ES2216315T3 - Procedimiento y dispositivo de localizacion y guiado de un movil provisto de una camara lineal. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de localizacion y guiado de un movil provisto de una camara lineal.Info
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Abstract
Procedimiento de localización de un móvil provisto de una cámara tomavistas de tipo de formación lineal de elementos fotosensibles (CA), orientada en dirección conocida con relación a ejes de referencia relacionados con el móvil, medios de tratamiento de las imágenes, así como medios de captura de informaciones (ODO) relativas al desplazamiento del móvil (M), caracterizado porque comprende las etapas que consisten en: - a) repartir en la zona de evolución del móvil balizas (B1, B2) fijas, iluminadas intermitentemente de forma activa y/o pasiva, - b) a nivel del móvil (M), tomar a una cadencia seleccionada un par de imágenes lineales (IL1 e IL2) diferentes del mismo campo de imagen, una en la cual la o las balizas están iluminadas, otra en la cual la o las balizas no están iluminadas, - c) tratar el par de imágenes lineales para realizar la resta punto por punto; - d) obtener al menos un punto brillante (P1) con la ayuda de la resta de las dos imágenes lineales (IL1 e IL2), representativo deal menos una baliza luminosa en el entorno; - e) calcular, a partir de informaciones relativas al desplazamiento del móvil, la posición (e) del punto brillante (P1) sobre la formación lineal, así como de su derivada, una primera información relativa a la distancia (D1) que separa la baliza así representada B1) y una referencia (A) relacionada con el móvil, y una segunda información relativa a la posición angular de la baliza con relación a dicha referencia relacionada con el móvil, lo cual permite, en función de las primera y segunda informaciones así calculadas, localizar en términos relativos el móvil con relación a la indicada baliza.
Description
Procedimiento y dispositivo de localización y
guiado de un móvil provisto de una cámara lineal.
La presente invención se refiere a la
localización y el guiado de un móvil provisto de una cámara
lineal.
La invención encuentra una aplicación en la
localización y/o el guiado de un vehículo automóvil que marcha por
una calzada a lo largo de la cual están repartidas balizas fijas que
definen una trayectoria de referencia, siendo las balizas luminosas
de forma intermitente y de modo activo (fuentes emisoras de
intermitencia) o de forma pasiva (balizas retrorreflectantes
iluminadas por un flash).
Se conocen ya varias técnicas para localizar y
guiar vehículos automóviles.
Una de estas técnicas, llamada "filoguidage"
(mando por filoguiado) consiste en controlar de forma continua el
vehículo automóvil por un hilo conductor alojado en el suelo y
alimentado con una frecuencia seleccionada.
Otra técnica conocida consiste en controlar el
vehículo automóvil con marcadores magnéticos, implantados en el
suelo. Uno o varios detectores a bordo del vehículo detectan la
presencia de los marcadores cuando el vehículo pasa por encima de
ellos, y permiten así localizar el vehículo con relación a los
marcadores.
También otra técnica conocida consiste en
realizar un mando por filoguiado por un cable radiante colocado a lo
largo de la calzada por la cual circula el vehículo. Un captador a
bordo del vehículo determina la distancia que separa el cable del
vehículo. Un servomecanismo mantiene esta distancia a un valor
constante.
Tales técnicas tienen el inconveniente de
necesitar infraestructuras cuya realización en el suelo y en el
vehículo son generalmente costosas. Además, estas técnicas
proporcionan solamente informaciones sobre el tramo de carretera que
se encuentra en la proximidad inmediata del vehículo.
Consecuentemente, estas informaciones no permiten una predicción del
trazado según la carretera, lo cual impide la regulación de la
velocidad del vehículo en función del trazado siguiente.
Otra técnica conocida utiliza el tratamiento de
imágenes para localizar un móvil con relación a referencias visibles
sobre la calzada, tales como bandas blancas. Sin embargo, esta
técnica tampoco es satisfactoria debido a defectos de marcado
(antigua banda blanca, obras en la calzada, charcos de agua, reflejo
del sol) que perturban el tratamiento de imágenes.
La presente invención aporta una solución a estos
problemas.
La invención parte de un procedimiento de
localización de un móvil, provisto de una cámara tomavistas del tipo
de formación lineal de elementos fotosensibles, orientada en
dirección conocida con relación a ejes de referencia relacionados
con el móvil, medios de tratamiento de imágenes, así como medios de
captura de informaciones relativas al desplazamiento del móvil.
