obvykle prováděna na základě znalosti rychlosti vozidla a uplynulého času, z Čehož lze odvodit vzdálenost, kterou vozidlo urazilo, takže lze určit aktuální vzdálenost, ujetou vozidlem od počátečního startovacího bodu (kdy se čas rovná nule) . To dále umožňuje stanovení, se kterým úsekem, uloženým v traťové databázi musí být porovnáváno okamžité zobrazení za účelem zjištění případné překážky na trati.

« · · ♦· • ·*· * · _r · * ··· ··· ^0 ^·»·· ·· ··· ♦· ·♦ ··

V japonském patentovém spise JP 05 116 626 je popsán systém pro zjišťování překážek, určený pro železniční vozidla, u kterého je na lokomotivě uspořádána infračervená kamera ve spojitosti s prostředky pro zpracovávání vyobrazení, a to za účelem zjišťování zda není na příslušné trati umístěna překážka. Zde je však opět algoritmus založen na využití předem uložené databáze celé projížděné trati tak, že každý zobrazený snímek je porovnáván se snímkem z předem uložené databáze, přičemž každý rozpor nebo nesoulad představuje překážku na trati.

Jak již bylo shora uvedeno při popisu citovaného japonského patentového spisu JP 59 156 089, vyžaduje takovýto přístup využívání paměti s velmi vysokým obsahem, což činí takový systém ve skutečnosti nepraktický a nepoužitelný pro systémy hromadné dopravy, pokrývající velmi velké vzdálenosti. Takovýto systém dále rovněž vyžaduje provádění perfektní synchronizace.

Jedním z problémů, týkajících se systémů pro zjišťování překážek pro kolejová vozidla, je skutečnost, že je zcela nezbytné provést varování o přítomnosti překážky předem v takovém čase, který je postačující k tomu, aby byly uvedeny do činnosti brzdy vozidla a aby došlo k úplnému zastavení vozidla. Pokud není tato podmínka splněna, pak většinou dojde ke kolizi vozidla . s překážkou, i když patrně při snížené rychlosti.

Jeden přístup k řešení tohoto problému je popsán v patentovém spise US 5 429 329 a ve francouzském patentovém spise FR 2 586 391.

« 4 • 4 ♦ *

4 *4 •444 44

4·4 · 4 4

Oba shora uvedené patentové spisy doporučují použití vozidla - robotu, které jede před vlakovou soupravou a snímá zobrazení úseku trati, přičemž příslušné informace předává strojvedoucímu za účelem provedení včasného varování o překážce, nalézající se na trati před pohybujícím se vlakem. Použití takovýchto pomocných vozidel, která jsou vysílána na trať před vlastní lokomotivou, umožňuje například místní zobrazení úseku trati v dostatečně velkém předstihu před příjezdem lokomotivy, avšak představuje jiné technické problémy, jako je například předávání informací zpět na lokomotivu.

Jiným zcela odlišným přístupem je uspořádání zobrazující kamery přímo na lokomotivě, přestože tento přístup představuje problém dálkového zobrazování úseku trati několik kilometrů před lokomotivou, za účelem dosažení postačující brzdné dráhy lokomotivy a celé vlakové soupravy, pokud se vlak pohybuje vysokou rychlostí.

Zde je nutno poznamenat, že tyto shora uvedené dva přístupy, a to zejména:

(a) využití dálkově řízených pomocných vozidel - robotů, která provádějí místní zobrazování úseku trati, vzdáleného od lokomotivy, avšak přímo před pomocným vozidlem; a (b) dálkové zobrazování úseku trati, který může ležet několik kilometrů před lokomotivou, představují zásadně odlišné řešení téhož problému.

• 9 • 9 · · ♦ ** · 99 9» 9 9

9 9 9 «

999 99 99 99

Je zcela zřejmé, že při použití dálkově ovládaného pomocného vozidla - robotu, může být využito i poměrně jednoduchého zobrazovacího systému, přestože kvalita zobrazení může být nepříznivě ovlivňována okolními podmínkami, jako je například počasí a podobně.

Na druhé straně zas, pokud je zobrazovací systém uspořádán přímo na železničním vozidle a je určen ke zobrazování úseku trati, poměrně dosti vzdáleného od tohoto železničního vozidla, pak okolní podmínky, jako je oblačnost, mlha a podobně, mohou způsobit, že takovýto systém bude zcela nepoužitelný.

Z důvodu celkového popsání dosavadního známého stavu techniky je rovněž nutno se zmínit o japonském patentovém spise JP 04 266 567, který se spoléhá na to, že přenáší strojvedoucímu fotografické vyobrazení pouze úseků trati (například železničních přejezdů) . Zhuštěné údaje jso.u rozvinuty tak, že reprodukují originální zobrazení trati, které je poté zobrazeno na monitoru uvnitř lokomotivy tak, aby bylo viditelné pro strojvedoucího této lokomotivy. Tento systém neobsahuje žádné automatické zpracování údajů, které by zabezpečovalo zjištění přítomnosti nebo nepřítomnosti překážky na trati. Příslušné rozlišování je prováděno přímo osobně strojvedoucím.

Je proto zcela evidentně nezbytné vyvinout takový systém zjišťování překážek, který bude mobilní, a který bude schopen zjišťovat předměty jakéhokoliv typu, nalézající se na železniční trati.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout systém pro provádění včasného varování v dostatečném předstihu o přítomnosti překážky nebo jiné vlakové soupravy na úseku kolejové trati, nebo o částečné, absenci kolejí, aby bylo umožněno provedení včasné a vhodné nápravné akce za účelem zabránění kolize lokomotivy s překážkou.

