DE102008031861A1 - Tracking sensor for detecting optical marks on path to guide vehicle, has color filter and comparator that examines scenes using sensor with and without filters and compares scenes with one another - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Spursensor zur Erkennung von optischen Marken auf einer Bahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a track sensor for detecting optical Trademarks on a railway according to the preamble of Claim 1.
Zur
Spurführung von Fahrzeugen werden linienförmige
optische Marken oder nach anderen Bezeichnungen Strichen, Streifen
oder auch Kontraststreifen, wie aus der
Mittels eines optischen Sensors und einer Auswertung, kann der Kontrast in seiner Position festgestellt werden und somit dann das Fahrzeug diesen Kontraststreifen nachgeführt werden.through an optical sensor and an evaluation, the contrast can be determined in his position and thus the vehicle this Contrast strips are tracked.
Bei den Kontraststreifen, Kontrastmustern, Strichen, Linien oder Marken, die nachfolgend optische Marken oder nur Marken genannt werden, haben sich in der Regel möglichst helle bzw. dunkle, also weiße/schwarze Kontraste durchgesetzt. Ein Grund liegt u. a. darin, dass Schwarz-Weiß-Spursensoren, z. B. Schwarz-Weiß-Kameras, verfügbarer und preiswerter sind als Farbkameras. In der Szene, also dem mit dem Spursensor betrachteten Bahnbereich, in dem die Marke gesucht wird, lassen sich Schwarz-Weiß-Kontraste mit großem Helligkeitsunterschied darstellen. Starke Kontraste lassen sich gut erkennen.at contrast stripes, contrast patterns, strokes, lines or marks, hereinafter referred to as optical marks or just trademarks, usually have bright or dark, so white / black contrasts enforced. One reason lies u. a. in that black and white tracking sensors, e.g. Black and white cameras, are more available and cheaper than color cameras. In the Scene, ie the track area considered with the track sensor, in the brand is sought, black and white contrasts can be represent with great brightness difference. Strong contrasts can be easily recognized.
Der Spursensor besteht aus Sensorelementen, die Licht im sichtbaren oder ggf. auch benachbarten infraroten oder ultravioletten Bereich in ein entsprechendes elektrisches Signal umsetzen. Grundsätzlich funktioniert die Technologie auch im IR- und UV-Bereich auch, wenn nachfolgend von Licht bzw. optischen Sensoren gesprochen wird.Of the Trace sensor consists of sensor elements that emit light in the visible or possibly also adjacent infrared or ultraviolet region convert into a corresponding electrical signal. in principle The technology also works in the IR and UV range, though is subsequently spoken by light or optical sensors.
Während man für das Verfolgen einer linienförmigen Marke zur Spurführung zwei oder besser mehrere, gern auch über 100 Sensorelemente, z. B. einzeilige Kameras oder auch 2D-Kameras verwendet, kann für eine querliegende Marke, die nur als Wegmarke benutzt wird, ein einzelnes Sensorelement ausreichen. Bei Überfahrt wird die Marke z. B. durch Änderung der Helligkeit festgestellt.While one for pursuing a linear mark for tracking two or better several, like over 100 sensor elements, eg. As single-line cameras or 2D cameras Can be used for a transverse brand, only as a waymark is used, a single sensor element suffice. On crossing the brand z. B. detected by changing the brightness.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, dass bei Alterung, Ausbleichung, Verschmutzung sowie insbesondere bei ungünstiger Schattenwirkung oder Feuchtigkeit sowie bei Kombination dieser Störungen, die Marken auf der Fahrbahn nicht mehr deutlich erkannt werden. Störend wirkt sich aus, wenn durch einen starken Schatten ein falscher Bahn-/Markenkontrast erzeugt wird. Des gleichen ist es störend, wenn Fahrzeuge mit ihren Rädern aus einem nassen Bereich auf eine trockene Betonfahrbahn fahren und dann die nasse und deshalb dunkle Spur z. B. mit einem Kontraststreifen verwechselt wird. Auch der Gummiabrieb von den Rädern kann aufgrund des dann