EP3947101A1 - Verfahren und computer-programm-produkt zur positionsbestimmung spurgebundener fahrzeuge sowie positionsbestimmungssystem und spurgebundenes fahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug - Google Patents

Verfahren und computer-programm-produkt zur positionsbestimmung spurgebundener fahrzeuge sowie positionsbestimmungssystem und spurgebundenes fahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug

Info

Publication number
EP3947101A1
EP3947101A1 EP20718181.9A EP20718181A EP3947101A1 EP 3947101 A1 EP3947101 A1 EP 3947101A1 EP 20718181 A EP20718181 A EP 20718181A EP 3947101 A1 EP3947101 A1 EP 3947101A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
marking
vehicle
image
route
fzp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20718181.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Schönberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3947101A1 publication Critical patent/EP3947101A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the position of track-bound vehicles according to the preamble of claim 1, a computer program product for positioning track-bound vehicles according to the preamble of claim 5, a position determination system according to the preamble of claim 8 and a track-bound vehicle, in particular rail vehicle, according to the preamble of claim 16.
  • Global position data e.g. by means of satellite-based position determination systems such as GPS, GALILEO or
  • GLONASS recorded and in the form of GPS, GALILEO or
  • GLONASS coordinates are available, play an important role in the information age with the central importance of information as raw material and commodity. So it is e.g. for current and future automatic driving systems with which "automatic driving" is implemented, driver assistance systems such as Navigation systems or exclusive information systems are of essential importance that the position data or coordinates should be as precise or exact as possible.
  • driver assistance systems such as Navigation systems or exclusive information systems are of essential importance that the position data or coordinates should be as precise or exact as possible.
  • current satellite-based receivers e.g. GPS receivers
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • GNSS navigation Global Navigation Satellite System
  • the specified accuracy can usually only be set to 1-3 Improve meters.
  • a correction of the determined position is achieved through the transmission of the correction data, but due to Due to the small number of stationary correction transmitters, no highly accurate, sufficiently comprehensive correction data can be generated.
  • the object of the invention is to provide a method and a computer program product for determining the position of track-bound vehicles as well as a position-determining system and a track-bound vehicle, in particular a rail vehicle, with which the position of a vehicle is relative to a fixed position obtained by pre-positioning tion and locally can be determined more precisely.
  • the object is achieved on the basis of the in the Oberbe handle of claim 5 defined computer program product for position determination by the features specified in the characterizing part of claim 5.
  • a route image is recorded from the perspective of the vehicle at a fixed vehicle position at a distance from the marking position
  • the vehicle position is therefore determined as a result of a consistent comparison of markings in the course of image detail evaluation from the image detail position resulting therefrom.
  • FIGS. 1 and 2 show:
  • FIG. 1 position determination of a track-bound vehicle, in particular a rail vehicle, in ferry operation
  • FIG. 2 shows a basic structure of a position determination system for the position determination based on the vehicle and driving operation according to FIG.
  • FIG. 1 shows the position determination of a rail vehicle SFZ as a track-bound vehicle FZ in ferry operation, in which a vehicle position FZP of the vehicle FZ, SFZ relative to a fixed position obtained by pre-localization and locally can be determined more precisely.
  • the rail vehicle SFZ, FZ - shown in FIGURE 1 is a motor vehicle TRW which is automated on a route FST according to a range of driver assistance support, via partial automation, further via conditional automation and high automation up to full automation with a vehicle speed "[v] "Moved - contains a position determination system PBS for position determination, which is located in a driver TFS with an integrated display device AZE for a vehicle driver FZF.
  • vehicle fixed position FZFP is with an image acquisition unit BAE for capturing images of the position determination system PBS from the vehicle perspective, which are essentially the Perspective of the vehicle driver FZF ent speaks of a marking expected route area - ie a region of the route FST in which a marking MK spaced apart from the vehicle fixed position FZFP is at a marking position MKP, e.g. a signal sign SZ can be at a signal sign position SZP, is expected - a route image SB is acquired.
  • satellite-based position determination methods such as GPS, GALILEO or GLONASS
  • the image acquisition unit BAE of the position determination system PBS can be any device for acquiring and / or recording single or multiple images (videos), e.g. an image or video camera, a laser sensor, a thermal imaging camera, an infrared camera or a radar device.
  • videos e.g. an image or video camera, a laser sensor, a thermal imaging camera, an infrared camera or a radar device.
  • FIG. 2 shows a basic structure of the position determination system PBS for the vehicle and according to FIG Driving-based position determination of the vehicle position FZP.
  • the position determination system PBS contains, in addition to the image acquisition unit BAE already mentioned in connection with the description of FIG. 1 for capturing images, a position acquisition unit PAE for acquiring fixed vehicle positions and a control unit STE.
  • the position acquisition unit PAE is the unit of the position determination system PBS, which uses the GPS, GALILEO and GLONASS coordinates to determine the fixed vehicle position FZFP.
  • the control unit STE in turn contains a computer program product CPP for position determination, which one does not
  • volatile, readable memory SP in which processor-readable control program commands of a program module PGM performing the position determination are stored, and a processor PZ connected to the memory SP, which executes the control program commands of the program module PGM for position determination.
  • the image acquisition unit BAE contains a correction component KOK, which includes weather and brightness data in the evaluation of the captured image material, a focal length change component BVK which, depending on the distance to the marking MK, SZ, is the correct one Selects the recording angle so as to optimally support the multiple evaluation of the marking MK, SZ, and a lighting component BLK, which is preferably designed as a headlight and which works inside or outside the human-visible area.
  • KOK which includes weather and brightness data in the evaluation of the captured image material
  • BVK focal length change component
  • BVK which, depending on the distance to the marking MK, SZ, is the correct one Selects the recording angle so as to optimally support the multiple evaluation of the marking MK, SZ
  • a lighting component BLK which is preferably designed as a headlight and which works inside or outside the human-visible area.
  • the image acquisition unit BAE is also designed to be pivotable in an advantageous manner in order to be able to compensate for the angle of the image acquisition unit BAE to the marking MK, SZ.
  • two or more of these image acquisition units BAE work in parallel in order to increase the confidence of the data obtained.
  • the position acquisition unit PAE, the image acquisition unit BAE and the computer program product CPP Positionsbe ⁇ humor containing control unit STE form a common functional unit to the relative local position determination of the driving generating FZP.
  • This functional unit is det such as who in the image acquisition unit BAE according to the depicting ⁇ lung in FIGURE 1, and as in the description of he already imagines to the to the mark position MKP, SZP the Markie tion MK, SZ spaced vehicle-fixed position FZFP, from the vehicle perspective, the route image SB is acquired from the marking ⁇ expected route area.