V souladu s širokým aspektem předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut systém pro varování ovladače dráhového vozidla o přítomnosti překážky na trati uvedeného dráhového vozidla, jeho podstata spočívá v tom, že tento systém obsahuje:

- snímací prostředky, uspořádané na vozidle pro snímání předem určeného zorného pole trati před vozidlem za účelem vytváření alespoň jednoho snímacího signálu, představujícího příslušný úsek trati před vozidlem,

- zařízení pro zjišťování překážek, připojené ke snímacím prostředkům a určené pro zpracování alespoň jednoho snímacího signálu za účelem zjišťování přerušení trati a za účelem vytváření signálu o zjištění přerušení trati,

- varovné prostředky, upozorňující na přítomnost překážky, které jsou uspořádány na vozidle, které jsou připojeny k zařízení pro zjišťování překážek, a které jsou citlivé na signál o zjištění překážky pro vydání varovného signálu o přítomnosti překážky.

Při použití pro zjišťování překážek na úseku železniční trati je snímač uspořádán na lokomotivě, přičemž železniční

♦ * · • · · · • · · « · · ai • · »· · trať vymezuje dráhu vlaku. Je využíváno algoritmu pro zjišťování překážky, přičemž první etapa umožňuje, aby úsek trati před lokomotivou byl analyzován tak, aby bylo zjištěno příslušné umístění kolejí, přičemž druhá etapa je spouštěna pro účely zjištění překážky, umístěné na kolejích.

První etapa algoritmu může být rovněž využívána nezávisle na druhé etapě pro automatické vedení vozidla podél dráhy, vymezené viditelnou (nebo jinak zjistitelnou) čarou.

Zejména v případě neautomatizovaných vlaků, kde je ovladačem vozidla strojvedoucí lokomotivy, je trať zobrazována videokamerou, uspořádanou na lokomotivě, přičemž je výsledné zobrazení zpracováváno za účelem zjišťování překážky na kolejích nebo za účelem zjišťování přerušení kolejí. Toto zobrazení je přenášeno ke strojvedoucímu, který vidí příslušný úsek trati na vhodném videovém monitoru.

Prostředky pro varování před přítomností překážky tvoří poplašné zařízení, které upozorní strojvedoucího na hrozící kolizi či srážku. Konečné rozhodnutí, zda předmět na trati představuje reálnou hrozbu či nebezpečí leží na strojvedoucím, který se může volně rozhodnout, zda zahájí nápravnou akci, nebo zda bude varování ignorovat jako zbytečné.

U automaticky řízených vlaků, které nemají žádného strojvedoucího, je konečné rozhodnutí, zda zahájit či nezahájit nápravnou akci, vydáváno daným systémem v souladu s předem definovanými kritérii, přičemž prostředky pro varování před překážkou uvádějí brzdy do činnosti automaticky. 2a tímto účelem jsou vysílány relevantní údaje, které jsou • 9

• 9 99 »1 9 ·

9 ·· «9 zpracovávány sledovacím a řídícím střediskem v reálném čase za účelem vydání rozhodnutí zda uvést do činnosti brzdy vozidla, nebo zda neuvést do činnosti brzdy vozidla', přičemž je příslušný signál pro ovládání brzd přenášen na lokomotivu.

Takovýto systém umožňuje, aby strojvedoucí viděl případné překážky na trati zcela jasně, a to jak během dne, tak i v noci, a to dále s postačujícím předstihem, aby mohl provést celkovou nápravnou akci za účelem zamezení kolize kolejového vozidla a/nebo zamezení nehody v případě přerušení trati, nebo aby mohl alespoň podstatně snížit rychlost vlaku před kolizí nebo před vykolejením.

Za účelem pozorování překážek v noci může být využita předsunutá pozorovací infračervená kamera (FLIR kamera) nebo ICCD videokamera. Alternativně lze rovněž použít i běžnou videokameru, a to v kombinací s příslušným aktivním osvětlením.

Za účelem překonání problémů při snížené viditelnosti, ke kterým může docházet za nepříznivých povětrnostních podmínek, může být využíváno termálních zobrazovacích technik. Může být například použito radaru, jako je například fázový paprskový radar, který může být použit jako přídavné zařízení k elektronickému optickému zobrazovacímu systému za účelem zdokonalení zjišťování překážek za nepříznivých klimatických či povětrnostních podmínek.

V takovém případě pak vzhledem k poměrně nízké rozlišovací schopností radaru jsou podél kolejí umísťovány odrazovém reflektory, takže pokud nejsou na trati žádné překážky, zjišťuje radar tyto odrazové reflektory. Na druhé

4 · 4 · • 444 · · 4 · · ·

4444 44 444 · * 44

4 444 4 ·

4 4 ·

4« straně však může překážka skrýt odrazový reflektor před radarem, čímž zabrání jeho zjištění.

Odrazovými reflektory bývají obvykle rohové reflektory, mající tvar obráceného písmene L·, které jsou umísťovány podél kolejí tak, aby nepřekážely na kolejích, a aby umožňovaly radaru zjišťovat kolejovou trať.

Radarový paprsek bývá obvykle zaměřován na koleje ve vzdálenosti zhruba jeden kilometr, i když může být zaměřován i na vzdálenosti kratší. Vzdálenost mezi jednotlivými sousedními odrazovými reflektory je přizpůsobena závislosti na uspořádání železniční trati. Takže například ve zcela rovinném terénu je vzdálenost několika set metrů mezi příslušnými sousedními odrazovými reflektory postačující, zatímco za méně ideálních podmínek musí být tato vzdálenost příslušně snížena.