gebildeten Hell-/Dunkelkontrastes mit einer Marke verwechselt werden.adversely in the known methods is that when aging, bleaching, Pollution and in particular in case of unfavorable shadow effect or Moisture as well as combination of these disorders, the Marks on the road surface are no longer clearly recognized. disturbing affects, if by a strong shade a wrong railroad / brand contrast is produced. The same is disturbing when vehicles with their wheels from a wet area to a dry one Drive concrete carriageway and then the wet and therefore dark track z. B. is confused with a contrast strip. Also the rubber abrasion from the wheels can due to the then formed light / dark contrast be confused with a brand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Spursensor zur Erkennung von optischen Marken auf einer Bahn zu schaffen, der insbesondere bei Störungen in der Lichtintensität, z. B. durch Schattenwirkung, Feuchtigkeitseinflüsse, Gummiabrieb und andere, insbesondere dunkle Verschmutzungen – nachfolgend allgemein Störungen genannt – auch noch eine zuverlässige Erkennung von optischen Marken ermöglicht.task Therefore, it is the object of the present invention to provide a track sensor for detection of creating optical marks on a web, in particular in case of disturbances in the light intensity, z. B. by Shadow effect, moisture, rubber abrasion and other, especially dark soiling - below Generally called disturbances - also a reliable one Detection of optical marks possible.
Diese Aufgabe wird von einem Spursensor nach Anspruch 1 gelöst. Die anderen Ansprüche enthalten weitere erfindungsgemäße Ausführungen.These Task is solved by a track sensor according to claim 1. The other claims contain further inventive Versions.
Es ist nach Anspruch 1 von Vorteil, die Szene Bahn/Marke auch mit Hilfe eines Farbfilters zu betrachten. Vorausgesetzt ist dabei natürlich, dass sich Marke und Bahn im Farbspektrum unterscheiden. Wenn man bspw. eine helle Betonfahrbahn ohne Filter betrachtet, wird mehr oder weniger das gesamte Farbspektrum vorhanden sein, also rot, orange, gelb, grün und blau. Bei einer reinen gelben Marke wird jedoch nur der Gelbbereich des Spektrums sichtbar. Bei Betrachtung von Marken und Bahn durch ein nur für gelb durchlässiges Filter wird die gelbe Marke dann in ihrer Intensität kaum nachlassen, während von der Bahn jetzt nur noch der gelbe Lichtanteil sichtbar wird. Die Lichtanteile Rot, Orange, Grün und Blau entfallen und somit ist das Ausgangssignal an dem Sensorelement entsprechend kleiner. Die Sensorelemente, die die Bahn betrachten, werden mit Filter eine deutlich kleinere Lichtintensität anzeigen, als ohne Filter.It is advantageous according to claim 1, the scene train / brand also with the help to look at a color filter. Assuming, of course, that brand and train differ in the color spectrum. If For example, a bright concrete carriageway without a filter is considered more or less the entire color spectrum, that is red, orange, yellow, green and blue. For a pure yellow brand however, only the yellow portion of the spectrum becomes visible. On consideration of brands and railway by a yellow only permeable Filter the yellow mark then hardly in their intensity subside, while from the web now only the yellow Light is visible. The light components red, orange, green and blue is eliminated, and thus the output is at the sensor element correspondingly smaller. The sensor elements that look at the web become a much smaller light intensity with a filter Show as without a filter.
Der Vergleicher oder auch Auswerter wird also feststellen, dass hier die Bahn betrachtet wird. Wenn ein anderes Sensorelement keine deutliche Änderung in der Intensität im Vergleich mit und ohne Filter anzeigt, ist offensichtlich gerade eine Marke bzw. ein Teil einer Marke betrachtet worden.Of the Comparator or evaluator will therefore find that here the railway is considered. If another sensor element no significant change in intensity compared with and without filters indicates is obviously just a brand or considered part of a brand Service.