  • the functional unit is designed such that in the control unit STE or in the processor PZ of the computer program product CPP
  • the route image metadata SBMD preferably have for the comparison between the reference route images and the route image or the image calculated therefrom of the combination of image calculation and image analysis carried out by an expert for the combination of image calculation and image analysis, with possibly further metadata and Calibration images in order to recognize the marking MK, SZ.
  • the expert-marked image material is used to determine the relevant image section as precisely as possible and to be able to differentiate between relevant and irrelevant markings (e.g. a secondary route).
  • expert markings can also be replaced by standard information, e.g. Standard information on a so-called pre-marking.
  • any distortions of the route image SB if the stored reference route images RSB were not recorded at exactly the same point as the route image SB recorded during ferry operation, are detected by positions immediately considered.
  • the control unit STE or the processor PZ accesses the first database DB1 and / or the second database DB2.
  • the first database DB1 and / or the second database DB2 are Either part of the position determination system PBS (option "A” for DB1 or option “C” for DB2) or assigned to the position determination system PBS for these accesses (option "B” for DB1 or option “D” for DB2).
  • the first database DB1 contains the reference route images RSB including any calibration images, the route image metadata SBMD, such as With regard to the route images, the exact position of their recording including information about the route or the track, possibly the angle of the recording and the MKD marking data including metadata such as the type of marking or signal character. These data can preferably be recorded as follows:
  • the second database DB2 contains the route and vehicle data SFZD, which e.g. the exact data about the route FST, e.g. the exact position of the track, the position of the marking MK, MK 'or the signal sign SZ, SZ' the Monta geposition of the position acquisition unit PAE or des
  • route and vehicle data SFZD which e.g. the exact data about the route FST, e.g. the exact position of the track, the position of the marking MK, MK 'or the signal sign SZ, SZ' the Monta geposition of the position acquisition unit PAE or des
  • GPS / GALILEO / GLONASS receivers the mounting positions and resolutions of the image acquisition unit BAE, etc. in the vehicle FZ, SFZ.
  • the functional unit is designed in such a way that in the control unit STE or in the processor PZ of the computer program product CPP
  • the vehicle position is therefore determined as a result of a consistent comparison of markings in the course of the image detail evaluation from the image detail position resulting here.
  • the vehicle position FZP determined in the course of the combination of image calculation and image analysis is passed on to an autonomous / automated driving system AFS to support or implement autonomous / automated driving.
  • the control unit STE or the processor PZ is also designed in such a way that the vehicle position FZP determined in the course of the combination of image calculation and image analysis is checked in the event of an inconsistent marking comparison in order to make a reliable, consistent decision regarding the vehicle position FZP to be determined to be transferred to the Autonomous / Automated Driving System AFS.
  • the autonomous / automated driving system AFS is when, as shown in FIG. 1, the railcar TRW of the track-bound vehicle FZ, SFZ moves automatically on the route FST, as the position determination system PBS in FIG the driver's cab TFS of the track-bound vehicle FZ, SFZ.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

Um eine Fahrzeugposition (FZP) eines spurgebundenen Fahrzeugs (FZ, SFZ) relativ zu einer durch Vorverortung gewonnenen Fixposition und lokal genauer bestimmen zu können, wird es vorgeschlagen, die Position des Fahrzeugs mit Hilfe einer entlang einer Fahrstrecke (FST) des spurgebundenen Fahrzeugs angebrachten Markierung (MK, SZ) und deren Markierungsposition (MKP, SZP) dadurch zu bestimmen, dass - von einem Bereich der Fahrstrecke, in dem die Markierung zu erwarten ist ein Streckenbild (SB) aus der Perspektive des Fahrzeugs an einer zu der Markierungsposition beabstandeten Fahrzeug-Fixposition (FZFP) erfasst wird, - auf der Basis des Streckenbildes in regelmäßigen Zeitabständen bei gegebener Fahrzeuggeschwindigkeit ausgehend von der Fahrzeug-Fixposition für dazu korrespondierende, unterschiedliche und kleiner werdende Abstände zur Markierungsposition iterativ bewertet wird, wie stark jeweils im Zuge einer dazu auf der Basis des Streckenbildes, der Fahrzeug-Fixposition und von gespeicherten Referenz-Streckenbildern (RSB) und weiterer Daten durchgeführten Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse zur Markierungserkennung ein zu betrachtender, sich in Bezug auf die Markierungsposition relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit verändernder Bildausschnitt bezüglich der zu erkennenden Markierung von einer gemäß den Referenz-Streckenbildern bekannten Markierung (MK', SZ') abweicht, - bewertet wird, welche Bildausschnitte die geringsten Abweichungen enthalten, und gemäß dieser Bildausschnittbewertung durch einen konsistenten Markierungsvergleich die Markierung erkannt wird und damit die Fahrzeugposition bestimmt ist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Computer-Programm-Produkt zur Positionsbestim mung spurgebundener Fahrzeuge sowie Positionsbestimmungssys tem und Spurgebundenes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahr zeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Positionsbe stimmung spurgebundener Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Computer-Programm-Produkt zur Positi onsbestimmung spurgebundener Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 5, ein Positionsbestimmungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 8 und ein Spurgebundenes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruches 16.
Globale Positionsdaten, die z.B. mittels satellitengestützter Positionsbestimmungssysteme wie z.B. GPS, GALILEO oder
GLONASS erfasst und in Gestalt von GPS-, GALILEO- oder
GLONASS-Koordinaten vorliegen, spielen im Informationszeital ter mit der zentralen Bedeutung von Information als Rohstoff und Ware eine wichtige Rolle. So ist es z.B. für heutige und zukünftige Automatische Fahrsysteme mit denen "Automatisches Fahren" realisiert wird, Fahrassistenzsysteme wie z.B. Navi gationssysteme oder ausschließliche Informationssysteme von essenzieller Bedeutung, dass die Positionsdaten oder Koordi naten möglichst genau oder exakt sein sollten. Jedoch haben derzeitige satellitengestützten Empfänger (z.B. GPS- Empfänger) lediglich eine Genauigkeit von mehreren Metern.
Selbst mit einem Differentiellen Globalen Positionierungssys tem (Differential Global Positioning System, DGPS), bei dem zur Steigerung der Genauigkeit einer GNSS-Navigation (Global Navigation Satellite System) Korrekturdaten ausgestrahlt wer den, lässt sich die angegebene Genauigkeit in der Regel nur auf 1-3 Meter verbessern. Beim DGPS-basierten Verfahren wird durch die Ausstrahlung der Korrekturdaten zwar eine Korrektur der ermittelten Position erreicht, aber es können aufgrund der geringen Anzahl stationärer Korrektursender keine hochge nauen, ausreichend flächendeckende Korrekturdaten generiert werden .