Přehled obrázků na výkresech

Za účelem bližšího porozumění předmětu vynálezu a rovněž za tím účelem, aby bylo vidět, jak může být předmět tohoto vynálezu uskutečňován v praxi, bude nyní podán popis jeho příkladného provedení, a to formou neomezujícího příkladu systému pro varování strojvůdce před překážkou na železniční trati s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde:

obr. la znázorňuje blokové schéma, funkčně zobrazující základní složky systému podle tohoto vynálezu;

• · ·

999 9 • · » 9 9 ·· · * «9 999ο *

9 9 9 9 9 »99 99 99 99 obr. lb znázorňuje blokové schéma, funkčně zobrazující vnější sloup s namontovanými pomocnými složkami zdokonaleného systému podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje blokové schéma, zobrazující základní postupové kroky způsobu zjišťování přerušení železniční trati, prováděné pomocí prostředků na zjišťování překážek podle obr. 1;

obr. 3 zobrazuje schematické znázornění detailních podrobností první etapy algoritmu pro zjišťován překážek, založeného na sérii referenčních zobrazení pro identifikaci kolejí v každém snímačovém zobrazení; a obr. 4 zobrazuje schematické znázornění druhé etapy algoritmu pro zjišťování překážek, využívajícího nervovou síť pro zjišťování překážek na trati.

Příklady provedení vynálezu

Obr. la zobrazuje funkčním způsobem systém 10 pro namontování na železniční lokomotivu 11, přičemž tento systém 10 obsahuje videokameru 12 (obsahující snímací senzorové prostředky), která je uspořádána na závěsech tak, že může být automaticky nasměrovávána na železniční trať (neznázorněno), přičemž vytváří videové zobrazení úseku železniční kolejové trati v rámci svého zorného pole.

Výsledné videové zobrazení je dodáváno prostřednictvím videového obrazového rozhraní 13 do počítače 14 (obsahujícího prostředky pro zjišťování překážek), který je naprogramován tak, aby zpracovával následné za sebou jdoucí snímky s »9*9

999 • · · 9 ··

9 9 9 »99 9 · • 9 9 9 9 · • 99 99 ·· ·9 videovými údaji za účelem zjišťování přerušení jedné nebo obou železničních kolejnic, aby zjišťoval veškeré překážky, umístěné na železniční trati, nebo veškeré přerušení či poškození železniční trati, a aby vydával příslušný signál o zjištění překážky.

Zobrazovací monitor 15, připojený k videovému obrazovému rozhraní 13, umožňuje strojvůdci, aby viděl železniční trať, zobrazovanou videokamerou 12, zatímco videové obrazové rozhraní 13 automaticky nasměrovává videokameru 12 na pokračování železničních kolejí a poskytuje strojvůdci zvětšené okamžité zobrazení vybraných či zvolených znaků, stejně tak jako mění kontrast a další příslušné prvky.

K počítači 14 je připojen slyšitelný nebo viditelný poplašný signál 16, který odpovídá příslušnému signálu zjištění překážky, dodanému do počítače, takže je prováděno okamžité varování strojvůdce o přítomnosti předpokládané překážky na železniční trati nebo o poškození či přerušení této železniční trati.

Videorekordér 17 je připojen na výstup zobrazovacího monitoru 15 pro zaznamenávání videového zobrazení na pásku, a tím tedy pro provádění nepřetržitého nahrávání vyobrazení železniční trati videokamerou 12. To je velmi užitečné pro následnou analýzu v případě eventuální kolize nebo vykolejení vlaku.

Za tím účelem, aby bylo možno zabezpečit, že videokamera 12 sleduje správně železniční trať, je videové zobrazení zpracováváno za účelem stanovení samozřejmého • Φ * i · ··· ···· «0« · · · · ♦ *♦· · * • · · · · · · »· φ·» ·· ·· *· pohybu železniční trati, což je poté nahrazováno automatickým nastavováním orientace a směrování videokamey 12.

Každý snímek videokamery .12 sdílí velkou oblast s předcházejícím snímkem. Dva snímky jsou porovnávány za účelem stanovení těch oblastí, které jsou pro oba tyto snímky společné. Z toho může být odvozena ta část následného snímku, která odpovídá pokračování kolejí ze situace, zobrazované předcházejícím snímkem.

*

To se děje s použitím algoritmu rozpoznávajícího vzory, například s použitím série obrázků kolejí a porovnáním každého z těchto obrázků se dvěma rovnoběžnými čarami na snímku. Takový algoritmus je dostatečně silný, aby umožnil rozeznat jemné poruchy mezi za sebou následujícími snímky bez vyhlašování falešného poplachu.

V důsledku takovéto analýzy je možno identifikovat na předcházejícím snímku bod, kde následující snímek začíná. To dále umožňuje, aby pokračování následujícího snímku bylo odvozeno s využitím směru jeho vzdáleného konce relativně k počátku počítačového zpracování. Na počátku celého cyklu je videokamera 12 zaměřena na začátek následujícího snímku, odpovídající konci předcházejícího snímku. Tato videokamera může být nyní zaměřena na konec následujícího snímku a celý cyklus se tak může opakovat.

Může se stát, že když je překážka na železniční trati videokamerou 12 neviditelná v důsledku ostré zatáčky železniční trati, například tehdy, kdy se po určitou dobu překážka na trati nalézá mimo zorné pole videokamery 12, tak

9 · 9 · • •9 9 ♦ 9 · · ··· ·

9 9 9 9 9 · t« 999 99 99 99 když se překážka v zorném poli videokamery objeví, je již příliš pozdě na jakoukoliv nápravnou akcí.