Im Prinzip ist auch mit der Verwendung eines gelb sperrenden Filters bei Betrachtung einer gelben Marke der Nachweis dieser Marke möglich, weil dann kein Licht von der Marke empfangen wird. Allerdings kann die gelbe Marke dann nur von einer schwarzen Marke oder Bahn unterschieden werden, weil sie bei Betrachtung ohne Filter heller erscheint als die schwarze Marke oder Bahn.in the Principle is also with the use of a yellow blocking filter when considering a yellow mark the proof of that mark is possible, because then no light is received from the brand. However, you can the yellow mark then only distinguished from a black mark or course because it looks brighter when viewed without a filter the black mark or train.
Das Verfahren bietet sich auch dann an, wenn die Bahn selbst eher dunkel ist, z. B. bei Asphalt oder ein bestimmtes Farbspektrum hat, z. B. Gelb und die Marken weiß oder schwarz sind oder auch ein anderes bestimmtes Farbspektrum haben, z. B. blaue Marken auf roter Bahn usw. Im letzteren Fall bietet sich auch die Verwendung von zwei Farbfiltern, z. B. eines blauen und eines roten Filters an.The Procedure is also appropriate if the train itself rather dark is, for. B. in asphalt or a certain color spectrum, z. B. yellow and the marks are white or black or too have a different color spectrum, eg. B. blue marks on red train, etc. In the latter case, the use also provides of two color filters, e.g. B. a blue and a red filter at.
Wichtig ist, dass die relative Abschwächung der Lichtintensität mit Filter gegenüber der Messung ohne Filter erfasst bzw. ausgewertet wird. Bei Betrachtung einer gelben Marke mit und ohne gelbem Filter wird sich hierbei kaum ein Unterschied einstellen. Dabei sollten natürlich gleiche Szenenausschnitte betrachtet werden.Important is that the relative attenuation of light intensity with filter in relation to the measurement without filter is evaluated. Looking at a yellow mark with and without Yellow filter will hardly make a difference here. Of course, the same scene sections should be considered become.
Die Entscheidung, ob das, was das Sensorelement betrachtet zu der Bahn oder zu einer Marke gehört, hängt in diesem Beispiel von dem Gelbanteil im Verhältnis zum Restlichtanteil ab. Die absolute Lichtstärke spielt hierbei keine Rolle. In diesem Farbbeispiel wird der Kontrast durch einen möglichst hohen Gelbanteil in der einen Fläche und durch einen neutralen oder möglichst geringen Gelbanteil in der anderen Fläche gebildet.The Deciding if what the sensor element is looking at the web or belongs to a brand hangs in this example from the yellow part in relation to the residual light component. The absolute light intensity plays no role here. In This color example is the contrast by a possible high yellow content in one area and neutral or the lowest possible yellow content in the other area educated.
Unterschiedliche Lichtverhältnisse durch z. B. Abschattungen, nasse Stellen oder schwarzen Reifenabrieb stören dann nicht oder weniger.different Light conditions by z. B. shadowing, wet spots or black tire wear then do not bother or less.
Der Spursensor wird zur Erkennung der optischen Marken auf der Bahn in der Regel mehrere optische Sensorelemente nutzen, die jedes für sich, auf verschiedene, in der Regel jedoch benachbarte Szenensegmente gerichtet sind. Die Sensorelemente können Teil einer ein- oder vielzeiligen Kamera sein und somit mit jeder Aufnahme die Szene abbilden.Of the Track sensor is used to detect the optical marks on the web usually use multiple optical sensor elements, each for itself, to different, but usually adjacent scene segments are directed. The sensor elements can be part of a or multi-line camera and thus with each shot the scene depict.