Gewünscht ist aber häufig eine bessere Genauigkeit, idealer weise von nur wenigen Zentimetern.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und ein Computer-Programm-Produkt zur Positionsbe stimmung spurgebundener Fahrzeuge sowie ein Positionsbestim mungssystem und ein Spurgebundenes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, anzugeben, mit dem die Position eines Fahr zeugs relativ zu einer durch Vorverortung gewonnenen Fixposi tion und lokal genauer bestimmt werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem im Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 definierten Verfahren zur Positionsbestimmung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Darüber hinaus wird die Aufgabe ausgehend von dem im Oberbe griff des Patentanspruchs 5 definierten Computer-Programm- Produkt zur Positionsbestimmung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Außerdem wird diese Aufgabe ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 8 definierten Positionsbestimmungssystem durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 8 angegebenen Merkmale gelöst.
Weiterhin wird die Aufgabe ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 16 definierten Spurgebundenen Fahrzeug durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 16 angegebenen Merkmale gelöst.
Die der Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1, 5, 8 und 16 zugrunde liegenden Idee besteht darin, die relative, lokale Bestimmung einer Position eines spurgebundenen Fahr- zeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit Hilfe einer entlang einer Fahrstrecke des spurgebundenen Fahrzeugs ange brachten Markierung, insbesondere ein Signalzeichen, und de ren Markierungsposition bzw. Signalzeichenposition dadurch zu bestimmen, dass
- von einem Bereich der Fahrstrecke, in dem die Markierung zu erwarten ist ein Streckenbild aus der Perspektive des Fahr zeugs an einer zu der Markierungsposition beabstandeten Fahr zeug-Fixposition erfasst wird,
- auf der Basis des Streckenbildes in regelmäßigen Zeitab ständen bei gegebener Fahrzeuggeschwindigkeit ausgehend von der Fahrzeug-Fixposition für dazu korrespondierende, unter schiedliche und kleiner werdende Abstände zur Markierungspo sition iterativ bewertet wird, wie stark jeweils im Zuge ei ner dazu auf der Basis des Streckenbildes, der Fahrzeug- Fixposition, von gespeicherten Referenz-Streckenbildern, Streckenbild-Metadaten inklusive der Markierungsposition und Markierungsdaten sowie von gespeicherten Strecken- und Fahr zeugdaten durchgeführten Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse zur Markierungserkennung ein zu betrachtender, sich in Bezug auf die Markierungsposition relativ zur Fahr zeuggeschwindigkeit verändernder Bildausschnitt bezüglich der zu erkennenden Markierung von einer gemäß den Referenz- Streckenbildern bekannten Markierung abweicht,
- bewertet wird, welche Bildausschnitte die geringsten Abwei chungen enthalten, und gemäß dieser Bildausschnittbewertung durch einen konsistenten Markierungsvergleich die Markierung erkannt wird und damit die Fahrzeugposition bestimmt ist.
Die Fahrzeugposition wird also infolge einen konsistenten Markierungsvergleichs im Zuge Bildausschnittbewertung aus der sich daraus ergebenden Bildausschnittsposition bestimmt.
Als vorteilhaft im Sinne von einfach, kostengünstig und wirt schaftlich als Ausgangspunkt für die die relative, lokale Be stimmung der Position des spurgebundenen Fahrzeugs erweist es sich, wenn die Fahrzeug-Fixposition satellitengestützt be stimmt wird (Ansprüche 2 und 10) . Weiterhin ist es bei dem gegebenen Aufwand für die erfin dungsgemäße Positionsbestimmung nützlich und auch zweckmäßig für die Weiterentwicklung für den Personen- und Güterverkehr mit spurgebundenen Fahrzeugen, wenn die im Zuge der Kombina tion aus Bildberechnung und Bildanalyse bestimmte Fahrzeugpo sition zur Unterstützung oder Umsetzung von Autono
men/Automatisierten Fahren an ein Autonomes/Automatisiertes Fahrsystem AFS weitergegeben wird (Ansprüche 3, 6 und 11) .
In diesem Fall ist es jedoch aus Sicherheitsaspekten nicht nur von Vorteil, sondern auch geboten, die im Zuge der Kombi nation aus Bildberechnung und Bildanalyse bestimmte Fahrzeug position bei einem inkonsistenten Markierungsvergleich zu checken, um eine sichere konsistente Entscheidung bezüglich der zu bestimmenden Fahrzeugposition an das Autono
me/Automatisierte Fahrsystem zu übergeben (Ansprüche 4, 7 und 12) .
Solche Sicherheitschecks sind zweckmäßig, angebracht und sinnvoll, weil es durchaus sein könnte, dass ein Rücklicht eines vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem zu erkennenden ro ten Signalzeichen als Markierung für die Positionsbestimmung verwechselt werden kann. In diesem Fall kann zu Sicherheits zwecken "Keine Fahrzeugposition" als Ergebnis ausgegeben wer den, um auf der sicheren Seite zu bleiben.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der FIGUREN 1 und 2. Diese zeigen:
FIGUR 1 Positionsbestimmung eines spurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, im Fährbetrieb;
FIGUR 2 einen prinzipiellen Aufbau eines Positionsbestim mungssystems für die gemäß der FIGUR 1 fahrzeug- und fahrbetriebsbasierte Positionsbestimmung. FIGUR 1 zeigt die Positionsbestimmung eines Schienenfahrzeugs SFZ als spurgebundenes Fahrzeugs FZ im Fährbetrieb, bei der eine Fahrzeugposition FZP des Fahrzeugs FZ, SFZ relativ zu einer durch Vorverortung gewonnenen Fixposition und lokal ge nauer bestimmt werden kann. Das Schienenfahrzeug SFZ, FZ - dargestellt ist in der FIGUR 1 ein Triebwagen TRW, der sich auf einer Fahrstrecke FST automatisiert gemäß einer Skala von Fahrerassistenzunterstützung, über Teilautomatisierung, wei ter über Bedingte Automatisierung und Hochautomatisierung bis hin zur Vollautomatisierung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit " [v] " bewegt - enthält für die Positionsbestimmung ein Posi tionsbestimmungssystem PBS, das sich in einem Triebführer stand TFS mit einer integrierte Anzeigeeinrichtung AZE für einen Fahrzeugführer FZF angeordnet ist.
Ausgehend von einer durch Vorverortung mittels satellitenge stützter Positionsbestimmungsmethoden, wie z.B. GPS, GALILEO oder GLONASS, anhand von GPS-, GALILEO- und GLONASS-Koordina- ten bestimmten Fahrzeug-Fixposition FZFP wird mit einer Bild- akquise-Einheit BAE zum Erfassen von Bildern des Positionsbe stimmungssystems PBS aus der Fahrzeugperspektive, die im We sentlichen der Perspektive des Fahrzeugführers FZF ent spricht, von einem Markierungserwartungsfahrstreckenbereich - d.h. einem Bereich der Fahrstrecke FST, in dem eine zu der Fahrzeug-Fixposition FZFP beabstandete Markierung MK an einer Markierungsposition MKP, die z.B. ein Signalzeichen SZ an ei ner Signalzeichenposition SZP sein kann, erwartet wird - ein Streckenbild SB akquiriert.