Za účelem odstranění tohoto nedostatku může být rovněž v rámci systému 10 uspořádán přijímač 18 pro přijímání externě přenášených videových zobrazení prostřednictvím antény 19.

Na obr. 1b je znázorněn sloup nebo stožár 20, uspořádaný poblíže ostré zatáčky železniční trati nebo poblíže jakéhokoliv úseku železniční trati, kde je viditelnost zhoršena z jakýchkoliv jiných důvodů, přičemž na tomto sloupu nebo stožáru '20 je uspořádána pomocná videokamera 21 pro vytváření příslušných pomocných videových zobrazení.

K této pomocné videokameře 21 je připojen vysílač 22 pro přenášení pomocných videových zobrazení, prostřednictvím antény 23 do přijímače 18, uspořádaného v rámci systému 10.

Uvedené pomocné videové zobrazení je poté systémem 10 zpracováváno analogickým způsobem, jaký byl již popsán v Souvislosti se zobrazením, vytvářeným videokamerou 12.

Pomocná videokamera 21 je s výhodou řiditelná, přičemž tuto řiditelnost může ovládat strojvedoucí, čímž je strojvedoucímu umožněno, aby viděl do zakřivených oblouků a zatáček železniční trati, a to zejména v určitém výrazném předstihu před zatáčkou trati, to jest před tím, než vlaková souprava vjede do jakéhokoliv místa, zobrazovaného pomocnou videokamerou 21.

Rovněž může být alternativně podél železniční trati položen známým způsobem kabel z optických vláken pro vedení *

• 9 ·· • 99 «*« 9 ·

9 · • « • 9 99 laserového paprsku, vysílaného lokomotivou a vracejícího se zpět na lokomotivu prostřednictvím zpětného odražeče, umístěného úhlopříčně přes železniční trať tak, že překážka, umístěná na železniční trati před pohybujícím se vlakem, představuje překážku i pro laserový paprsek.

Zpětně odražený laserový paprsek běží zpět po své dráze podél kabelu z optických vláken zpátky do vlaku, takže umožní palubnímu procesoru určit přítomnost překážky v takovém čase, který je postačující pro vyvolání odpovídající nápravné akce.

Na obr. 2 je znázorněno blokové schéma, ukazující základní způsobové kroky, které provádí počítač 14 při stanovování přerušení železniční trati tak, aby zjistil zjevnou překážku na železniční trati nebo poškození této trati. Jak již bylo dříve zdůrazněno, je pro účely tohoto vynálezu rozuměna poškozením železniční trati jakákoliv překážka nebo závada, která brání bezpečnému průjezdu vlakové soupravy stejně jako překážka umístěná na železniční trati.

Takže v pravidelných časových intervalech je snímek se zobrazenými údaji' prohlédnut odpovídajícím zorným polem videokamery 12 a je uložen do paměti (neznázorněno) počítače 14. Každý snímek zobrazených údajů, odpovídající příslušnému stavu železniční trati, je analyzován automatickým detekčním algoritmem za účelem zjištění přerušení železniční trati ať již zjištěnou překážkou na trati nebo porušením trati.

Na základě zjištění takovéhoto přerušení trati vydá počítač 14 signál o zjištění překážky, který slouží pro —18 • · v • · 444 * ·· • 4« 4

4 4 · ♦ ·· • · 4 4 444 4 4 φ · 4 · ·

4·4 ·4 · ·· varování strojvedoucího před tím, že překážka.

na trati byla zjištěna

U tohoto systému však zůstává rozhodovací pravomoc v rukou strojvedoucího, který má právo rozhodnout zda zastavit či nezastavit vlak, a to v závislosti na jeho interpretaci příslušných zobrazení železniční trati.

Na obr. 3 je znázorněna první etapa automatického detekčního algoritmu podle tohoto vynálezu, v průběhu které jsou koleje identifikovány v každém senzorovém zobrazení.

V následující etapě, znázorněné na obr. 4, je obrazově zpracovávána oblast kolem kolejí za účelem zjištění překážek na železniční trati.

Je vytvořena nespojená neboli off-line série předem uložených zobrazení, z nichž jsou zde ukázána pouze tři zobrazení 25, 26 a 27, reprezentující různé uspořádání trati v typické a běžné zobrazovací vzdálenosti 1 km a při typickém osvětlení a běžných podmínkách pozadí.

Z těchto zobrazení jsou vyčísleny některé filtry neboli filtrová zobrazení 28, z nichž každý tvoří průměrný obrázek z některého typického sériového zobrazení. Tyto filtry 28 představují srovnávací nebo referenční obrázky, vytvářené integrováním několika jednotlivých srovnávacích zobrazení, z nichž každé obsahuje jeden nebo více znaků, majících požadované základní charakteristiky.

Je jednodušší využívat takovýchto filtrů protože mohou soustřeďovat charakteristické znaky, týkající se železniční

44** · 4 · ·

4*4 · · 9 · • 4 4»

9« ··· ·· • · ··

44·V · • · · • 4 ·· trati, a mohou umožňovat snadnější rozlišení mezí těmito znakovými charakteristikami pozadí.

