DE102016205328A1

DE102016205328A1 - Arrangement and method for determining a location of a vehicle, in particular a rail vehicle

Info

Publication number: DE102016205328A1
Application number: DE102016205328.0A
Authority: DE
Inventors: Roland Porsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Ermitteln eines Ortes eines Fahrzeugs (1), insbesondere eines Schienenfahrzeugs (10). Die Anordnung umfassend wenigstens eine erste Erfassungseinheit (12, 13), welche ausgebildet ist, einen räumlichen Bereich (14) in der Umgebung des Fahrzeugs (1) zu erfassen und anhand der Erfassung eine Bildinformation (16, 17) zu erzeugen, welche für den räumlichen Bereich (14) repräsentativ ist, eine Extraktionseinheit (18), welche ausgebildet ist, eine Ortungsinformation (20) aus der Bildinformation (16, 17) zu extrahieren, und eine Ermittlungseinheit (19), welche ausgebildet ist, den Ort basierend auf der Ortungsinformation (20) zu ermitteln. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktionseinheit (18) ausgebildet ist, die Ortungsinformation (20) anhand eines Markierungselements (22, 23) zu extrahieren, welches in dem räumlichen Bereich (14) angeordnet ist und die Ortungsinformation (20) enthält.The invention relates to an arrangement and a method for determining a location of a vehicle (1), in particular a rail vehicle (10). The arrangement comprising at least one first detection unit (12, 13), which is designed to detect a spatial area (14) in the surroundings of the vehicle (1) and to generate, on the basis of the detection, image information (16, 17) which is suitable for the spatial area (14), an extraction unit (18) configured to extract a location information (20) from the image information (16, 17), and a determination unit (19) configured to determine the location based on Locate information (20) to determine. The arrangement is characterized in that the extraction unit (18) is designed to extract the location information (20) on the basis of a marking element (22, 23) which is arranged in the spatial area (14) and contains the location information (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ermitteln eines Ortes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, umfassend: wenigstens eine erste Erfassungseinheit, welche ausgebildet ist, einen räumlichen Bereich in der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen und anhand der Erfassung eine Bildinformation zu erzeugen, welche für den räumlichen Bereich repräsentativ ist, eine Extraktionseinheit, welche ausgebildet ist, eine Ortungsinformation aus der Bildinformation zu extrahieren, und eine Ermittlungseinheit, welche ausgebildet ist, den Ort basierend auf der Ortungsinformation zu ermitteln. The invention relates to an arrangement for determining a location of a vehicle, in particular of a rail vehicle, comprising: at least one first detection unit, which is designed to detect a spatial area in the surroundings of the vehicle and to generate image information based on the detection, which for the spatial Area is representative, an extraction unit, which is adapted to extract a location information from the image information, and a determination unit, which is designed to determine the location based on the location information.

Für Betreiber von Fahrzeugen im öffentlichen Personenverkehr und/oder für den Transport von Gütern ist es wünschenswert, einen Ort eines Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit zu ermitteln. For operators of vehicles in public transport and / or for the transport of goods, it is desirable to determine a location of a vehicle with high accuracy.

Bei bekannten Lösungen wird der Ort des Fahrzeugs durch Auswertung eines GPS-Signals ermittelt. DE 10 2007 009 772 B4 beschreibt eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Ortungsinformation eines schienengebundenen Fahrzeugverbandes mit mindestens einem bildgebenden Sensor. Die Vorrichtung weist eine Auswerteeinheit auf, die mit dem bildgebenden Sensor verbunden ist. Der bildgebende Sensor ist zur Aufnahme von Bildinformationen, welche in einer Umgebung des Fahrzeugverbandes befindliche Gleise enthalten, und zur Übertragung der aufgenommenen Bildinformationen an die Auswerteeinheit eingerichtet. Die Auswerteeinheit ist zum Detektieren der in der Bildinformation enthaltenen Gleise und zur Ermittlung einer gleisselektiven Ortungsinformation in Abhängigkeit der detektierten Gleise eingerichtet. Die Vorrichtung weist zudem ein Satellitenortungssystem auf, das mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Die Auswerteeinheit ist zum Fusionieren der gleisselektiven Ortungsinformation mit einer Ortungsinformation des Satellitenortungssystems ausgebildet. In Abhängigkeit der Fusionierung ist die Auswerteeinheit in der Lage, eine Position des schienengebundenen Fahrzeugverbandes zu ermitteln. In known solutions, the location of the vehicle is determined by evaluating a GPS signal. DE 10 2007 009 772 B4 describes a device for determining a location information of a rail vehicle association with at least one imaging sensor. The device has an evaluation unit which is connected to the imaging sensor. The imaging sensor is configured to receive image information which contains tracks located in an environment of the vehicle association and to transmit the recorded image information to the evaluation unit. The evaluation unit is set up to detect the tracks contained in the image information and to determine a track-selective location information as a function of the detected tracks. The device also has a satellite positioning system which is connected to the evaluation unit. The evaluation unit is designed to fuse the track-selective location information with a location information of the satellite positioning system. Depending on the merging, the evaluation unit is able to determine a position of the rail-bound vehicle association.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, die Ermittlung des Ortes des Fahrzeugs weiter zu verbessern. Against this background, it is an object of the invention to further improve the determination of the location of the vehicle.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Extraktionseinheit ausgebildet ist, die Ortungsinformation anhand eines Markierungselements zu extrahieren, welches in dem räumlichen Bereich angeordnet ist und die Ortungsinformation enthält. This object is achieved by an arrangement of the type mentioned, in which the extraction unit is designed to extract the location information based on a marking element, which is arranged in the spatial area and contains the location information.