Die Bildakquise-Einheit BAE des Positionsbestimmungssystems PBS kann dabei ein beliebiges Gerät zur Akquirierung und/oder Aufzeichnung von Einzel- oder Mehrfachbildern (Videos) sein, wie z.B. eine Bild- oder Videokamera, eine Lasersensor, eine Wärmebildkamera, eine Infrarotkamera oder eine Radar- Einrichtung .
FIGUR 2 zeigt einen prinzipiellen Aufbau des Positionsbestim mungssystems PBS für die gemäß der FIGUR 1 fahrzeug- und fahrbetriebsbasierte Positionsbestimmung der Fahrzeugposition FZP. Das Positionsbestimmungssystems PBS enthält dazu neben der bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der FIGUR 1 erwähnten Bildakquise-Einheit BAE zum Erfassen von Bildern eine Positionsakquise-Einheit PAE zur Akquirierung von Fahr zeug-Fixpositionen und eine Steuereinheit STE.
Die Positionsakquise-Einheit PAE ist die Einheit des Positi onsbestimmungssystems PBS, die satellitengestützt anhand der GPS-, GALILEO- und GLONASS-Koordinaten die Fahrzeug- Fixposition FZFP bestimmt.
Die Steuereinheit STE wiederum enthält ein Computer-Programm- Produkt CPP zur Positionsbestimmung, das einen nicht
flüchtigen, lesbaren Speicher SP, in dem prozessorlesbare Steuerprogrammbefehle eines die Positionsbestimmung durchfüh renden Programm-Moduls PGM gespeichert sind, und einen mit dem Speicher SP verbundenen Prozessor PZ, der die Steuerpro grammbefehle des Programm-Moduls PGM zur Positionsbestimmung ausführt, aufweist.
Zum verbesserten und optimierten Erfassen von Bildern enthält die Bildakquise-Einheit BAE eine Korrekturkomponente KOK, die in die Auswertung des erfassten Bildmaterials Wetter- und Helligkeitsdaten mit einbezieht, eine Brennweiteveränderungs komponente BVK, die in Abhängigkeit vom Abstand zu der Mar kierung MK, SZ den richtigen Aufnahmewinkel wählt, um so die mehrfache Auswertung der Markierung MK, SZ optimal zu unter stützen, und eine Beleuchtungskomponente BLK, die vorzugswei se als Scheinwerfer ausgebildet ist und die inner- oder au ßerhalb des menschlich sichtbaren Bereichs arbeitet.
Die Bildakquise-Einheit BAE ist zudem in vorteilhafter Weise schwenkbar ausgebildet, um den Winkel der Bildakquise-Einheit BAE zur Markierung MK, SZ ausgleichen zu können. Im Hinblick auf die Sicherheitsrelevanz der Bildakquise-Einheit BAE soll te diese redundant vorhanden sein, um bei Beschädigung, Aus fall oder Verschmutzung den Betrieb zumindest eingeschränkt zu ermöglichen. Zudem wäre es denkbar zwei oder mehrere die ser Bildakquise-Einheiten BAE parallel arbeiten zu lassen, um die Konfidenz der gewonnen Daten zu erhöhen.
Die Positionsakquise-Einheit PAE, die Bildakquise-Einheit BAE und die das Computer-Programm-Produkt CPP zur Positionsbe¬ stimmung enthaltende Steuereinheit STE bilden eine gemeinsame Funktionseinheit zur relativen, lokalen Bestimmung der Fahr zeugposition FZP. Diese Funktionseinheit ist derart ausgebil¬ det, dass in der Bildakquise-Einheit BAE gemäß der Darstel¬ lung in der FIGUR 1 und wie bei deren Beschreibung schon er wähnt an der zu der Markierungsposition MKP, SZP der Markie rung MK, SZ beabstandeten Fahrzeug-Fixposition FZFP, aus der Fahrzeugperspektive das Streckenbild SB von dem Markierungs¬ erwartungsfahrstreckenbereich akquiriert wird.
Weiterhin ist die Funktionseinheit derart ausgebildet, dass in der Steuereinheit STE bzw. in dem Prozessor PZ des Compu- ter-Programm-Produkts CPP
- auf der Basis des Streckenbildes SB in regelmäßigen Zeitab¬ ständen to-ti;...tx, so z.B. in einem Zeitabstand to-ti von 200ms (to-ti=200ms) wie in der FIGUR 1 dargestellt, bei der gegebe¬ nen Fahrzeuggeschwindigkeit " [v] " ausgehend von der Fahrzeug- Fixposition FZFP für dazu korrespondierende, unterschiedliche und kleiner werdende Abstände so;si;...sx zur Markierungspositi¬ on MKP, SZP (vgl. FIGUR 1) - eine iterative Bewertung durchgeführt wird. Dabei wird je¬ weils im Zuge einer dazu in der Steuereinheit STE bzw. in dem Prozessor PZ des Computer-Programm-Produkts CPP
- auf der Basis des von der Bildakquise-Einheit BAE erhalte¬ nen Streckenbildes SB, der von der Positionsakquise-Einheit PAE erhaltenen Fahrzeug-Fixposition FZFP, von in einer ersten Datenbank DB1 gespeicherten und von dieser erhaltenen Refe renz-Streckenbildern RSB, Streckenbild-Metadaten SBMD inklu sive der Markierungsposition MKP, SZP und Markierungsdaten MKD sowie von in einer zweiten Datenbank DB2 gespeicherten und von dieser erhaltenen Strecken- und Fahrzeugdaten SFZD - durchgeführten Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse zur Markierungserkennung bewertet, wie stark ein zu betrach tender, sich in Bezug auf die Markierungsposition MKP, SZP relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit verändernder Bildaus schnitt des Streckenbildes SB bezüglich der zu erkennenden Markierung MK, SZ von einer gemäß den Referenz- Streckenbildern RSB bekannten Markierung MK ' , SZ ' abweicht.
Die Streckenbild-Metadaten SBMD weisen dabei vorzugsweise für den Vergleich zwischen den Referenz-Streckenbildern und dem Streckenbild bzw. dem daraus jeweils berechneten Bild der bei der zur Positionsbestimmung durchgeführten Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse durch einen Experten markier tes und bewertetes Bildmaterial mit gegebenenfalls weiteren Metadaten und Kalibrierungsbildern auf, um die Markierung MK, SZ erkennen zu können. Dabei wird das experten-markierte Bildmaterial verwendet, um den relevanten Bildausschnitt mög lichst genau festzulegen und auch zwischen relevanten und ir relevanten Markierungen (z.B. einer Nebenstrecke) unterschei den zu können.