Mezi každým videovým snímkem 30 a filtrovým zobrazením 28 je provedena normalizovaná kolerace, takže je vytvořen korelační obraz 31. Místo na kolejích na tomto obraze je určeno jako bod, kde je kolerační hodnota maximální. Po stanovení určitého místa na železniční trati na videosnímku 30, je kolem polohy kolejí vyznačeno malé okénko 32. Střed tohoto malého okénka 32 obsahuje úsek kolejí, tak jak je vidět ze vzdálenosti 1 km. Toto malé okénko 32 rovněž obsahuje určitou oblast o velikosti v rozmezí zhruba 4 m od každé strany kolejí.

Jak je znázorněno na obr. 4, tak obrázek v malém okénku 32 prochází přes nervovou síť 35, která je off-line určena k identifikaci překážek s předem připravené sady obrázků, včetně potenciálních překážek, zobrazených ze vzdálenosti 1 km a z různých úhlů.

To umožňuje, aby databáze byla sestavena dynamicky z potenciálních překážek, a rovněž to umožňuje jejich natočení, aby mohly být přidány do databáze, a aby odtud mohly být vymazány tak, jak je to nezbytné v souladu s možnými změnami potřeb systému nebo s jeho různými aplikacemi.

V reálném čase je každé zobrazení zjištěné senzorem a obsažené v rámci okénka 32 analyzováno z hlediska existence potenciálních překážek, a to následovně. Obraz v okénku 32 prochází nervovou sítí 35 za tím účelem, aby na výstupu bylo přijato rozhodnutí, zda byla či nebyla zjištěna překážka na kolejích v rámci obrázku 32.

• 9 9 9 · 9 · · ·«·< 99 99 9999 9

Λ Λ __ 9 9 999 999

Z U «999 99 999 99 <9 99

Je zcela evidentní, že je možno provádět různé modifikace předmětu tohoto vynálezu, aniž by došlo k úniku z rozsahu jeho vynálezecké myšlenky.

Například přestože byl předmět vynálezu popsán s konkrétním ohledem na využití videokamery pro snímání zobrazení železniční trati, je zde zcela zřejmé, že může být namísto videokamery nebo jako její doplněk využito i jiných snímacích prostředků.

Zejména jak již bylo výše uvedeno mohou být za účelem rozšíření viditelnosti systému využity i jiné techniky, jako například ICCD, FLIR, termální zobrazení nebo fázový paprskový radar.

Rovněž přestože bylo považováno za žádoucí a přednostní ponechat rozhodnutí, zda použít či nepoužít brzd u lokomotivy v rukou strojvedoucího, tak zde neexistují žádné technické důvody, proč by nemohly být brzdy lokomotivy napojeny přímo na počítač 14, takže by tyto brzdy mohly být uváděny v činnost automaticky v závislosti na příslušném signálu pro zjišťování překážky.

Shora uvedený přístup nalezne zejména uplatnění u automatických vlakových souprav, které nemají žádného strojvedoucího. V takovém případě pak prostředky pro zjišťování překážky uvádějí brzdy do činnosti automaticky v závislosti na signálu pro zjišťování překážek.

Dále je nutno zdůraznit, že je možno využít i jiného automatického detekčního algoritmu. Obdobně je-li to » * ·· • 9« 9 I požadováno, může být kamera 12 nasměrovávána na další úsek železniční trati ručně působením strojvedoucího.

Za účelem vytváření stabilního zobrazení, nezávislého na pohybu vlakové soupravy, je videokamera 12 s výhodou odpružena či opatřena tlumičem tak, aby byly minimalizovány veškeré případné vibrace.

Rovněž je nutno zdůraznit, že podél trati může být uspořádáno jakékoliv množství sloupů nebo stožárů 20, přičemž na každém je umístěna příslušná pomocná videokamera pro přenášení příslušného zobrazení úseku trati v rámci jejího zorného pole na lokomotivu nebo do příslušného stacionárního řídicího střediska.

Vynález je rovněž přizpůsoben k tomu, aby zjistil přítomnost osob na kolejích. Tyto osoby mohou například nosit na svém těle nebo při sobě poplašný přijímač pro přijímání varovného signálu, vysílaného systémem na zjišťování překážek. Přijetím takového varovného signálu jsou potom tyto osoby vyrozuměny o tom, že se blíží vlak, a to dokonce i tehdy, kdy je tento vlak dosud mimo jejích zorné pole (zejména tehdy, kdy se vlak k osobě blíží zezadu, ze zatáčky).

Stejná koncepce umožňuje zjišťování přítomnosti lidí na úrovňovém přechodu, takže je umožněno jejich varování v dostatečném předstihu o blížícím se vlaku, neboť je z empirických údajů známo, že na železničních přejezdech dochází k velkému počtu železničních nehod.

Takže pro zjišťování překážek na úrovňových železničních přechodech, přejezdech nebo křižovatkách za každého počasí je *22

9*9 9 • 9 * · • · · · · »« · ·

Μ 9 9 9 •999 99 999 » ·· ·* ve spojitosti s videokamerou 12 namontován i malý radar. Na lokomotivě je pak udržována databáze umístění každého úrovňového křížení, která umožňuje, aby na každém tomto úrovňovém křížení byl umístěn malý radar ve směru příjezdové dráhy přijíždějícího vlaku.

Na opačném konci každého úrovňového křížení jsou některé ze sousedních pražců nahrazeny pražci, které jsou uzpůsobeny pro odrážení ozvěnového signálu, který má charakteristiky snadno identifikovatelné pomocí radaru. Je-li radar zaměřen směrem k úrovňové křižovatce, je schopen automaticky zjišťovat modifikované pražce jak před, tak i za úrovňovou křižovatkou, ovšem až potud, kdy nějaká překážka nebo osoba, vyskytující se na úrovňové křižovatce, radarový signál přeruší. V tomto případě nebude radar přijímat jeden z charakteristických ozvěnových signálů, čímž bude zjištěna přítomnost překážky v oblasti úrovňové křižovatky.