Um die Unterschiede in den Farben von Marken und Bahn festzustellen, wird die Szene dann mit einem Filter aufgenommen, dass entweder die Marken- oder Bahnfarbe sperrt. Bei einer weiteren Aufnahme wird dieses Filter weggelassen oder bei Bedarf ein anderes Filter verwendet, das dann ggf. die andere Farbe sperrt, um im Vergleich die Wirkung des ersten Filters zu erhöhen. Nachfolgend wird allgemein von Vergleich mit oder ohne Filter gesprochen, auch wenn zwei unterschiedliche Filter verwendet werden. Dann sperrt ein Filter die Bahnfarbe und das andere Filter die Markenfarbe bzw. ein Filter lässt nur die Markenfarbe durch und das andere Filter nur die Bahnfarbe.Around to detect the differences in the colors of brands and railways the scene is then captured with a filter that either the brand or track color is disabled. In another recording is omitted this filter or used another filter if necessary, then possibly the other color locks to compare the effect of first filter to increase. The following is generally of Comparison with or without filter spoken, even if two different Filters are used. Then a filter locks the track color and the other filter leaves the brand color or a filter only the brand color through and the other filter only the track color.
Diese Beschreibung verwendet zum besseren Verständnis Beispiele, die von idealisierten Verhältnissen, z. B. purem Rot oder purem Gelb usw. und idealen Filtern ausgehen. Die Erkennung der Marken auf der Bahn funktioniert natürlich auch mit den üblichen Filtern und den üblichen Farben.These Description uses examples for a better understanding the idealized conditions, eg. B. pure red or pure yellow, etc. and ideal filters. The recognition of the brands on the train, of course, also works with the usual Filter and the usual colors.
Nach Anspruch 2 wird der Spursensor zur Führung eines Fahrzeugs verwendet. Der Spursensor ist dazu am Fahrzeug befestigt und auf die Fahrbahn ausgerichtet. Es wird die Position der Marke, z. B. eines Kontraststreifens, in Bezug auf den Spursensor bzw. das Fahrzeug festgestellt. Hiermit kann das Fahrzeug ggf. automatisch geführt werden und/oder auch zur Fahrerassistenz verwendet werden. Der Fahrer kann gewarnt werden, wenn er sich zu weit von der Fahrspur bzw. der linienförmigen Marke entfernt hat.To Claim 2 is the track sensor for guiding a vehicle used. The track sensor is attached to the vehicle and on aligned the roadway. It is the position of the brand, z. B. a contrasting strip, in relation to the track sensor or the vehicle detected. This allows the vehicle to be guided automatically if necessary be and / or used for driver assistance. The driver can be warned if it is too far from the lane or removed the linear mark.
Die linienförmige Marke muss nicht ununterbrochen sein. Es kann sich auch um gestrichelte Linien oder allgemein unterbrochene Linien handeln. Die Marken können sogar auch aus einzelnen Punkten mit großen Abständen dazwischen bestehen. Es ist allerdings von Nachteil, wenn die Unterbrechungen so groß werden, dass die Führungsqualität des Fahrzeugs darunter leidet.The line-shaped mark does not have to be uninterrupted. It can also be broken lines or generally broken Trade lines. The stamps can even be made from individual ones There are points with large gaps in between. However, it is a disadvantage if the interruptions get so big that the leadership quality of the vehicle underneath suffers.
Nach Anspruch 3 kann der Spursensor aber auch zur Erkennung von Wegmarken verwendet werden. Derartige Marken können u. a. auch als Striche quer und/oder längs zur Fahrbahn angeordnet sein. Sie dienen im Wesentlichen zur Informationsgabe, quasi als Kilometerstein zur Wegstreckenbestimmung, als Hinweis auf Geschwindigkeitsbeschränkungen, Abbiegungen, Haltestellen usw.. Einfache Wegmarken können über eine zeitliche Veränderung der Farbverteilung festgestellt werden. Wegmarken können aber auch zweidimensional codiert sein, sodass zur Erkennung mehrere Sensorelemente notwendig sind.To Claim 3, the track sensor but also for the detection of way marks be used. Such brands may u. a. also as Strokes can be arranged transversely and / or longitudinally to the roadway. she essentially serve to provide information, quasi as a milestone for determining distance, as an indication of speed limits, Turns, stops, etc. Simple waymarks can be over a temporal change of color distribution found become. Waymarks can also be coded two-dimensionally be so that several sensor elements are necessary for detection.