Gegebenenfalls können Expertenmarkierungen auch durch Stan dardangaben ersetzt werden, z.B. Standardangaben zu einer so genannten Vormarkierung.
Bei der in der Steuereinheit STE bzw. in dem Prozessor PZ durchgeführten Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse werden eventuell auftretende Verzerrungen des Streckenbildes SB, falls die gespeicherte Referenz-Streckenbilder RSB nicht exakt an der gleichen Stelle aufgenommen wurden wie das im Fährbetrieb aufgenommenen Streckenbild SB durch Positionsaus gleich berücksichtigt.
Für die in der Steuereinheit STE bzw. in dem Prozessor PZ durchgeführte Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse greift die Steuereinheit STE bzw. der Prozessor PZ auf die erste Datenbank DB1 und/oder die zweite Datenbank DB2 zu. Die erste Datenbank DB1 und/oder die zweite Datenbank DB2 sind entweder Bestandteil des Positionsbestimmungssystems PBS (Op tion "A" für DB1 bzw. Option "C" für DB2) oder dem Positions bestimmungssystem PBS für diese Zugriffe zugeordnet (Option "B" für DB1 bzw. Option "D" für DB2) .
Die erste Datenbank DB1 enthält die Referenz-Streckenbilder RSB inklusive eventueller Kalibrierungsbilder, die Strecken bild-Metadaten SBMD, wie z.B. bezüglich der Streckenbilder die genaue Position deren Aufnahme inklusive Informationen über die Fahrstrecke bzw. das Gleis, gegebenenfalls den Win kel der Aufnahme und die Markierungsdaten MKD inklusive Meta daten wie z.B. den Typ der Markierung bzw. des Signalzei chens. Diese Daten können vorzugsweise wie folgt erfasst wer den :
Zunächst statisch in Erprobungsfahrten oder durch gezielte Aufnahmen durch Aufnahmepersonal. Und danach in einer Erwei terung dynamisch, bei der das Bildmaterial in der ersten Da tenbank DB1 regelmäßig durch die während der Fahrten neu auf genommenen Streckenbilder SB ergänzt wird.
Die zweite Datenbank DB2 enthält die Strecken- und Fahrzeug daten SFZD, die z.B. die genauen Daten über die Fahrstrecke FST, z.B. die genaue Position des Gleises, die Position der Markierung MK, MK ' bzw. des Signalzeichens SZ, SZ ' die Monta geposition der Positionsakquise-Einheit PAE bzw. des
GPS/GALILEO-/GLONASS-Empfängers , die Montagepositionen und Auflösungen der Bildakquise-Einheit BAE etc. in dem Fahrzeug FZ, SFZ umfassen.
Darüber hinaus ist die Funktionseinheit derart ausgebildet, dass in der Steuereinheit STE bzw. in dem Prozessor PZ des Computer-Programm-Produkts CPP
bewertet wird, welche Bildausschnitte die geringsten Abwei chungen enthalten, und gemäß dieser Bildausschnittbewertung die Markierung MK, SZ durch einen konsistenten Vergleich der Markierungen MK, SZ, MK ' , SZ ' erkannt wird, wobei wegen einer durch eine Gesamtzeit " [t] " {[t] = [to-tx] in der FIGUR 1} der Zeitabstände und der Fahrzeuggeschwindigkeit " [v] " gemäß der physikalischen " [s] = [v] x [t] "-Beziehung gegebenen Strecke "[s]" { [s] = [s0-sx] in der FIGUR 1} zwischen der bekannten Fahrzeug-Fixposition FZFP und der Position der erkannten Mar kierung MK, SZ die Position der erkannten Markierung MK, SZ gegeben und damit die Fahrzeugposition FZP bestimmt ist.
Die Fahrzeugposition wird also infolge einen konsistenten Markierungsvergleichs im Zuge der Bildausschnittbewertung aus der sich hierbei ergebenden Bildausschnittposition bestimmt.
Abschließend ist die Funktionseinheit in vorteilhafter Weise noch derart ausgebildet, dass die Steuereinheit STE bzw. der Prozessor PZ des das Computer-Programm-Produkts CPP
die im Zuge der Kombination aus Bildberechnung und Bildanaly se bestimmte Fahrzeugposition FZP zur Unterstützung oder Um setzung von Autonomen/Automatisierten Fahren an ein Autono mes/Automatisiertes Fahrsystem AFS weitergegeben wird.
Dabei ist die Steuereinheit STE bzw. der Prozessor PZ noch zusätzlich derart ausgebildet, dass die im Zuge der Kombina tion aus Bildberechnung und Bildanalyse bestimmte Fahrzeugpo sition FZP bei einem inkonsistenten Markierungsvergleich ge checkt wird, um eine sichere konsistente Entscheidung bezüg lich der zu bestimmenden Fahrzeugposition FZP an das Autono me/Automatisierte Fahrsystem AFS zu übergeben.
Solche Sicherheitschecks sind zweckmäßig, angebracht und sinnvoll, weil es durchaus sein könnte, dass ein Rücklicht eines vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem zu erkennenden ro ten Signalzeichen als Markierung für die Positionsbestimmung verwechselt werden kann. In diesem Fall kann zu Sicherheits zwecken "Keine Fahrzeugposition" als Ergebnis ausgegeben wer den, um auf der sicheren Seite zu bleiben.