Mit der Erfindung wurde erkannt, dass eine Ermittlung des Ortes des Fahrzeugs anhand von GPS-Signalen keine ausreichende Genauigkeit zur Verfügung stellt. Zudem wurde erkannt, dass bei bisherigen Lösungen die Genauigkeit einer Ortsermittlung erhöht wird, indem zusätzliche Mittel zur Ortsermittlung ergänzt werden. Dies führt in der Regel zu einer Aufwandserhöhung. Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine demgegenüber vereinfachte Lösung zum Ermitteln des Ortes des Fahrzeugs mit erhöhter Genauigkeit zur Verfügung. With the invention it has been recognized that a determination of the location of the vehicle based on GPS signals does not provide sufficient accuracy. In addition, it has been recognized that in previous solutions, the accuracy of a location determination is increased by additional means for location detection are added. This usually leads to an increase in effort. The solution according to the invention provides a simplified solution for determining the location of the vehicle with increased accuracy.

Die Erfassungseinheit ist vorzugsweise ausgebildet, einen in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor diesem liegenden räumlichen Bereich zu erfassen. Damit kann ein Markierungselement, welches entlang einer Fahrtstrecke des Fahrzeugs angeordnet ist, bereits erfasst werden, während sich das Fahrzeug im Fahrbetrieb auf das Markierungselement zubewegt. Ein Bereich „vor“ dem Fahrzeug umfasst insbesondere einen Bereich seitlich der befahrenen Fahrtstrecke, der an diese unmittelbar angrenzt. The detection unit is preferably designed to detect a lying in a direction of travel of the vehicle in front of this spatial area. Thus, a marking element, which is arranged along a driving distance of the vehicle, already detected, while the vehicle moves toward the marking element while driving. An area "in front of" the vehicle comprises, in particular, an area at the side of the traveled route which directly adjoins the latter.

Die Bildinformation umfasst vorzugsweise ein elektronisches Bilddokument, welches wenigstens ein Bild und/oder eine Serie von zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern umfasst. The image information preferably comprises an electronic image document which comprises at least one image and / or a series of temporally successive images.

Die Extraktionseinheit umfasst vorzugsweise eine Recheneinheit, welche ausgebildet ist, einen Programmcode eines Bildverarbeitungsprogramms auszuführen. The extraction unit preferably comprises a computing unit which is designed to execute a program code of an image processing program.

Die Ermittlungseinheit umfasst vorzugsweise eine Recheneinheit, welche ausgebildet ist, einen Programcode eines Ortsermittlungsprogramms auszuführen. The determination unit preferably comprises a computing unit which is designed to execute a program code of a location determination program.

Der Fachmann versteht den Begriff "Markierungselement" als ein Element, welches mit der Ortungsinformation versehen ist und vorzugsweise explizit für das Erfassen, weiter vorzugsweise ein optisches Erfassen, vorgesehen ist. Gemäß dem Verständnis des Fachmanns unterscheidet sich das „Markierungselement“ von anderen in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Elementen, bei denen eine Ortungsinformation aus einer physikalischen Eigenschaft des Elements implizit entnehmbar ist, wie beispielsweise einer Mehrzahl von Schienenfahrzeuggleisen. The person skilled in the art understands the term "marking element" as an element which is provided with the location information and is preferably provided explicitly for the detection, more preferably an optical detection. As is understood by those skilled in the art, the "marker" is different from other elements located in the vicinity of the vehicle in which location information is implicitly inferred from a physical property of the element, such as a plurality of railroad tracks.