Auch linienförmige Marken können durch absichtliche Unterbrechungen codiert sein. Die Information liegt ggf. in der Markenlänge, der Länge der Unterbrechung und/oder der Häufigkeit der Unterbrechungen bzw. Kombinationen davon. Der Spursensor kann sowohl zur Erkennung von linienförmigen Marken, als auch zur Erkennung von Wegmarken verwendet werden.Also Line-shaped marks can by intentional Interrupts coded. The information may be in the Brand length, the length of the interruption and / or the frequency of interruptions or combinations thereof. The track sensor can be used both for detecting linear marks, as well as for the detection of way marks.
Die Marken können unterschiedliche Farbspektren haben, also z. B. klassischerweise rot, orange, gelb, grün oder blau. So kann eine rote Marke auch als Langsam- oder Stoppmarke verstanden werden, während eine grüne Marke als Expressspur ausgewertet wird. Auch Marken mit unterschiedlichen Farben können nebeneinander oder im ständigen Wechsel, z. B. rot/grün/rot/grün aus Sicherheitsgründen verwendet werden.The brands can have different color spectra, so z. B. classically red, orange, yellow, green or blue. Thus, a red mark can also be understood as a slow or stop mark, while a green mark is evaluated as an express track. Even brands with unterschiedli chen colors can side by side or in constant change, for. B. red / green / red / green are used for security reasons.
Somit wird durch Erkennung der einen Farbmarke bei gleichzeitigem Erkennen der anderen bzw. bei Erkennen des Farbwechsels die eine Auswertung mit der anderen Auswertung verifiziert werden. Mit der Anzahl der verwendeten Farben steigt auch der Bedarf an Filtern.Consequently is detected by detecting the one color mark with simultaneous recognition the other or when recognizing the color change the evaluation with the other evaluation to be verified. With the number of used Colors also increase the need for filters.
Nach Anspruch 5 wird die Erkennung der Marke u. a. mit physikalischen Filtern, z. B. einer farbselektiven Scheibe oder Optik, durchgeführt. Bei Verwendung von physikalischen Filtern lassen sich preiswerte Schwarz-Weiß-Kameras einsetzen. Geeignet ist u. a. die Verwendung von zwei Kameras, von denen die eine z. B. ein Filter hat, das nur die gewählte Markenfarbe durchlässt. Die andere Kamera betrachtet im Wesentlichen die gleiche Szene. Diese Kamera benötigt jedoch keinen Filter. In einer anderen Auswertung ist aber auch die Verwendung eines Filters möglich, welches die Markenfarbe sperrt und nur die Bahnfarbe durchlässt. Wichtig ist, dass die Ergebnisse mit Filter mit den Ergebnissen ohne Filter verglichen werden. Selbstverständlich müssen beide Kameras die gleiche Szene betrachten und sich die Sensorelemente der einen Kamera den Sensorelementen der anderen Kamera zuordnen lassen.To Claim 5, the recognition of the brand u. a. with physical Filter, z. As a color-selective disc or optics performed. When using physical filters can be inexpensive Insert black and white cameras. Suitable is u. a. the Use of two cameras, one of which z. B. a filter has that only lets through the chosen brand color. The other camera essentially looks at the same scene. However, this camera does not need a filter. In another Evaluation is also the use of a filter possible, which locks the brand color and lets only the track color through. It is important that the results with filters with the results be compared without filters. Of course you have to both cameras look at the same scene and the sensor elements assign a camera to the sensor elements of the other camera to let.
Grundsätzlich ist auch die Verwendung von nur einer Kamera notwendig. Dann muss die Szene nacheinander einmal mit und einmal ohne Filter betrachtet werden.in principle It is also necessary to use only one camera. Then you have to the scene one after the other with once and without filters considered become.