Das Autonome/Automatisierte Fahrsystem AFS ist dabei, wenn, wie in der FIGUR 1 dargestellt, sich der Triebwagen TRW des spurgebundenen Fahrzeugs FZ, SFZ auf der Fahrstrecke FST au tomatisiert bewegt, wie das Positionsbestimmungssystem PBS in dem Triebführerstand TFS des spurgebundenen Fahrzeugs FZ, SFZ angeordnet .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Positionsbestimmung eines spurgebundenen Fahrzeugs (FZ), insbesondere eines Schienenfahrzeugs (SFZ), bei dem entlang einer Fahrstrecke (FST) des spurgebundenen Fahrzeugs (FZ, SFZ), insbesondere wenn dieses auf der Fahr strecke (FST) automatisiert fahren soll, eine Markierung (MK) an einer Markierungsposition (MKP) , insbesondere ein Signal zeichen (SZ) an einer Signalzeichenposition (SZP) , angebracht ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
für die relative, lokale Bestimmung einer Fahrzeugposition ( FZP)
a) an einer zu der Markierungsposition (MKP, SZP) der Markie rung (MK, SZ) beabstandeten Fahrzeug-Fixposition (FZFP), aus der Fahrzeugperspektive ein Streckenbild (SB) von einem Mar kierungserwartungsfahrstreckenbereich - d.h. einem Bereich der Fahrstrecke (FST), in dem die Markierung (MK, SZ) zu er warten ist - akquiriert wird,
b) auf der Basis des Streckenbildes (SB) in regelmäßigen Zeitabständen, insbesondere von 200ms, bei gegebener Fahr zeuggeschwindigkeit ausgehend von der Fahrzeug-Fixposition (FZFP) für dazu korrespondierende, unterschiedliche und klei ner werdende Abstände zur Markierungsposition (MKP, SZP) ite rativ bewertet wird, wie stark jeweils im Zuge einer dazu auf der Basis des Streckenbildes (SB) , der Fahrzeug-Fixposition (FZFP) , von gespeicherten Referenz-Streckenbildern (RSB) , Streckenbild-Metadaten (SBMD) inklusive der Markierungsposi tion (MKP, SZP) und Markierungsdaten (MKD) sowie von gespei cherten Strecken- und Fahrzeugdaten (SFZD) durchgeführten Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse zur Markie rungserkennung ein zu betrachtender, sich in Bezug auf die Markierungsposition (MKP, SZP) relativ zur Fahrzeuggeschwin digkeit verändernder Bildausschnitt bezüglich der zu erken nenden Markierung (MK, SZ) von einer gemäß den Referenz- Streckenbildern (RSB) bekannten Markierung (MK', SZ') ab weicht, c) bewertet wird, welche Bildausschnitte die geringsten Ab weichungen enthalten, und gemäß dieser Bildausschnittbewer tung die Markierung (MK, SZ) durch einen konsistenten Ver gleich der Markierungen (MK, SZ, MK ' , SZ') erkannt wird, wo bei wegen einer durch eine Gesamtzeit " [t] " der Zeitabstände und eine Fahrzeuggeschwindigkeit " [v] " gemäß der physikali schen " [s] = [v] x [t] "-Beziehung gegebenen Strecke "[s]" zwi schen der bekannten Fahrzeug-Fixposition (FZFP) und der Posi tion der erkannten Markierung (MK, SZ) die Position der er kannten Markierung (MK, SZ) gegeben und damit die Fahrzeugpo sition (FZP) bestimmt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Fahrzeug-Fixposition (FZFP) satellitengestützt bestimmt wird .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass
die im Zuge der Kombination aus Bildberechnung und Bildanaly se bestimmte Fahrzeugposition (FZP) zur Unterstützung oder Umsetzung von Autonomen/Automatisierten Fahren an ein Autono mes/Automatisiertes Fahrsystem (AFS) weitergegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die im Zuge der Kombination aus Bildberechnung und Bildanaly se bestimmte Fahrzeugposition (FZP) bei einem inkonsistenten Markierungsvergleich gecheckt wird, um eine sichere konsis tente Entscheidung bezüglich der zu bestimmenden Fahrzeugpo sition (FZP) an das Autonome/Automatisierte Fahrsystem (AFS) zu übergeben.
5. Computer-Programm-Produkt (CPP) zur Positionsbestimmung eines spurgebundenen Fahrzeugs (FZ), insbesondere eines Schienenfahrzeugs (SFZ), mit einem nicht-flüchtigen, lesbaren Speicher (SP) , in dem prozessorlesbare Steuerprogrammbefehle eines die Positionsbestimmung durchführenden Programm-Moduls (PGM) gespeichert sind, und ein mit dem Speicher (SP) verbun dener Prozessor (PZ), der die Steuerprogrammbefehle des Pro gramm-Moduls (PGM) zur Positionsbestimmung ausführt, wobei für die Positionsbestimmung entlang einer Fahrstrecke (FST) des spurgebundenen Fahrzeugs (FZ, SFZ), insbesondere wenn dieses auf der Fahrstrecke (FST) automatisiert fahren soll, eine Markierung (MK) an einer Markierungsposition (MKP) , ins besondere ein Signalzeichen (SZ) an einer Signalzeichenposi tion (SZP) , angebracht ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Prozessor (PZ) und das Programm-Modul (PGM) für die rela tive, lokale Bestimmung einer Fahrzeugposition (FZP) derart ausgebildet sind und der Prozessor (PZ) die Steuerprogrammbe fehle des Programm-Moduls (PGM) hierfür derart ausführt, dass a) auf der Basis eines an einer zu der Markierungsposition (MKP, SZP) der Markierung (MK, SZ) beabstandeten Fahrzeug- Fixposition (FZFP), aus der Fahrzeugperspektive von einem Markierungserwartungsfahrstreckenbereich - d.h. einem Bereich der Fahrstrecke (FST), in dem die Markierung (MK, SZ) zu er warten ist - akquirierten und dem Prozessor (PZ) zugeführten Streckenbildes (SB) in regelmäßigen Zeitabständen, insbeson dere von 200ms, bei gegebener Fahrzeuggeschwindigkeit ausge hend von der Fahrzeug-Fixposition (FZFP) für dazu korrespon dierende, unterschiedliche und kleiner werdende Abstände zur Markierungsposition (MKP, SZP) iterativ bewertet wird, wie stark jeweils im Zuge einer dazu auf der Basis des Strecken bildes (SB), der Fahrzeug-Fixposition (FZFP), von gespeicher ten Referenz-Streckenbildern (RSB) , Streckenbild-Metadaten (SBMD) inklusive der Markierungsposition (MKP, SZP) und Mar kierungsdaten (MKD) sowie von gespeicherten Strecken- und Fahrzeugdaten (SFZD) durchgeführten Kombination aus Bildbe rechnung und Bildanalyse zur Markierungserkennung ein zu be trachtender, sich in Bezug auf die Markierungsposition (MKP, SZP) relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit verändernder Bild ausschnitt bezüglich der zu erkennenden Markierung (MK, SZ) von einer gemäß den Referenz-Streckenbildern (RSB) bekannten Markierung (MK', SZ') abweicht, b) bewertet wird, welche Bildausschnitte die geringsten Ab weichungen enthalten, und gemäß dieser Bildausschnittbewer tung die Markierung (MK, SZ) durch einen konsistenten Ver gleich der Markierungen (MK, SZ, MK ' , SZ') erkannt wird, wo bei wegen einer durch eine Gesamtzeit " [t] " der Zeitabstände und eine Fahrzeuggeschwindigkeit " [v] " gemäß der physikali schen " [s] = [v] x [t] "-Beziehung gegebenen Strecke "[s]" zwi schen der bekannten Fahrzeug-Fixposition (FZFP) und der Posi tion der erkannten Markierung (MK, SZ) die Position der er kannten Markierung (MK, SZ) gegeben und damit die Fahrzeugpo sition (FZP) bestimmt ist.
6. Computer-Programm-Produkt (CPP) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Prozessor (PZ) und das Programm-Modul (PGM) derart ausge bildet sind, dass
die im Zuge der Kombination aus Bildberechnung und Bildanaly se bestimmte Fahrzeugposition (FZP) zur Unterstützung oder Umsetzung von Autonomen/Automatisierten Fahren an ein Autono mes/Automatisiertes Fahrsystem (AFS) weitergegeben wird.