Bevorzugt umfasst das Markierungselement ein Schild, einen Stein und/oder ein Infrastrukturelement, welches/r mit der Ortungsinformation versehen ist. Das Infrastrukturelement ist beispielsweise ein Schaltkasten, an dem die Ortungsinformation optisch erfassbar angebracht ist. Preferably, the marking element comprises a sign, a stone and / or an infrastructure element which is provided with the location information. The infrastructure element is, for example, a control box on which the location information is optically detectable.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Erfassungseinheit eine Erfassungseinheit des Fahrzeugs. Dies stellt eine besonders zweckmäßige und einfache Lösung für eine erfindungsgemäße Anordnung dar. Bei einer Erfassungseinheit, welche ausgebildet ist, einen räumlichen Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug zu erfassen, kann anhand der Tatsache, dass die Erfassungseinheit das Markierungselement erfasst, darauf geschlossen werden, dass sich das Fahrzeug in einer Umgebung des Markierungselements befindet. Vorzugsweise kann die Ermittlungseinheit feststellen, dass das Fahrzeug das Markierungselement passiert, sobald das Markierungselement einen Erfassungsbereich der Erfassungseinheit verlässt. In a preferred embodiment of the invention, the detection unit is a detection unit of the vehicle. This represents a particularly expedient and simple solution for an arrangement according to the invention Detecting unit, which is designed to detect a spatial area in the direction of travel in front of the vehicle, can be concluded from the fact that the detection unit detects the marking element that the vehicle is located in an environment of the marking element. Preferably, the determination unit can determine that the vehicle is passing the marking element as soon as the marking element leaves a detection area of the detection unit.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Erfassungseinheit eine Kameraeinheit zum Überwachen eines Fahrgastabfertigungsvorgangs. Vorzugsweise ist die Kameraeinheit derart an dem Fahrzeug angeordnet, dass ein Ein- und Ausstiegsbereich für Fahrgäste des Fahrzeugs als räumlicher Bereich erfasst wird. Der Fachmann versteht den Begriff „Fahrgastabfertigungsvorgang“ vorzugsweise als einen Vorgang an einer Haltestelle des Fahrzeugs, bei dem Fahrgäste das Fahrzeug besteigen und verlassen. Diese Lösung hat den Vorteil, dass im Fahrzeug gegebenenfalls bereits vorhandene Kameraeinheiten, die im Betrieb an einer Haltestation zur Überwachung eines Fahrgastabfertigungsvorgangs verwendet werden, im Fahrbetrieb zum Erfassen des räumlichen Bereichs in der Umgebung des Fahrzeugs dienen können. Bei bisherigen Lösungen sind diese Kameraeinheiten nämlich im Fahrbetrieb zwischen den Haltestellen in der Regel ausgeschaltet. Eine Nutzung für die vorstehend beschriebenen Zwecke während des Fahrbetriebs stellt somit eine besonders wirtschaftliche Lösung dar. According to a preferred development of the invention, the detection unit comprises a camera unit for monitoring a passenger handling process. Preferably, the camera unit is arranged on the vehicle such that an entry and exit area for passengers of the vehicle is detected as a spatial area. The person skilled in the art will understand the term "passenger handling process" preferably as a process at a stop of the vehicle in which passengers board and leave the vehicle. This solution has the advantage that in the vehicle possibly already existing camera units, which are used in operation at a holding station for monitoring a passenger handling operation, can serve to detect the spatial area in the surroundings of the vehicle while driving. In previous solutions, these camera units are usually switched off when driving between stops generally. Use for the purposes described above while driving thus represents a particularly economical solution.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Extraktionseinheit eine Bilderkennungseinheit. Vorzugsweise umfasst die Bilderkennungseinheit eine Recheneinheit, welche ausgebildet ist, einen Programmcode eines Bilderkennungsprogramms auszuführen. Ein von der Bilderkennungseinheit ausführbares Bilderkennungsverfahren umfasst vorzugsweise eine Ermittlung eines Interessenbereichs des erfassten räumlichen Bereichs. Vorzugsweise wird als Interessenbereich ein Teilbereich des räumlichen Bereichs ermittelt, welcher das Markierungselement enthält und weiter vorzugsweise aus dem Markierungselement besteht. Es ist weiter bevorzugt, wenn das Bilderkennungsverfahren ein Extrahieren von Ziffern aus dem ermittelten Interessenbereich mittels eines Bildleseverfahrens umfasst. According to a further preferred embodiment of the invention, the extraction unit comprises an image recognition unit. Preferably, the image recognition unit comprises a computing unit which is designed to execute a program code of an image recognition program. An image recognition method executable by the image recognition unit preferably comprises a determination of an area of interest of the acquired spatial area. Preferably, a partial area of the spatial area which contains the marking element and more preferably consists of the marking element is determined as the area of interest. It is further preferred if the image recognition method comprises extracting numbers from the determined area of interest by means of an image reading method.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung umfasst eine Mehrzahl von Erfassungseinheiten, welche ausgebildet sind, den räumlichen Bereich zu erfassen und anhand der jeweiligen Erfassung eine Bildinformation zu erzeugen, wobei die Extraktionseinheit ausgebildet ist, die Ortungsinformation aus den von der Mehrzahl von Erfassungseinheiten erzeugten Bildinformationen zu extrahieren. Auf diese Weise stehen der Extraktionseinheit mehrere erzeugte Bildinformationen zur Verfügung, welche jeweils für den räumlichen Bereich repräsentativ sind. Damit wird die Zuverlässigkeit und Qualität der Extraktion erhöht, da ein Fehler in einer der erzeugten Bildinformationen durch eine andere der erzeugten Bildinformationen im Rahmen der Extraktion korrigiert werden kann. A further preferred embodiment of the invention comprises a plurality of detection units, which are designed to detect the spatial area and to generate image information based on the respective detection, wherein the extraction unit is designed to extract the location information from the image information generated by the plurality of detection units , In this way, a plurality of generated image information is available to the extraction unit, which are each representative of the spatial area. This increases the reliability and quality of the extraction, since an error in one of the generated image information can be corrected by another of the generated image information as part of the extraction.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Extraktionseinheit ausgebildet, als Ortungsinformation einen Streckenkilometer und/oder vorzugsweise einen Streckenhektometer zu extrahieren. Dies stellt insbesondere bei der Ausbildung des Fahrzeugs als Schienenfahrzeug eine besonders zweckmäßige und einfache Lösung zur Ermittlung des Ortes des Fahrzeugs dar, denn Schienenfahrzeugstrecken sind häufig mit einer Kilometrierung durch Streckenkilometerelemente versehen. So können die gegebenenfalls entlang der Strecke vorhandenen Streckenkilometer- und/oder Streckenhektometerangaben für die Ermittlung des Ortes des Fahrzeugs genutzt werden. According to a further preferred embodiment of the invention, the extraction unit is designed to extract as a locating information a route kilometer and / or preferably a Streckenhektometer. This represents a particularly expedient and simple solution for determining the location of the vehicle, in particular in the case of the design of the vehicle as a rail vehicle, because rail vehicle sections are frequently provided with a kilometerage through section kilometer elements. For example, the distance kilometer and / or route heometer data available along the route can be used to determine the location of the vehicle.