Na lokomotivu může být rovněž namontován globální polohovací systém (GPS), který může být propojen s databází o souřadnicích příslušných úrovňových křížení podél železniční trati tak, že umožní automatické nastavování polohy videokamery 12 nebo jiného snímacího prostřed ku”” že^-strany'”ňá stranu příslušné úrovňové křižovatky. Stejně tak může databáze uchovávat příslušné souřadnice budov a podobných staveb, umístěných podél trati, takže tyto budovy a stavby nemohou být chybně interpretovány jako překážky, čímž se snižuje riziko náhodného falešného poplachu.

Předmět tohoto vynálezu rovněž uvažuje se systémem pro automatické vedení volně jedoucího vozidla, jako je například * ·4 · A ·

••44 »4 4 elektrická tramvaj, a to podél dráhy, definované viditelnou (nebo jinak zjistitelnou) linií.

Například v loděnici či v přístavním skladišti může být tato viditelná čára namalována tam, kde je pohyb vozidel povolen či umožněn, takže je rovněž umožněno zjišťování této viditelné čáry a tím i automatické vedení příslušných vozidel podél této čáry.

Tento přístup odstraňuje nezbytnost výstavby kolejové trati tak, jak se to obvykle dělá, čímž dochází k výrazným úsporám nákladů na výstavbu a údržbu uvedené kolejové trati.

Claims (25)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Systém (10) pro varování ovladače dráhového vozidla o přítomnosti překážky na trati uvedeného dráhového vozidla vyznačující se tím, že tento systém obsahuje:

   - snímací prostředky (12), uspořádané na vozidle pro snímání zorného pole trati před vozidlem za účelem vytváření následných po sobě jdoucích snímacích signálů, z nichž každý představuje příslušný následující úsek trati před vozidlem,

   - zařízení (14) pro zjišťování překážek, připojené ke snímacím prostředkům (12) a určené pro zpracování uvedených po sobě jdoucích snímacích signálů za účelem zjišťování přerušení trati a za účelem vytváření signálu o zjištění přerušení trati,

   - varovné prostředky (16), upozorňující na přítomnost překážky, které jsou uspořádány na vozidle, které jsou připojeny k zařízení (14) pro zjišťování překážek, a které jsou citlivé na signál o zjištění překážky pro vydání varovného signálu o přítomnosti překážky.
2. 2. Systém podle nároku 1 vyznačující se tím, že dále obsahuje:

   - paměť, obsahující předem uložené údaje o překážkách, udávající rozeznatelné charakteristiky překážek,

   - zařízení (14) pro zjišťování překážek, připojené k paměti pro porovnávání alespoň jednoho snímaného signálu s předem uloženými údaji za účelem vydávání signálu o zjištění překážky na základě tohoto porovnání.

   3. Systém podle nároku 1 nebo 2 vyznačuj ící se tím, ze: - snímací prostředky (12) obsahuj í videokameru, opatřenou prostředky pro automatické nasměrovávání

   videokamery na trať pro snímání příslušného videového zobrazení,

   - zařízení (14) pro zjišťování překážek je připojeno na videokameru pro zpracovávání videového zobrazení za účelem zjišťování přerušení trati na videovém zobrazení, udávajícího překážku na trati,

   - že dále obsahuje videový monitor (15), připojený k videokameře pro zobrazování uvedených videových zobrazení.

   4. Systém podle nároku 3 vyznačuj ící se tím, že videokamera (12) je

   uspořádána n závěsech.

   5. Systém podle nároku 3 nebo 4 vyznačující se tím, že prostředky pro

   automatické nasměrovávání videokamery na trať obsahují:

   - zjevné pohybové prostředky pro zjišťování zjevného pohybu trati mezi po sobě následujícími snímky údajů videového zobrazení, z nichž každý odpovídá příslušnému úseku trati, a ··

   - nastavovací prostředky připojené k zjevným pohybovým prostředkům a k videokameře pro automatické nastavování směrové orientace videokamery za účelem kompenzace uvedeného zjevného pohybu.

   6. Systém podle nároku vyznačující se tím, že zjevné pohybové prostředky obsahují:

   - porovnávací prostředky pro porovnávání uvedených po sobě následujících snímků videových údajů za účelem zjišťování těch oblastí, které jsou společné předcházejícímu a následujícímu snímku,

   - derivační prostředky, připojené k porovnávacím prostředkům pro derivování té části následujícího snímku, odpovídající pokračování trati z předcházejícího Snímku, za účelem identifikace bodu na předcházejícím snímku, kde následující snímek začíná,

   - výpočetní prostředky, připojené k derivačním prostředkům pro provádění výpočtu směru vzdáleného konce trati na následujícím snímku vzhledem k jeho počátku za účelem derivování pokračování následujícího snímku,

   - nastavovací prostředky, které jsou citlivé na výpočetní prostředky pro cyklické nasměrovávání videokamery na počátek následujícího snímku, odpovídající konci předcházejícího snímku.