7. Computer-Programm-Produkt (CPP) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Prozessor (PZ) und das Programm-Modul (PGM) derart ausge bildet sind, dass
die im Zuge der Kombination aus Bildberechnung und Bildanaly se bestimmte Fahrzeugposition (FZP) bei einem inkonsistenten Markierungsvergleich gecheckt wird, um eine sichere konsis tente Entscheidung bezüglich der zu bestimmenden Fahrzeugpo sition (FZP) an das Autonome/Automatisierte Fahrsystem (AFS) zu übergeben.
8. Positionsbestimmungssystem (PBS) für ein spurgebundenes Fahrzeug (FZ), insbesondere für ein Schienenfahrzeug (SFZ), bei dem entlang einer Fahrstrecke (FST) des spurgebundenen Fahrzeugs (FZ, SFZ), insbesondere wenn dieses auf der Fahr strecke (FST) automatisiert fahren soll, eine Markierung (MK) an einer Markierungsposition (MKP) , insbesondere ein Signal- Zeichen (SZ) an einer Signalzeichenposition (SZP) , angebracht ist,
gekennzeichnet durch
eine Positionsakquise-Einheit (PAE) zur Akquirierung von Fahrzeug-Fixpositionen, eine Bildakquise-Einheit (BAE) zum Erfassen von Bildern und eine Steuereinheit (STE) , die ein Computer-Programm-Produkt (CPP) zur Positionsbestimmung mit einem nicht-flüchtigen, lesbaren Speicher (SP) , in dem pro zessorlesbare Steuerprogrammbefehle eines die Positionsbe stimmung durchführenden Programm-Moduls (PGM) gespeichert sind, und einem mit dem Speicher (SP) verbundenen Prozessor (PZ), der die Steuerprogrammbefehle des Programm-Moduls (PGM) zur Positionsbestimmung ausführt, enthält, wobei die Positi- onsakquise-Einheit (PAE) , die Bildakquise-Einheit (BAE) und die Steuereinheit (STE) eine gemeinsame Funktionseinheit zur relativen, lokalen Bestimmung einer Fahrzeugposition (FZP) derart bilden, dass
a) in der Bildakquise-Einheit (BAE) an einer zu der Markie rungsposition (MKP, SZP) der Markierung (MK, SZ) beabstan- deten Fahrzeug-Fixposition (FZFP), aus der Fahrzeugperspekti ve ein Streckenbild (SB) von einem Markierungserwartungs fahrstreckenbereich - d.h. einem Bereich der Fahrstrecke (FST) , in dem die Markierung (MK, SZ) zu erwartet ist - ak quiriert wird,
b) in der Steuereinheit (STE) auf der Basis des Streckenbil des (SB) in regelmäßigen Zeitabständen, insbesondere von 200ms, bei gegebener Fahrzeuggeschwindigkeit ausgehend von der Fahrzeug-Fixposition (FZFP) für dazu korrespondierende, unterschiedliche und kleiner werdende Abstände zur Markie rungsposition (MKP, SZP) iterativ bewertet wird, wie stark jeweils im Zuge einer dazu in der Steuereinheit (STE) auf der Basis des Streckenbildes (SB) , der Fahrzeug-Fixposition
(FZFP), von in einer ersten Datenbank (DB1) gespeicherten Re ferenz-Streckenbildern (RSB) , Streckenbild-Metadaten (SBMD) inklusive der Markierungsposition (MKP, SZP) und Markierungs daten (MKD) sowie von in einer zweiten Datenbank (DB2) ge speicherten Strecken- und Fahrzeugdaten (SFZD) durchgeführten Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse zur Markie- rungserkennung ein zu betrachtender, sich in Bezug auf die Markierungsposition (MKP, SZP) relativ zur Fahrzeuggeschwin digkeit verändernder Bildausschnitt bezüglich der zu erken nenden Markierung (MK, SZ) von einer gemäß den Referenz- Streckenbildern (RSB) bekannten Markierung (MK', SZ') ab weicht,
c) in der Steuereinheit (STE) bewertet wird, welche Bildaus schnitte die geringsten Abweichungen enthalten, und gemäß dieser Bildausschnittbewertung die Markierung (MK, SZ) durch einen konsistenten Vergleich der Markierungen (MK, SZ, MK ' , SZ') erkannt wird, wobei wegen einer durch eine Gesamtzeit " [t] " der Zeitabstände und eine Fahrzeuggeschwindigkeit " [v] " gemäß der physikalischen " [s] = [v] x [t] "-Beziehung gegebenen Strecke "[s]" zwischen der bekannten Fahrzeug-Fixposition (FZFP) und der Position der erkannten Markierung (MK, SZ) die Position der erkannten Markierung (MK, SZ) gegeben und damit die Fahrzeugposition (FZP) bestimmt ist.
9. Positionsbestimmungssystem (PBS) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Datenbank (DB1) und/oder die zweite Datenbank (DB2) entweder Bestandteil des Positionsbestimmungssystems (PBS) oder dem Positionsbestimmungssystem (PBS) für Zugriffe zuge ordnet sind/ist.
10. Positionsbestimmungssystem (PBS) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Positionsakquise-Einheit (PAE) derart ausgebildet ist, dass die Fahrzeug-Fixposition (FZFP) satellitengestützt ak quiriert wird.
11. Positionsbestimmungssystem (PBS) nach Anspruch 8, 9 oder
10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (STE) derart ausgebildet ist, dass die im Zuge der Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse be stimmte Fahrzeugposition (FZP) zur Unterstützung oder Umset zung von Autonomen/Automatisierten Fahren an ein Autono mes/Automatisiertes Fahrsystem (AFS) weitergegeben wird.
12. Positionsbestimmungssystem (PBS) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (STE) derart ausgebildet ist, dass die im Zuge der Kombination aus Bildberechnung und Bildanalyse be stimmte Fahrzeugposition (FZP) bei einem inkonsistenten Mar kierungsvergleich gecheckt wird, um eine sichere konsistente Entscheidung bezüglich der zu bestimmenden Fahrzeugposition (FZP) an das Autonome/Automatisierte Fahrsystem (AFS) zu übergeben .
13. Positionsbestimmungssystem (PBS) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bildakquise-Einheit (BAE) eine Korrekturkomponente (KOK) aufweist, die in die Auswertung des Bildmaterials Wetter- und Helligkeitsdaten mit einbezieht.
14. Positionsbestimmungssystem (PBS) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bildakquise-Einheit (BAE) eine Brennweiteveränderungskom ponente (BVK) aufweist, die in Abhängigkeit vom Abstand zu der Markierung (MK, SZ) den richtigen Aufnahmewinkel wählt, um so die mehrfache Auswertung der Markierung (MK, SZ) opti mal zu unterstützen.