Según una definición general de la invención, el
procedimiento comprende las etapas que consisten en:
- a) repartir en la zona de evolución del móvil
balizas fijas, iluminadas intermitentemente de forma activa y/o
pasiva,
- b) a nivel del móvil, tomar a una cadencia
seleccionada un par de imágenes lineales diferentes del mismo campo
de imagen, una en la cual la o las balizas están iluminadas, otra en
la cual la o las balizas no están iluminadas,
- c) tratar el par de imágenes lineales para
realizar la resta punto por punto;
- d) obtener al menos un punto brillante con la
ayuda de la resta de las dos imágenes lineales, representativo de al
menos una baliza luminosa en el entorno;
- e) calcular, a partir de informaciones
relativas al desplazamiento del móvil, la posición del punto
brillante sobre la formación lineal, así como de su derivada, una
primera información relativa a la distancia que separa la baliza así
representada y una referencia relacionada con el móvil, y una
segunda información relativa a la posición angular de la baliza con
relación a dicha referencia relacionada con el móvil, lo cual
permite, en función de las primera y segunda informaciones así
calculadas, localizar en términos relativos el móvil con relación a
la indicada baliza.
Según un primer modo de realización de la
invención, la etapa e) comprende además una localización en términos
absolutos del móvil con relación a una referencia fija relacionada
con dos balizas distintas susceptibles de ser vistas
simultáneamente, consistiendo la indicada localización en términos
absolutos en calcular en un solo instante dado una localización en
términos relativos con relación a cada baliza como se ha descrito
antes, la orientación del móvil con relación a las dos balizas, y
las coordenadas de un punto seleccionado del móvil con relación a
dicha referencia fija relacionada con las dos balizas.
Según un segundo modo de realización de la
invención, la etapa e) comprende además una localización en términos
absolutos del móvil con relación a una referencia fija relacionada
con dos balizas susceptibles de ser vistas al menos sucesivamente
según se va produciendo el desplazamiento del móvil, consistiendo la
indicada localización en términos absolutos en calcular en un primer
instante dado una primera localización en términos relativos con
relación a una primera baliza como se ha descrito antes, en calcular
en un segundo instante dado, después del primer instante, una
segunda localización en términos relativos del móvil con relación a
una segunda baliza, que sigue a la primera baliza según el
desplazamiento del móvil, como se ha descrito antes, en calcular
mediante odometría el desplazamiento del móvil y la orientación del
móvil con relación a las indicadas primera y segunda balizas y en
calcular las coordenadas de un punto elegido del móvil con relación
a la indicada referencia fija.
Ventajosamente, la pluralidad de las balizas está
repartida a lo largo de la calzada para definir una trayectoria de
referencia, y el procedimiento comprende además una etapa f) que
consiste en determinar la indicada trayectoria de referencia con la
ayuda de la localización en términos relativos y/o absolutos del
móvil como se ha descrito antes y en guiar el móvil manteniendo una
cierta distancia entre el móvil y la indicada trayectoria de
referencia. Un procedimiento de este tipo permite al móvil predecir
el trazado que sigue de la carretera, con miras, por ejemplo, a
regular la velocidad del móvil.
La presente invención tiene igualmente por objeto
un dispositivo para realizar el procedimiento según la
invención.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán a la luz de la descripción detallada dada a continuación,
y de los dibujos, en los cuales:
- La figura 1, representa esquemáticamente un
móvil tal como un vehículo automóvil que toma vistas de su entorno
que comprende particularmente una baliza.
- La figura 2, representa esquemáticamente los
medios esenciales y constitutivos de la cámara lineal y del flash
según la invención.
- La figura 3, es una vista frontal del soporte
de la cámara que comprende diodos electroluminiscentes situados
alrededor del objetivo de la cámara según la invención para realizar
un flash.
- Las figuras 4A a 4C, ilustran la obtención de
dos imágenes lineales del mismo campo de imagen, una sin flash, la
otra con flash, y la resta punto por punto para localizar una baliza
luminosa sobre la formación lineal.
- La figura 5, ilustra un primer modo de
localización en términos absolutos del móvil obtenida en un instante
dado con relación a dos balizas distintas y susceptibles de ser
vistas simultáneamente según la invención.
- La figura 6 y última, ilustra un segundo modo
de localización en términos absolutos del móvil obtenida en dos
instantes dados con relación a dos balizas susceptibles de ser
vistas al menos sucesivamente según la invención.
En la figura 1, un móvil tal como un vehículo
automóvil M evoluciona por una calzada CH, a lo largo de la cual
está dispuesta al menos una baliza B1. El móvil lleva un aparato de
señalizado que comprende una cámara y llegado el caso un flash que
se describirá con más detalle a continuación. La cámara toma vistas
de su entorno según un campo F con un eje de visión V.
El entorno del móvil comprende una serie de
balizas tales como B1, adecuadas para emitir o reflejar, de forma
intermitente, en dirección al móvil M una luz, ventajosamente de
tipo infrarrojo IR para no molestar a los otros automovilistas.
En una primera realización, las balizas pueden
ser por si mismas fuentes emisoras activas de intermitencia de luz
IR, provistas de alimentaciones autónomas o bien alimentadas por la
red.