Bevorzugt umfasst das Markierungselement ein Streckenkilometerschild, einen Streckenkilometerstein und/oder ein Infrastrukturelement, welches/r jeweils mit einer Streckenkilometer- und/oder Streckenhektometerinformation versehen ist. Das Infrastrukturelement umfasst beispielsweise einen Schaltkasten, an dem eine Streckenkilometerziffer optisch erfassbar angebracht ist. The marking element preferably comprises a track kilometer sign, a track kilometer stone and / or an infrastructure element which is provided with a route kilometer and / or route heometer information in each case. The infrastructure element includes, for example, a control box to which a route kilometer digit is optically detectable.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung umfasst das Fahrzeug die wenigstens eine erste Erfassungseinheit, welche ausgebildet ist, einen räumlichen Bereich rechts zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu erfassen, und wenigstens eine zweite Erfassungseinheit, welche ausgebildet ist, einen räumlichen Bereich links zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu erfassen. Somit kann ein Markierungselement, welches rechts zur Fahrtrichtung angeordnet ist, sowie ein Markierungselement, welches links zur Fahrtrichtung angeordnet ist, erfasst werden. Insbesondere bei einer Anordnung von Markierungselementen rechts und links zur Fahrtrichtung, wird die Zuverlässigkeit der Extraktion der Ortungsinformation erhöht. In a further preferred embodiment of the invention, the vehicle comprises the at least one first detection unit, which is designed to detect a spatial area to the right of the direction of travel of the vehicle, and at least one second detection unit, which is formed, a spatial area left to the direction of travel of the vehicle to capture. Thus, a marking element, which is arranged on the right to the direction of travel, as well as a marking element, which is arranged left to the direction of travel, are detected. In particular, with an arrangement of marking elements right and left to the direction of travel, the reliability of the extraction of the location information is increased.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Fahrzeug ein Schienenfahrzeug und das Schienenfahrzeug umfasst wenigstens eine erste Erfassungseinheit und/oder wenigstens eine zweite Erfassungseinheit, wobei die Ermittlungseinheit ausgebildet ist, bei Ausbildung einer Fahrtstrecke des Schienenfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Schienenfahrzeuggleisen, anhand der Erfassung der ersten und/oder zweiten Erfassungseinheit zu ermitteln, auf welchem der Mehrzahl von Schienenfahrzeuggleisen sich das Schienenfahrzeug befindet. Auf diese Weise wird eine besonders nützliche zusätzliche Information zur Ermittlung des Ortes des Fahrzeugs bereitgestellt; denn häufig ist es für Fahrzeugbetreiber wünschenswert, zusätzlich zu einer Information zum Ort des Schienenfahrzeugs innerhalb des Streckenverlaufs, eine Information zu erhalten, welche das Schienenfahrzeuggleis, auf dem sich das Schienenfahrzeugs befindet, identifiziert. In a preferred embodiment of the invention, the vehicle is a rail vehicle and the rail vehicle comprises at least a first detection unit and / or at least a second detection unit, wherein the determination unit is formed, when forming a route of the rail vehicle with a plurality of rail tracks, based on the detection of the first and / or second detection unit to determine on which of the plurality of rail tracks the rail vehicle is located. On in this way, a particularly useful additional information for determining the location of the vehicle is provided; because often it is desirable for vehicle operators, in addition to information on the location of the rail vehicle within the route to obtain information that identifies the rail vehicle track on which the rail vehicle is located.

Vorzugsweise umfasst die Mehrzahl von Schienenfahrzeuggleisen ein Hauptgleis, welches in Fahrtrichtung rechts angeordnet ist, und eine Nebengleis, welches in Fahrtrichtung links angeordnet ist. Preferably, the plurality of railroad tracks comprises a main track, which is arranged on the right in the direction of travel, and a siding, which is arranged on the left in the direction of travel.

Bei Ausbildung der Mehrzahl von Schienenfahrzeuggleisen mit einem Hauptgleis in Fahrtrichtung rechts und einem Nebengleis in Fahrtrichtung links ist eine der ersten Erfassungseinheit zugeordnete Bilderkennungseinheit der Extraktionseinheit vorzugsweise ausgebildet, zu erkennen, ob zwischen dem Schienenfahrzeug und einem rechts zur Fahrtrichtung liegenden Markierungselement ein Schienenfahrzeuggleis liegt. Wenn zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Markierungselement kein Schienenfahrzeuggleis liegt, fährt das Schienenfahrzeug auf dem Hauptgleis. Wenn zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Markierungselement ein Schienenfahrzeuggleis nämlich das Hauptgleis liegt, befindet sich das Schienenfahrzeug auf dem Nebengleis. Zudem ist eine der zweiten Erfassungseinheit zugeordneten Bilderkennungseinheit der Extraktionseinheit weiter vorzugsweise ausgebildet, zu erkennen, ob zwischen dem Schienenfahrzeug und einem links zur Fahrtrichtung liegenden Markierungselement ein Schienenfahrzeuggleis liegt. Wenn zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Markierungselement kein Schienenfahrzeuggleis liegt, fährt das Schienenfahrzeug auf dem Nebengleis. Wenn zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Markierungselement ein Schienenfahrzeuggleis nämlich das Nebengleis liegt, befindet sich das Schienenfahrzeug auf dem Hauptgleis. When forming the plurality of rail tracks with a main track in the direction of travel on the right and a siding in the direction of travel left one of the first detection unit associated image recognition unit of the extraction unit is preferably designed to detect whether between the rail vehicle and lying to the right direction marking element is a rail track. If there is no rail track between the rail vehicle and the marker, the rail vehicle will run on the main track. If a rail track is the main track between the rail vehicle and the marking element, the rail vehicle is on the side track. In addition, an image detection unit of the extraction unit assigned to the second detection unit is furthermore preferably designed to detect whether a rail vehicle track lies between the rail vehicle and a marking element lying to the left of the direction of travel. If there is no rail track between the rail vehicle and the marker, the rail vehicle will run on the siding. If, between the rail vehicle and the marker, a rail track is the siding, the rail vehicle is on the main track.

Weiter vorzugsweise ist die erste Erfassungseinheit ausgebildet, das Markierungselement, insbesondere nur dann, zu erfassen, wenn sich das Markierungselement unmittelbar rechts neben dem Schienenfahrzeuggleis (d.h. ohne dazwischenliegendes Schienenfahrzeuggleis) befindet, und die zweite Erfassungseinheit ausgebildet, das Markierungselement, insbesondere nur dann, zu erfassen, wenn sich das Markierungselement unmittelbar links neben dem Schienenfahrzeuggleis befindet. Wird das Markierungselement rechts zur Fahrtrichtung erfasst, befindet sich das Schienenfahrzeug auf dem Hauptgleis. Wird das Markierungselement links zur Fahrtrichtung erfasst, befindet sich das Schienenfahrzeug auf dem Nebengleis. Further preferably, the first detection unit is designed to detect the marking element, in particular only when the marking element is located immediately to the right of the rail vehicle track (ie without intervening rail track), and the second detection unit is designed to detect the marking element, in particular only then when the marker is immediately to the left of the railroad track. If the marking element is detected to the right of the direction of travel, the rail vehicle is located on the main track. If the marking element is detected left to the direction of travel, the rail vehicle is on the siding.