   7. Systém podle kteréhokoliv z nároků
3. 3 až 6 vyznačující se tím, že videovému • * ·
4. 4 4 4

   4 4 fl

   4 · 4 «4 * fl 4 monitoru jsou připojeny ovládací prostředky (13) pro ovládání alespoň jednoho znaku zobrazovaného videového zobrazení.
5. 8. Systém podle kteréhokoliv z nároků 3 až 7 vyznačující se tím, že dále obsahuje videorekordérové prostředky (17), připojené k videovému monitoru pro nahrávání videového zobrazení.
6. 9. Systém podle kteréhokoliv z nároků 3 až 8 vyznačující se tím, že dále obsahuje:

   - přijímač (18), připojený k prostředkům pro zjišťování překážek za účelem přijímání alespoň jednoho pomocného videového zobrazení úseku trati vozidla vně zorného pole uvedené videokamery,

   - alespoň jeden sloup (20) nebo stožár, na němž je uspořádána příslušná pomocná videokamera (21) pro zobrazování oblasti uvedené trati v rámci jejího zorného pole a pro vytváření odpovídajícího pomocného videového zobrazení, a

   - vysílač (22), připojený k pomocné videokameře (21) pro přenášení pomocného videového zobrazení do přijímače.
7. 10. Systém podle nároku 9 označující se tím, že dále obsahuje licí prostředky, připojené k pomocné videokameře a ovládané Ladačem pro měnění zorného pole pomocné videokamery.
8. 11. Systém podle kteréhokoliv z nároků 2 až 10 vyznačující se tím, že videokamerou (12) je videokamera pro denní i noční vidění.

   • φ φ φ φ · * φ ·· φ φ φ ♦ φ ·
9. 12. Systém podle nároku 9 vyznačující se tím, že nebo pomocnou videokamerou (21) je videokamera pro denní a noční vidění.
10. 13. Systém podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že

    - ovladačem je strojvedoucí nebo řidič vozidla, a

    - varovné prostředky, upozorňující na přítomnost překážky, zahrnují poplašný signál (16) pro varování strojvedoucího nebo řidiče o možné hrozící kolizi.
11. 14. Systém podle kteréhokoliv z nároků 1 až 13 vyznačující se tím, že

    - ovladačem je strojvedoucí nebo řidič vozidla, a

    - varovné prostředky, upozorňující na přítomnost překážky, obsahují automatickou brzdu pro automaticky pracující brzdy vozidla.
12. 15. Systém, podle kteréhokoliv z nároků 1 až 13 vyznačující se tím, že:

    - vozidlo je automaticky řízeno uvedeným ovladačem, a

    - varovné prostředky, upozorňující na přítomnost překážky, obsahují automatickou brzdu pro automaticky pracující brzdy vozidla.

    I 4 4«

    44 4 »

    4 4 ί 4 4 44

    16. Systém vyznačuj podle ící se tím, že: nároku 14 - alespoň jeden snímaný signál je přenášen do zobrazovacího a řídicího střediska,' kde je v reálném čase zpracováván za účelem vydání rozhodnutí zda uvést nebo

    neuvést do činnosti brzdy vozidla, a

    - zobrazovací a řídicí středisko obsahuje prostředky pro přenášení signálu pro ovládání brzd do vozidla za účelem automatického uvedení do provozu uvedených brzd.

    17. Systém podle nároku 15 vyznačuj ící se tím, že: - alespoň jeden snímaný signál je přenášen do zobrazovacího a řídicího střediska, kde je v reálném čase zpracováván za účelem vydání rozhodnutí zda uvést nebo

    neuvést do činnosti brzdy vozidla, a

    - zobrazovací a řídicí středisko obsahuje prostředky pro přenášení signálu pro ovládání brzd do vozidla za účelem automatického uvedení do provozu uvedených brzd.
13. 18. Systém podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že. alespoň jedny snímací prostředky obsahují radar jako doplněk k elektronickému . optickému zobrazovacímu systému za účelem zdokonalení zjišťování překážek za nepříznivých klimatických, podmínek.

    * 9 9 · 9 « ·9 «9 9* 9« ·· 9 9 «

    9' 9 9 9 9 9 9

    9·9 99 9· 99

    9999 ··
14. 19. Systém podle nároku 18 vyznačující se tím, že dále obsahuje odrazové reflektory, umístěné mezi kolejemi nebo podél kolejí za účelem zjišťování radarem v případě, že překážka skrývá odrazový reflektor před radarem, čímž zamezuje jeho směru.
15. 20. Systém podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že vozidlem je železniční lokomotiva a tratí je železniční trať.
16. 21. Systém podle nároku 20 vyznačující se tím, že:

    - alespoň jedny snímací prostředky zahrnují zobrazovací prostředky (12) uspořádané na železniční lokomotivě a automaticky nasměrovávané na železniční trať za účelem vytváření jejího zobrazení,

    - zařízení (14) pro zjišťování překážek je připojeno ke zobrazovacím prostředkům pro zpracovávání zde vytvářeného zobrazení za účelem zjišťování přerušení zobrazení trati a za účelem vytváření příslušného signálu o zjištění případné překážky,

    - jsou zde dále obsaženy zobrazovací prostředky (15) , připojené ke zobrazovacím prostředkům pro zobrazování uvedeného videového zobrazení.
17. 22. Systém podle nároku 21 vyznačující se tím, že dále obsahuje:

    9 9 9 * · · 9 * 99 • 99« 9 ·99« «·· 9

    9 9 · 9 9 9 9 · «999 99 «99 9· «0 »9

    - databázi pro uchovávání oblasti trati, souřadnic pozadí objektů v

    - globální polohovací systém (GPS) uspořádaný na železniční lokomotivě pro určování polohy ve trojrozměrném prostoru,

    - směrovací prostředky, připojené ke- zobrazovacím prostředkům a ke globálnímu polohovacímu systému pro zaměřování zobrazovacích prostředků na trať za účelem zobrazení oblasti trati, mající známou polohu, ve trojrozměrném prostoru,