Selbst die Verwendung einer 2D-Kamera mit einem geteilten Filter ist möglich.Even the use of a 2D camera with a split filter is possible.
Physikalische Filter stehen sowohl als breite oder schmale, als Hoch- oder als Tiefpass oder als Band- oder Sperrfilter zur Verfügung. Somit können bestimmte Farbspektren bevorzugt durchgelassen oder auch herausgefiltert werden. Ggf. sind Kombinationen verschiedener Filter geeignet, um eine gute Filterwirkung zu erzielen. Physikalische Filter lassen sich sehr schmalbandig herstellen, wodurch ebenfalls eine hohe Filterwirkung erzielt wird, wenn auch die Marke bzw. Bahn dazu ein entsprechendes schmalbandiges Spektrum hat.physical Filters are available as wide or narrow, as high or as Low pass or as a band or notch filter available. Thus, certain color spectra may preferably be transmitted or also be filtered out. Possibly. are combinations of different Filter suitable for a good filtering effect. physical Filters can be made very narrow band, which also a high filtering effect is achieved, although the mark or web to have a corresponding narrow-band spectrum.
Letztendlich sind alle Kombinationen bzgl. weiß/schwarz bzw. aller Farbvarianten möglich. Wichtig ist lediglich, dass sich Marken und Bahn im Farbspektrum unterscheiden.At long last are all combinations regarding white / black or all color variants possible. The only important thing is that brands and train in the color spectrum differ.
Nach Anspruch 6 kann man für den Spursensor Sensorelemente mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit, z. B. eine Farbkamera einsetzen. Üblicherweise haben Farbkameras sehr viele Sensorelemente, die zu je einem Drittel rot-, grün- bzw. blauempfindlich sind. Bei diesen Farbkameras ist jedoch zu beachten, dass ihre Filterwirkung relativ schwach ist und die Farben zum Teil nicht eindeutig zugeordnet werden können. Da es bei diesen Farbkameras keine echten Gelbfilter gibt, kann man nicht erkennen, ob es sich bei dem Gelb um ein reines Gelb handelt oder ob es sich um eine Mischfarbe aus Rot und Grün handelt. Daher haben die Farbkameras in der Anwendung oft eine schlechtere Qualität als Schwarz-Weiß Kameras, die eine farbselektive Filterscheibe oder Optik verwenden.To Claim 6 can be used for the track sensor sensor elements different spectral sensitivity, z. B. a color camera deploy. Usually, color cameras have a lot of sensor elements, the one-third red, green or blue sensitive are. With these color cameras, however, it should be noted that their filter effect is relatively weak and the colors partly not clearly assigned can be. Because there are no real ones with these color cameras Yellow filter gives, you can not tell if it is the yellow is a pure yellow or whether it is a mixed color of red and green. Therefore, the color cameras have in the application often a worse quality than black and white cameras, using a color-selective filter disc or optics.
Farbkameras können dann sinnvoll sein, wenn der Hauptbestandteil der Markenfarbe im Spektrum möglichst weit entfernt ist von dem Hauptbestandteil der Bahnfarbe. Die jeweiligen Hauptbestandteile sollten dann auch den Farben entsprechen für die die unterschiedlichen Sensorelemente empfindlich sind, also bspw. Rot oder Grün oder Blau. Ein geeignetes Beispiel für eine Farbkamera wäre der Einsatz von roten Marken auf blauer Bahn bzw. umgekehrt. Hier wird die Filterwirkung einer Farbkamera evtl. ausreichend sein. Damit auch in dieser Anwendung nicht die Lichtstärke, sondern nur der relative Farbanteil von Rot bzw. Blau gewertet wird, kann dann in dem betrachteten Szenesegment das gesamte Licht der roten, grünen und blauen Sensorelemente zusammen quasi als ungefilteter Referenzwert genutzt werden. In diesem Beispiel ist es aber auch möglich, dass nur das Verhältnis Rot zu Blau benutzt wird, um zu entscheiden, ob es sich um ein Bahn- oder ein Markensegment handelt.color cameras can then be useful if the main component of Brand color in the spectrum is as far away as possible from the main component of the railway paint. The respective main components should then match the colors for the different ones Sensor elements are sensitive, so for example. Red or green or blue. A suitable example of a color camera would be the use of red marks on blue or vice versa. Here, the filter effect of a color camera may be sufficient be. So that in this application, not the light intensity, but only the relative color share of red or blue is evaluated, can then in the observed scene segment, the entire light of red, green and blue sensor elements together, so to speak be used as unfiltered reference value. In this example But it is also possible that only the ratio Red to blue is used to decide whether it is a railroad or a brand segment.