15. Positionsbestimmungssystem (PBS) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bildakquise-Einheit (BAE) eine Beleuchtungskomponente (BLK) , insbesondere einen Scheinwerfer, die inner- oder au ßerhalb des menschlich sichtbaren Bereichs arbeitet, auf weist.
16. Spurgebundenes Fahrzeug (FZ), insbesondere Schienenfahr zeug (SFZ), insbesondere mit einem Autonomen/Automatisierten Fahrsystem (AFS) zur Unterstützung oder Umsetzung des Autono men/Automatisierten Fahrens,
gekennzeichnet durch ein Positionsbestimmungssystem (PBS) nach einem der Ansprüche 8 bis 15 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An sprüche 1 bis 4.
EP20718181.9A 2019-05-03 2020-03-25 Verfahren und computer-programm-produkt zur positionsbestimmung spurgebundener fahrzeuge sowie positionsbestimmungssystem und spurgebundenes fahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug Withdrawn EP3947101A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206347.0A DE102019206347A1 (de) 2019-05-03 2019-05-03 Verfahren und Computer-Programm-Produkt zur Positionsbestimmung spurgebundener Fahrzeuge sowie Positionsbestimmungssystem und Spurgebundenes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug
PCT/EP2020/058314 WO2020224862A1 (de) 2019-05-03 2020-03-25 Verfahren und computer-programm-produkt zur positionsbestimmung spurgebundener fahrzeuge sowie positionsbestimmungssystem und spurgebundenes fahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3947101A1 true EP3947101A1 (de) 2022-02-09

Family

ID=70277332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20718181.9A Withdrawn EP3947101A1 (de) 2019-05-03 2020-03-25 Verfahren und computer-programm-produkt zur positionsbestimmung spurgebundener fahrzeuge sowie positionsbestimmungssystem und spurgebundenes fahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3947101A1 (de)
DE (1) DE102019206347A1 (de)
WO (1) WO2020224862A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12371081B2 (en) * 2021-09-23 2025-07-29 Cattron North America, Inc. Vision-based systems and methods for locomotive control and/or location determination

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19538022C1 (de) * 1995-10-12 1997-01-09 Schaltbau Ag Vorrichtung zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs
GB0602448D0 (en) * 2006-02-07 2006-03-22 Shenton Richard System For Train Speed, Position And Integrity Measurement
DE102006007788A1 (de) * 2006-02-20 2007-08-30 Siemens Ag Verfahren zur rechnergestützten Überwachung des Betriebs eines einen vorgegebenen Streckenverlauf fahrenden Fahrzeugs, insbesondere eines spurgebundenen Schienenfahrzeugs
DE102007028325B4 (de) * 2007-06-15 2012-09-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Ortungsvorrichtung zur Ermittlung der Position von fahrweggebundenen Fahrzeugen
DE102012107918A1 (de) * 2012-08-22 2014-05-15 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Schienenfahrzeug-Ortungssystem und Schienenfahrzeug mit einem solchen Ortungssystem
DE102012215533A1 (de) * 2012-08-31 2014-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Positionsbestimmung eines Schienenfahrzeugs
WO2018104427A1 (de) * 2016-12-07 2018-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren, vorrichtung und schienenfahrzeug zur positionsbestimmung im schienenverkehr
EP3415400A1 (de) * 2017-06-12 2018-12-19 Siemens Aktiengesellschaft System und verfahren zur bestimmung der position eines geführten fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019206347A1 (de) 2020-11-05
WO2020224862A1 (de) 2020-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3523177B1 (de) Verfahren, vorrichtung und bahnfahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug, zur hinderniserkennung im bahnverkehr, insbesondere im schienenverkehr
EP3584663B1 (de) Verfahren zur automatischen querführung eines folgefahrzeugs in einem fahrzeug-platoon
EP3523176B1 (de) Verfahren, vorrichtung und bahnfahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug, zur gefahrensituationserkennung im bahnverkehr, insbesondere im schienenverkehr
DE102007019309A1 (de) Strasseninformationserfassungssystem, -verfahren und -programm
DE102012024873A1 (de) Verfahren und Steuervorrichtung zum Bereitstellen eines vorausliegenden Straßenverlaufs
EP1738029A1 (de) Verfahren zur vermessung von fahrbahnen
DE102008041679A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur erinnerungsbasierten Umfelderkennung
EP3475876A1 (de) Steuergerät, system mit solch einem steuergerät und verfahren zum betrieb solch eines systems
DE102017216238A1 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Position eines Kraftfahrzeugs in einer Umgebung sowie Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Recheneinrichtung zum Betreiben an einem Datennetzwerk
DE102007009772B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer gleisselektiven Ortungsinformation
EP1886093A1 (de) Verfahren zur bestimmung der geometrie eines streckenabschnittes
DE102019132967A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Fahrspur-Hypothese
DE102022203264A1 (de) Verfahren zum Erstellen von Kartendaten
WO2020224853A1 (de) Verfahren und computer-programm-produkt zum erkennen von signalzeichen zur verkehrssteuerung spurgebundener fahrzeuge sowie signalzeichenerkennungssystem und spurgebundenes fahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug
DE102021200408A1 (de) Sicherheitskritische bordseitige Überwachung der Umgebung eines Schienenfahrzeugs
EP3947101A1 (de) Verfahren und computer-programm-produkt zur positionsbestimmung spurgebundener fahrzeuge sowie positionsbestimmungssystem und spurgebundenes fahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug
DE102019216732A1 (de) Verfahren sowie System zum Plausibilisieren von Kartendaten
DE102019124655A1 (de) Erkennung von Fehlern, die mit Rädern eines Kraftfahrzeugs zusammenhängen, in einer Fahrsituation
EP2172826B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Fahrspurverlaufs
DE102021107385A1 (de) Verfahren zum Bestimmen, in welcher Fahrspur sich ein Fahrzeug befindet und System zum Betreiben einer Fahrerassistenzfunktion
DE102017210131A1 (de) Verfahren, Computer-Programm-Produkt und Bahnfahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, zur Fahrspurerkennung im Bahnverkehr, insbesondere zur Gleiserkennung im Schienenverkehr
WO2018104427A1 (de) Verfahren, vorrichtung und schienenfahrzeug zur positionsbestimmung im schienenverkehr
DE102019206348A1 (de) Verfahren und Computer-Programm-Produkt zum Erkennen von Signalzeichen zur Verkehrssteuerung spurgebundener Fahrzeuge sowie Signalzeichenerkennungssystem und Spurgebundenes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug
DE102023120364B3 (de) Verfahren zum kartenbasierten Lokalisieren von einem Fahrzeug aus, sowie Fahrzeug
DE102022212709A1 (de) Korridorbasierte Fahrzeugsteuerung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20211104

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20221206

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20230418