    - prostředky pro zjišťování překážek, které jsou odpovídajícím způsobem připojeny na databázi tak, aby mohly z databáze získávat souřadnice pozadí objektů v oblasti zobrazovaného úseku za účelem vyloučení uvedených objektů jako potenciálních překážek, a tím též za účelem snížení možnosti falešných poplachů.
18. 23. Systém podle nároku 21 nebo 22 vyznačující se tím, že zařízení pro zjišťování překážek obsahuje:

    - databázové prostředky pro přípravu sady obrázků, obsahujících potenciální překážky, zobrazené z určité vzdálenosti a z různých úhlů za účelem dynamického vytváření databáze potenciálních překážek,

    - polohovací prostředky (25, 26, 27, 28) pro polohování kolejí v uvedeném zobrazení, a

    9 9 * » * »» »

    9 9 9 9 9 9 9 « 9 9 · ·9< · 9

    9 9 9 9 9 * i»· · «9 «9

    - porovnávací prostředky pro porovnávání úseků uvedeného zobrazení v oblasti kolejí s alespoň některým z obrázků v uvedené databázi za účelem stanovení, zda uvedená oblast zobrazení odpovídá překážce na trati.
19. 24. Systém podle nároku 23 vyznačující se tím, že porovnávací prostředky tvoří nervová síť (35) pro vydávání výstupního rozhodnutí, zda byla nebo nebyla zjištěna překážka na kolejích v rámci uvedené oblasti.
20. 25. Systém vyznačuj ící podle se tím, nároku že:

    - zařízení pro zjišťování překážek je uzpůsobeno k tomu, aby identifikovalo osoby na trati za účelem vydávání signálu o zjištění překážky,

    - a že je dále opatřeno:

    - vysílacími prostředky, spojenými se zařízením pro zjišťování překážek a citlivými na signál o zjištění překážky za účelem vysílání varovného signálu do přijímače s poplachovou jednotkou, neseného osobou, a to za účelem varování této osoby o přibližujícím se vlaku.
21. 26. Systém podle nároku 1 pro automatické vedení vozidla podél trati vyznačující se tím, že na povrchu cesty je umístěna viditelná nebo jinak zjistitelná čára.

    — 33

    9 9 9 • 9 · 9 * • 9 • 9 • 9*9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 · 9 9 9 9999 99 999 99 99 99
22. 27. Způsob varování ovladače dráhového vozidla před přítomností překážky na dráze uvedeného vozidla, obsahující alespoň jednu kolej, vyznačující se tím, že sestává z následujících kroků:

    - vytváření po sobě jdoucích následných snímaných signálů, s nichž každý představuje následující úsek trati před vozidlem,

    - zpracovávání uvedených následných snímaných signálů za účelem zjišťování přerušení alespoň jedné koleje uvedené trati, a

    - vytváření příslušného signálu o zjištění případné překážky.
23. 28. Způsob podle nároku 27 vyznačující se tím, že krok vytváření po sobě jdoucích následných snímaných signálů zahrnuje automatické zaměřování videokamery na trať za účelem vytváření videového zobrazení této trati.
24. 29. Způsob podle nároku 28 vyznačující se tím, že krok automatického zaměřování videokamery na trať zahrnuje:

    - zjišťování zjevného pohybu alespoň jedné koleje trati mezi následujícími snímky údajů videového zobrazení, z nichž každý odpovídá příslušnému úseku trati, a

    - automatické nastavování směrové orientace videokamery za účelem kompenzace uvedeného zjevného pohybu.

    -34 - »« · «9* · 9 »9 9 1»· · ♦ 9 · 9 »·· 9 · 9 9 * 9 9 9 9 9999 99 999 »· 99 99 30. Způsob podle nároku 29 vyznačuj ící se tím , že krok zjišťování zjevného pohybu trati obsahuje:

    - porovnávání uvedených po sobě následujících snímků videových údajů za účelem stanovení těch oblastí, které jsou shodné na předcházejícím a na následujícím snímku,

    - odvození té části následujícího snímku, odpovídající pokračování trati z předcházejícího snímku za účelem identifikace bodu na předcházejícím snímku, kde následující snímek začíná, a

    - počítačové zpracování směru vzdáleného konce trati na následujícím snímku ve vztahu k příslušnému začátku za účelem odvození pokračování následujícího snímku.

    31. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 27 až 30 vyznačuj ící se tím, že dále zahrnuje následující kroky: - určování polohy každé koleje v úseku trati,

    - vymezení okénka (32) kolem polohy trati, obsahujícího segment každé koleje z úseku trati jak je vidět z předem stanoveného rozmezí, a

    - průchod každého snímku, vytvářeného snímačem a obsaženého v okénku (32), nervovou sítí (35) za účelem vydání výstupního rozhodnutí, zda byla nebo nebyla zjištěna překážka v úseku trati v rámci okénka (32).

    * 35

    • 9 9 9 9 9 • 9 99 • 99« · • 9 9 • «99 9 9 9 · • 9 9 9 9 9 9999 «9 • 9 9 «9 99 9 9
25. 32. Způsob podle nároku 31 vyznačující se tím, že krok určování polohy každé koleje v úseku trati zahrnuje:

    - získávání po sobě jdoucích následných snímků, z nichž každý obsahuje příslušný segment trati v po sobě jdoucích následných časových okamžicích, a

    - porovnání každého snímku s následujícím snímkem za účelem stanovení těch oblastí, které jsou společné pro oba snímky a za účelem odvození té části následujícího snímku, která odpovídá pokračování koleje z předcházejícího snímku.