Der Vorteil der Farbkameras liegt eher in der schnellen Konfigurierbarkeit bzw. Umstellung auf andere Farbzusammensetzungen.Of the Advantage of the color cameras lies more in the fast configurability or conversion to other color compositions.
Eine Filterwirkung kann nach Anspruch 7 auch dadurch festgestellt werden, dass die Szene mit künstlichem, gefärbtem Licht beleuchtet wird. Bei hellem Sonnenschein im Außenbereich kann dies schwierig sein. Der Einsatz ist daher sinnvollerweise eher für abgeschattete Bereiche, den Innenbereich oder nachts sinnvoll. Häufig haben Beleuchtungen von Straßen oder Arbeitsflächen einen relativ starken gelblichen Stich. Es wäre dann sinnvoll, mit einem künstlichen Licht, das eher starke Blauanteile hat, die zu betrachtende Szene aus Bahn und Marke zu beleuchten. Das zusätzliche bläuliche Licht sollte abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, z. B. als Blitzlicht. Dabei muss dann der Spursensor, z. B. mit einer Kamera, jeweils eine Szene mit dem gelbstichigen Licht und dem blaustichigen Licht getrennt aufnehmen und danach vergleichen. Bei einer gelben Marke auf einer hellen oder auch weißen Betonbahn wird dann bei dem bläulichen Blitzlicht eine stärkere Aufhellung auf der weißen Betonbahn auftreten, als auf den gelben Marken. Bei anderen Marken- und Bahnfarben sind entsprechend andere Blitzlichtfarben zu wählen.A Filter effect can also be determined according to claim 7, characterized that scene with artificial, colored light is illuminated. In bright sunshine outdoors This can be difficult. The use is therefore more appropriate for shaded areas, indoors or at night meaningful. Often have lights of roads or work surfaces a relatively strong yellowish sting. It would then make sense, with an artificial light, the rather strong blue parts have the scene to be viewed out of orbit and brand to light. The additional bluish Light should be switched on and off alternately, eg. B. as a flash. In this case, then the track sensor, z. B. with a camera, respectively a scene with the yellowish light and the bluish light Record separately and then compare. At a yellow mark On a light or even white concrete track is then at the bluish flash light a stronger brightening occur on the white concrete track, as on the yellow Brands. For other brand and train colors are different accordingly To choose flash colors.
Das Filter sitzt in dieser Anwendung nicht direkt vor dem optischen Sensorelement, sonder vor der künstlichen Beleuchtung oder ist Teil der künstlichen Beleuchtung. Vorteilhafterweise liefert die künstliche Beleuchtung, physikalisch bedingt, im Wesentlichen genau das geeignete Farbspektrum. Die künstliche Beleuchtung gehört dann mit zum Spursensor, auch wenn sie etwas beabstandet ist.The Filter is not directly in front of the optical in this application Sensor element, but before the artificial lighting or is part of the artificial lighting. advantageously, provides the artificial lighting, physically conditioned, essentially exactly the appropriate color spectrum. The artificial one Lighting is then part of the track sensor, even if they is slightly spaced.