Weiter vorzugsweise ist eine der ersten Erfassungseinheit zugeordnete Extraktionseinheit ausgebildet, die Ortungsinformation anhand des Markierungselements, insbesondere nur dann, zu extrahieren, wenn sich das Markierungselement unmittelbar rechts neben dem Schienenfahrzeuggleis (d.h. ohne dazwischenliegendes Schienenfahrzeuggleis) befindet, und eine der zweiten Erfassungseinheit zugeordnete Extraktionseinheit ausgebildet, die Ortungsinformation anhand des Markierungselements, insbesondere nur dann, zu extrahieren, wenn sich das Markierungselement unmittelbar links neben dem Schienenfahrzeuggleis befindet. Wird die Ortungsinformation anhand des Markierungselements rechts zur Fahrtrichtung extrahiert, befindet sich das Schienenfahrzeug auf dem Hauptgleis. Wird die Ortungsinformation anhand des Markierungselements links zur Fahrtrichtung extrahiert, befindet sich das Schienenfahrzeug auf dem Nebengleis. Further preferably, an extraction unit assigned to the first detection unit is designed to extract the location information from the marking element, in particular only when the marking element is located immediately to the right of the railroad track (ie without intervening railroad track), and an extraction unit associated with the second detection unit is formed, to extract the location information based on the marking element, in particular only if the marking element is located immediately to the left of the rail vehicle track. If the location information extracted by the marking element right to the direction of travel, the rail vehicle is located on the main track. If the location information extracted by the marker to the left of the direction of travel, the rail vehicle is on the siding.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Ermittlungseinheit ausgebildet, anhand einer Zuordnungstabelle der Ortungsinformation den Ort zuzuordnen. Vorzugsweise kann die Ermittlungseinheit basierend auf der Ortungsinformation eine Anfrage an eine die Zuordnungstabelle bereitstellende Datenverarbeitungseinrichtung senden, wobei der Ort in Antwort auf die Anfrage bereitgestellt werden kann. Vorzugsweise können bereits vorhandene Zuordnungstabellen, beispielsweise Streckenverzeichnisse eines Betreibers der Fahrzeuge, für die Zuordnung verwendet werden. According to a further preferred embodiment of the invention, the determination unit is designed to allocate the location based on an assignment table of the location information. Preferably, based on the location information, the determination unit may send a request to a data processing facility providing the allocation table, which location may be provided in response to the request. Preferably already existing assignment tables, for example route directories of an operator of the vehicles, can be used for the assignment.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Ermittlungseinheit ausgebildet, eine Ortsinformation zu erzeugen, welche für den Ort repräsentativ ist, und die Ortsinformation an eine Datenverarbeitungseinheit des Fahrzeugs und/oder an eine landfeste Datenverarbeitungseinheit bereitzustellen. Die Datenverarbeitungseinheit des Fahrzeugs umfasst vorzugsweise ein Diagnosesystem. Auf diese Weise kann die Ortsinformation mit einer gegebenenfalls mittels des Diagnosesystems erstellten Diagnosenachricht aggregiert werden. So wird es möglich, dass zusätzlich zu der Diagnosenachricht der Ort des Fahrzeugs, an dem die Diagnose erstellt wurde, als Information genutzt werden kann. Weiter vorzugsweise kann ein Dokument, welches die Diagnosenachricht und die Ortsinformation umfasst, an die landfeste Datenverarbeitungseinrichtung gesendet werden, um dort für eine weitere Bearbeitung zur Verfügung zu stehen. In a further preferred embodiment of the invention, the determining unit is designed to generate location information which is representative of the location and to provide the location information to a data processing unit of the vehicle and / or to a fixed data processing unit. The data processing unit of the vehicle preferably comprises a diagnostic system. In this way, the location information can be aggregated with a diagnosis message possibly generated by means of the diagnostic system. This makes it possible that, in addition to the diagnosis message, the location of the vehicle on which the diagnosis was made can be used as information. Further preferably, a document which comprises the diagnosis message and the location information can be sent to the land-based data processing device in order to be available there for further processing.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung steht die Ermittlungseinheit im Betrieb mit einem Fahrerassistenzsystem, einem Drehgestell-Diagnosesystem und/oder einem Strecken-Diagnosesystem in Verbindung. Vorzugsweise sendet die Ermittlungseinheit die Ortsinformation an das Fahrerassistenzsystem, das Drehgestell-Diagnosesystem und/oder das Strecken-Diagnosesystem. Im Rahmen einer Drehgestell-Diagnose kann die Ortsinformation als Ergänzung für eine Diagnoseauswertung genutzt werden. Bei dem Strecken-Diagnosesystem kann die Ortsinformation verwendet werden, um eine ergänzende Information über eine erkannte Schadstelle einer Strecke für eine Streckenauswertung bereitzustellen. Bei einem Fahrerassistenzsystem, welches GPS-Signale zur Ermittlung des Ortes des Fahrzeugs verwendet, kann die Ortsinformation für eine Plausibilisierung einer auf GPS-Signalen basierenden Ortsinformation genutzt werden. According to a preferred embodiment of the invention, the determination unit is in operation with a driver assistance system, a bogie diagnostic system and / or a route diagnostic system in connection. Preferably, the determination unit sends the location information to the driver assistance system, the bogie diagnostic system and / or the route diagnostic system. As part of a bogie diagnosis, the location information can be used as a supplement to a diagnostic evaluation. In the route diagnostic system, the location information may be used to provide supplemental information about a detected defect location of a route for route evaluation. In a driver assistance system which uses GPS signals to determine the location of the vehicle, the location information can be used for a plausibility check of a location information based on GPS signals.

Die Erfindung betrifft ferner eine Verfahren zum Ermitteln eines Ortes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, umfassend: Erfassen eines räumlichen Bereichs in der Umgebung des Fahrzeugs mittels wenigstens einer ersten Erfassungseinheit, Erzeugen einer Bildinformation, welche für den räumlichen Bereich repräsentativ ist, mittels der Erfassungseinheit, Extrahieren einer Ortungsinformation aus der Bildinformation mittels einer Extraktionseinheit und Ermitteln des Ortes basierend auf der Ortungsinformation mittels einer Ermittlungseinheit. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch Extrahieren der Ortungsinformation anhand eines Markierungselements, welches in dem räumlichen Bereich angeordnet ist und die Ortungsinformation enthält, mittels der Extraktionseinheit. The invention further relates to a method for determining a location of a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising: detecting a spatial area in the surroundings of the vehicle by means of at least one first detection unit, generating image information that is representative of the spatial area, by means of the detection unit, Extracting location information from the image information by means of an extraction unit and determining the location based on the location information by means of a determination unit. The method is characterized by extracting the location information by means of a marking element, which is arranged in the spatial area and contains the location information, by means of the extraction unit.

Zu Ausführungsformen, Ausführungsdetails und Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf die Beschreibung zu den entsprechenden Anordnungsmerkmalen verwiesen werden. For embodiments, implementation details and advantages of the method according to the invention can be made to the description of the corresponding arrangement features.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen An embodiment of the invention will now be explained with reference to the drawings. Show it

1 eine schematische Draufsicht auf einen Streckenabschnitt eines Schienenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung und 1 a schematic plan view of a section of a rail vehicle according to an embodiment of an inventive arrangement and

2 einen schematischen Aufbau des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung. 2 a schematic structure of in 1 shown embodiment of the inventive arrangement.

1 zeigt ein Fahrzeug 1, welches als Schienenfahrzeug 10 ausgebildet ist, in einer Draufsicht. In der betrachteten Ausführung ist das Schienenfahrzeug 10 als Verband von Wagen mit zumindest einem Triebwagen ausgebildet, der zum Transport von Passagieren vorgesehen ist. In einer weiteren Ausbildung kann das Schienenfahrzeug 10 als ein Verband bestehend aus einer Lokomotive und mehreren Reisezugwagen ausgebildet sein. 1 shows a vehicle 1 , which as a rail vehicle 10 is formed, in a plan view. In the considered embodiment is the rail vehicle 10 formed as an association of cars with at least one railcar, which is intended for the transport of passengers. In a further embodiment, the rail vehicle 10 be formed as a bandage consisting of a locomotive and several passenger cars.

2 zeigt schematisch den Aufbau der Anordnung und den Informationsfluss zwischen den einzelnen Einrichtungen, Einheiten und Elementen der Anordnung. 2 shows schematically the structure of the arrangement and the flow of information between the individual devices, units and elements of the arrangement.

Das Schienenfahrzeug 10 bewegt sich in einer Fahrtrichtung 9 auf einem Schienenfahrzeuggleis 2, welches als ein Hauptgleis vorgesehen ist. In einer Fahrtrichtung 9 links zum Schienenfahrzeug 10 liegt ein Schienenfahrzeuggleis 4, welches als Nebengleis vorgesehen ist und im Wesentlichen parallel zum Schienenfahrzeuggleis 2 verläuft. The rail vehicle 10 moves in one direction of travel 9 on a railroad track 2 , which is intended as a main track. In a direction of travel 9 left to the rail vehicle 10 is a railway track 4 , which is intended as a siding and essentially parallel to the rail vehicle track 2 runs.

In Fahrtrichtung 9 rechts zum Schienenfahrzeuggleis 2 sind Markierungselemente 22, 23 angeordnet. Die Markierungselemente 22, 23 sind jeweils als ein Streckenkilometerstein ausgebildet. Auf einer jeweiligen Oberfläche 27, 29 der Markierungselemente 22, 23, welche der Fahrtrichtung 9 im Wesentlichen entgegen gerichtet ist, ist eine Ortungsinformation 20, 21 enthalten. Die Ortungsinformation 20, 21 umfasst einen Streckenkilometer 26 und einen Streckenhektometer 28. In the direction of travel 9 right to the railroad track 2 are marking elements 22 . 23 arranged. The marking elements 22 . 23 are each formed as a track kilometer stone. On a particular surface 27 . 29 the marking elements 22 . 23 which the direction of travel 9 is substantially opposite, is a location information 20 . 21 contain. The location information 20 . 21 includes one kilometer of track 26 and a route hectometer 28 ,

In Fahrtrichtung 9 links zum Schienenfahrzeuggleis 4 sind Markierungselemente 31, 33 angeordnet. Die Markierungselemente 31, 33 sind jeweils als Streckenkilometerstein ausgebildet. Auf einer jeweiligen Oberfläche 35, 37 der Markierungselemente 31, 33, welche im Wesentlichen in Fahrtrichtung ausgerichtet ist, ist jeweils eine Ortungsinformation enthalten. In the direction of travel 9 left to the railroad track 4 are marking elements 31 . 33 arranged. The marking elements 31 . 33 are each designed as a track kilometer stone. On a particular surface 35 . 37 the marking elements 31 . 33 , Which is aligned substantially in the direction of travel, each containing a location information.