Es ist auch möglich eine an sich weiße künstliche Beleuchtung derart mit Filtern zu verwenden, dass der eine Teil der Szene mit Filter und der andere Teil der Szene ohne Filter beleuchtet ist. Beim Führen eines Fahrzeugs wird dann der gleiche Szenenteil nacheinander mit und ohne Filter betrachtet und ausgewertet. Insbesondere, wenn die allgemeine Beleuchtung relativ schwach ist, bietet es sich an, zwei unterschiedlich gefärbte Beleuchtungen zu verwenden, z. B. eine rötliche und eine bläuliche. Wenn sich Marken und Bahn in ihren Rot- und Blauwerten unterscheiden, kann dieser Unterschied dann auch mit einer Schwarz-Weiß-Kamera festgestellt werden.It is also possible a white artificial Lighting such filters to use that one part the scene with filter and the other part of the scene without filters lit up is. When driving a vehicle will be the same Scene part viewed and evaluated one after another with and without filter. In particular, if the general lighting is relatively weak, It makes sense, two differently colored lighting to use, for. B. a reddish and a bluish. If marks and orbit differ in their red and blue values, This difference can be synonymous with a black and white camera be determined.
Bei Wechsel der allgemeinen Helligkeit, z. B. durch die Beleuchtung mit hellem Sonnenlicht am Tag und relativ schwachem Kunstlicht in der Nacht, treten starke Lichtschwankungen auf. Der Spursensor ist nach Anspruch 8 so ausgelegt, dass er mit oder ohne Sonnenlicht arbeiten kann. Das Fahrzeug wird bei Bedarf eine fahrzeugeigene Beleuchtung nutzen. Des weiteren passt sich der Spursensor in der Empfindlichkeit, z. B. durch Regelung der Blende und/oder Belichtungszeit, an. Um Übersteuerung zu vermeiden ist es vorteilhaft, bei einer hellen Bahn die Empfindlichkeit des Spursensors entsprechend der Helligkeit der Fahrbahn zu regeln.at Change of the general brightness, z. B. by the lighting with bright sunlight during the day and relatively weak artificial light in During the night, strong light fluctuations occur. The track sensor is according to claim 8 designed so that it with or without sunlight can work. If necessary, the vehicle will be an on-board vehicle Use lighting. Furthermore, the track sensor fits in the Sensitivity, e.g. B. by controlling the aperture and / or exposure time, at. In order to avoid overdriving, it is advantageous in case of a light track corresponding to the sensitivity of the track sensor to regulate the brightness of the roadway.
Bei Verwendung von mehreren Kameras bzw. einer Verwendung mit und ohne Filter können verschiedene Empfindlichkeiten bzw. Blendenöffnungen oder Belichtungszeigen gewählt werden, damit geeignete Signale für Vergleich und Auswertung vorliegen.at Use of multiple cameras or use with and without Filters can have different sensitivities or apertures or Exposure indicators are chosen so that appropriate Signals for comparison and evaluation are available.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Anhand der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden:Based In the accompanying drawings, the invention is intended below be explained in more detail:
Es zeigt:It shows:
In
Darunter
ist der Intensitätsverlauf für ein optisches Sensorelement
ohne Filterung zu erkennen. Wenn sich das Sensorelement über
der gelben Marke befindet, kommt nur die relativ geringe Lichtintensität
des schmalen gelben Spektrums zur Auswertung. Die Marke
Im Übergangsbereich
zwischen der Marke zur Fahrbahn
Wenn
der Spursensor
In
Darunter
ist in dem Diagramm das zugehörige Signalbild ohne Filter
SOF dargestellt. Ohne Filter
In
einer weiteren, darunter liegenden Darstellung wird die gesamte
Szene mit dem Signal mit Gelbfiltern SGF dargestellt. Die weiße
Fahrbahn
Die
Wirkung des Filters
Ein
einfaches Blockschaltbild ist in
Der
Vergleicher
Der
Spursensor
Eine
Abweichung nach links oder rechts wird dabei von dem Spursensor
Ebenso
ist es möglich, dass es sich bei der Marke
Mit
dem Spursensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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