Das Schienenfahrzeug 10 umfasst mehrere Erfassungseinheiten 12, 13, 32, 36, welche jeweils eine Kameraeinheit 24, 25, 39, 41 zum Überwachen eines Fahrgastabfertigungsvorgangs aufweisen. Dazu sind die Kameraeinheiten 24, 25, 39, 41 im Bereich einer Fahrgast-Zutritts-Tür 43, 45, 47, 49 angeordnet und zumindest auf einen räumlichen Bereich 14, 34 in der Umgebung des Schienenfahrzeugs 10 in Fahrtrichtung 9 vor diesem ausgerichtet. Die Erfassungseinheiten 12, 13 erfassen im Fahrbetrieb, in einem Verfahrensschritt A, den räumlichen Bereich 14. Anhand der Erfassung erzeugen die Erfassungseinheiten 12, 13 in einem Verfahrensschritt B jeweils eine Bildinformation 16, 17, die jeweils für den räumlichen Bereich 14 repräsentativ ist. Die jeweilige Bildinformation 16, 17 enthält zumindest die Ortungsinformation 20. The rail vehicle 10 includes several detection units 12 . 13 . 32 . 36 , which each have a camera unit 24 . 25 . 39 . 41 for monitoring a passenger handling operation. These are the camera units 24 . 25 . 39 . 41 in the area of a passenger access door 43 . 45 . 47 . 49 arranged and at least on a spatial area 14 . 34 in the vicinity of the rail vehicle 10 in the direction of travel 9 aligned in front of this. The registration units 12 . 13 detect in driving operation, in a step A, the spatial area 14 , Based on the detection generate the detection units 12 . 13 in a method step B in each case an image information 16 . 17 , respectively for the spatial area 14 is representative. The respective image information 16 . 17 contains at least the location information 20 ,

Eine den Erfassungseinheiten 12, 13 zugeordnete Extraktionseinheit 18 extrahiert in Verfahrensschritten C und E die Ortungsinformation 20 aus den Bildinformationen 16, 17. Für die Extraktion umfasst die Extraktionseinheit 18 eine Bilderkennungseinheit 52, welche im Betrieb ein Bilderkennungsverfahren zum Erkennen der Ortungsinformation 20 ausführt. Bei dem Bilderkennungsverfahren wird ein Interessenbereich des erfassten räumlichen Bereichs ermittelt. Der Interessenbereich ist ein Teilbereich des räumlichen Bereichs 14, welcher das Markierungselement 22 enthält. Desweiteren wird in einem Bildleseverfahren wenigstens eine Ziffer aus dem ermittelten Interessenbereich als Ortungsinformation 20, welche den Streckenkilometer 26 und den Streckenhektometer 28 wiedergibt, extrahiert. One of the registration units 12 . 13 assigned extraction unit 18 extracts the location information in method steps C and E 20 from the picture information 16 . 17 , For extraction, the extraction unit includes 18 an image recognition unit 52 which in operation an image recognition method for detecting the location information 20 performs. In the image recognition method, an area of interest of the detected spatial area is determined. The area of interest is a subarea of the spatial area 14 which the marker 22 contains. Furthermore, in an image reading process, at least one digit from the determined area of interest is used as location information 20 , which is the distance kilometer 26 and the route hectometer 28 reproduces, extracts.

Eine Ermittlungseinheit 19 empfängt die Ortungsinformation 20 und ermittelt in einem Verfahrensschritt D einen Ort des Schienenfahrzeugs 10. Dazu sendet die Ermittlungseinheit 19 die Ortungsinformation 20 an eine Datenverarbeitungseinrichtung 51, welche eine Zuordnungstabelle 48 aufweist. Anhand der Zuordnungstabelle 48 ordnet die Datenverarbeitungseinrichtung 51 der Ortungsinformation 20 den Ort des Schienenfahrzeugs 10 zu. Die Datenverarbeitungseinrichtung 51 sendet eine Ortsinformation 53, welche für den Ort repräsentativ ist, an die Ermittlungseinheit 19. A discovery unit 19 receives the location information 20 and determined in a method step D a location of the rail vehicle 10 , The determination unit sends this 19 the location information 20 to a data processing device 51 which is an allocation table 48 having. Based on the assignment table 48 arranges the data processing device 51 the location information 20 the location of the rail vehicle 10 to. The data processing device 51 sends a location information 53 , which is representative of the location, to the determination unit 19 ,

Die Ermittlungseinheit 19 stellt die Ortsinformation 53 an eine Datenverarbeitungseinheit 42 des Schienenfahrzeugs 10 bereit. Die Datenverarbeitungseinheit 42 umfasst ein Drehgestell-Diagnosesystem 54, welches im Betrieb eine Drehgestell-Diagnosenachricht in Bezug auf wenigstens ein Drehgestell des Schienenfahrzeugs 10 erstellt. Die Ortsinformation 53 wird mit der Drehgestell-Diagnosenachricht und einer aktuellen Zeitinformation aggregiert und an eine landfeste Datenverarbeitungseinheit 44 bereitgestellt. The determination unit 19 represents the location information 53 to a data processing unit 42 of the rail vehicle 10 ready. The data processing unit 42 includes a bogie diagnostic system 54 which in operation is a bogie diagnostic message with respect to at least one bogie of the rail vehicle 10 created. The location information 53 is aggregated with the bogie diagnostic message and current time information and sent to a fixed data processing unit 44 provided.

Die Datenverarbeitungseinheit 42 umfasst weiter ein Fahrerassistenzsystem 46. Die Ortsinformation 53 wird im Betrieb an das Fahrerassistenzsystem 46 zur Verfügung gestellt. The data processing unit 42 further includes a driver assistance system 46 , The location information 53 becomes the driver assistance system during operation 46 made available.

Die Datenverarbeitungseinheit 42 umfasst weiter ein Strecken-Diagnosesystem 50, welches im Betrieb eine Strecken-Diagnosenachricht in Bezug auf wenigstens einen Streckenabschnitt der Fahrtstrecke des Schienenfahrzeugs 10 erstellt. Die Ortsinformation 53 wird mit der Strecken-Diagnosenachricht und einer aktuellen Zeitinformation aggregiert und an eine landfeste Datenverarbeitungseinheit 44 bereitgestellt. The data processing unit 42 further includes a route diagnostic system 50 , which in operation a route diagnosis message with respect to at least a section of the route of the rail vehicle 10 created. The location information 53 is aggregated with the link diagnosis message and current time information and sent to a fixed data processing unit 44 provided.

Im Betrieb erfassen die Erfassungseinheiten 12, 13 den räumlichen Bereich 14 rechts zur Fahrtrichtung 9 des Schienenfahrzeugs 10 und die Erfassungseinheiten 32, 36 den räumlichen Bereich 34 links zur Fahrtrichtung 9 des Schienenfahrzeugs 10. During operation, the detection units record 12 . 13 the spatial area 14 right to the direction of travel 9 of the rail vehicle 10 and the detection units 32 . 36 the spatial area 34 left to the direction of travel 9 of the rail vehicle 10 ,

Die Bilderkennungseinheit 52 erkennt, dass die Markierungselemente 22, 23 in Fahrtrichtung 9 rechts zum Schienenfahrzeug 10 unmittelbar neben der Strecke, insbesondere neben dem Schienenfahrzeuggleis 2, angeordnet sind. Eine den Erfassungseinheiten 32, 36 zugeordnete Bilderkennungseinheit erkennt, dass zwischen dem Schienenfahrzeug 10 und den Markierungselementen 31, 33 das Schienenfahrzeuggleis 4 liegt. Die Ermittlungseinheit 19 ist somit in der Lage, zu ermitteln, dass das Schienenfahrzeug 10 auf dem Schienenfahrzeuggleis 2 fährt. The image recognition unit 52 recognizes that the marking elements 22 . 23 in the direction of travel 9 right to the rail vehicle 10 right next to the track, especially next to the railway track 2 , are arranged. One of the registration units 32 . 36 associated image recognition unit detects that between the rail vehicle 10 and the marking elements 31 . 33 the railroad track 4 lies. The determination unit 19 is thus able to determine that the rail vehicle 10 on the railroad track 2 moves.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007009772 B4 [0003]

Claims

Arrangement for determining a location of a vehicle ( 1 ), in particular a rail vehicle ( 10 ), comprising: at least one first detection unit ( 12 . 13 ), which is formed, a spatial area ( 14 ) in the vicinity of the vehicle ( 1 ) and based on the acquisition image information ( 16 . 17 ), which for the spatial area ( 14 ) is an extraction unit ( 18 ), which is designed to provide location information ( 20 ) from the image information ( 16 . 17 ) and a determination unit ( 19 ), which is designed to store the location based on the location information ( 20 ), characterized in that the extraction unit ( 18 ), the location information ( 20 ) by means of a marking element ( 22 . 23 ), which in the spatial area ( 14 ) and the location information ( 20 ) contains.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the detection unit ( 12 . 13 ) a detection unit of the vehicle ( 1 ).

Arrangement according to claim 2, characterized in that the detection unit ( 12 . 13 ) a camera unit ( 24 . 25 ) for monitoring a passenger handling operation.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the extraction unit ( 18 ) an image recognition unit ( 52 ).

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized by a plurality of detection units ( 12 . 13 ), which are formed, the spatial area ( 14 ) and, based on the respective acquisition, image information ( 16 . 17 ), the extraction unit ( 18 ), the location information ( 20 ) from those of the plurality of registration units ( 12 . 13 ) generated image information ( 16 . 17 ) to extract.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the extraction unit ( 18 ), as locating information ( 20 ) a route kilometer ( 26 ) and / or preferably a route heometer ( 28 ) to extract.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the vehicle, the at least one first detection unit ( 12 . 13 ), which is formed, a spatial area ( 14 ) right to the direction of travel ( 9 ) of the vehicle ( 1 ), and at least one second detection unit ( 32 . 36 ), which is formed, a spatial area ( 34 ) left to the direction of travel ( 9 ) of the vehicle ( 1 ) capture.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the vehicle ( 1 ) a rail vehicle ( 10 ) and the rail vehicle ( 10 ) the at least one first detection unit ( 12 . 13 ) and / or at least one second detection unit ( 32 . 26 ), wherein the determination unit ( 19 ) is formed when forming a travel route of the rail vehicle ( 10 ) with a plurality of rail tracks ( 2 . 4 ), based on the detection of the first and / or second detection unit ( 12 . 13 . 32 . 36 ) on which of the plurality of rail tracks ( 2 . 4 ) the rail vehicle ( 10 ) is located.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the determination unit ( 19 ) is formed on the basis of an allocation table ( 48 ) the location information ( 20 ) to assign the place.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the determination unit ( 19 ), location information ( 53 ), which is representative of the location, and the location information ( 53 ) to a data processing unit ( 42 ) of the vehicle ( 1 ) and / or to a fixed data processing unit ( 44 ).

Arrangement according to claim 10, characterized in that the determination unit ( 19 ) in operation with a driver assistance system ( 46 ), a bogie diagnostic system ( 54 ) and / or a route diagnostic system ( 50 ).

Method for determining a location of a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising: detecting (A) a spatial area ( 14 ) in the vicinity of the vehicle ( 1 ) by means of at least one first detection unit ( 12 . 13 . 32 . 36 ), Generating (B) image information ( 16 . 17 ), which for the spatial area ( 14 ) is representative, by means of the detection unit ( 12 . 13 . 32 . 36 ), Extracting (C) location information ( 20 ) from the image information ( 16 . 17 ) by means of an extraction unit ( 18 ) and determining (D) the location based on the location information ( 20 ) by means of a determination unit ( 19 ), characterized by extracting (E) the location information ( 20 ) by means of a marking element ( 22 . 23 . 31 . 33 ), which in the spatial area ( 14 ) and the location information ( 20 ), by means of the extraction unit ( 18 ).