En una variante preferencial, el móvil M está
equipado con un flash que ilumina con luz infrarroja la zona de
visión del aparato de señalizado con una cadencia seleccionada. Las
balizas son entonces pasivas y están simplemente constituidas por
retrorreflectores, tales como catadióptricos. Por ejemplo, el móvil
propiamente dicho es autónomo, es decir, por una parte automotor, y
por otra parte capaz de funcionar por piloto automático o asistido
para la conducción lateral que se describirá con más detalle a
continuación.
El dispositivo de señalizado se fija por ejemplo
en el interior del habitáculo del vehículo, a nivel del retrovisor
interior del conductor. La cámara puede enfocarse sensiblemente
hacia abajo, por ejemplo con un ángulo de aproximadamente 5º con
relación al plano horizontal.
El eje de mira V del aparato de señalización está
orientado en la dirección conocida con relación a ejes de
referencias relacionados con el móvil. Se admite en lo que sigue que
esta dirección es fija, orientada hacia la parte delantera del
móvil.
De forma conocida, el vehículo comprende medios
de captura de informaciones relativas al desplazamiento del móvil,
por ejemplo informaciones de tipo odométrico. Por ejemplo, en las
ruedas no motrices del vehículo están colocados codificadores ODO
(aquí el punto A del vehículo con referencia a la figura 1
corresponde al centro del eje posterior del móvil). Medios de
cálculo (no representados) a bordo del vehículo son capaces de
calcular, con una buena precisión, gracias a un filtro de Kalman por
ejemplo, la velocidad lineal Va, así como la velocidad angular del
punto medio A del eje posterior del vehículo con la ayuda de estos
codificadores odométricos. Como alternativa, puede utilizarse un
girómetro para calcular la velocidad angular del vehículo.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, el
aparato de señalizado R comprende un flash FH orientado en la misma
dirección que la cámara CA. El flash FH está situado sobre un
soporte 10 provisto de una abertura 12 a través de la cual los haces
luminosos pueden pasar.
En la periferia 14 de la abertura 12 está
dispuesta una pluralidad de diodos electroluminiscentes E aptos para
funcionar con luz infrarroja.
Por ejemplo, la abertura 12 es de forma
paralelepipédica y el soporte 10 es de forma cóncava con una
concavidad de algunos grados. Las dimensiones de la abertura 12 son
por ejemplo de 47,5 mm por 30 mm.
A una distancia seleccionada del borde de la
abertura, por ejemplo 1 mm, están dispuestas filas de diodos
electroluminiscentes. Por ejemplo, sobre cada lado mayor de la
abertura está dispuesta una fila de 7 diodos individualizados en E1
a E7 para el primer lado mayor, y de E8 a E14 para el segundo lado
mayor. Los diodos E4 y E11 están alineados en el campo de visión
V.
En cada lado menor de la abertura, está dispuesta
una fila de 4 diodos. Ventajosamente, otras hileras paralelas de 3 ó
4 diodos están dispuestas en los lados menores de la abertura.
Evidentemente, el reparto de los diodos puede ser diferente del
descrito con referencia a la figura 3, en función del diagrama de
radiación buscado. Así, si se desea iluminar arcén de la carretera
más que otro, se pueden distribuir más diodos en uno de los lados de
la abertura 12.
La cámara CA comprende una formación lineal 9,
por ejemplo de 2048 fotoelementos de tipo CCD. La longitud de la
formación 9 es de 30 milímetros. La misma está dispuesta
horizontalmente a lo largo de una recta perpendicular al eje de
desplazamiento del vehículo. Además de la formación, la cámara
comprende una lente esférica 20, de tipo aparato fotográfico con una
distancia focal de 28 mm y una lente cilíndrica 22 que tiene una
distancia focal f de aproximadamente 100 milímetros, de generatriz
horizontal.
Por último el conjunto óptico se completa
mediante un filtro (no representado) que no deja pasar más que las
radiaciones infrarrojas.
La cámara puede enfocar sensiblemente hacia
abajo, por ejemplo con un ángulo de aproximadamente algunos grados
con relación al plano horizontal. El campo de visión de la cámara es
así de aproximadamente algunos grados (10º por ejemplo) en el plano
vertical, de aproximadamente 60º en el plano horizontal.
Hay que señalar que la lente cilíndrica 22
permite observar la proyección en el plano horizontal de las balizas
situadas en el campo de visión sea cual fuere su posición en el
plano vertical.
La puesta a punto del conjunto óptico se realiza
a una distancia de aproximadamente 15 metros.
La cámara está conectada con medios de
tratamiento, a bordo del vehículo, que tratan las informaciones
procedentes de la cámara y de los medios de captura de informaciones
odométricas.
Según la invención, dos imágenes lineales IL1 e
IL2 del mismo campo de imagen son tomadas a una cadencia
seleccionada (por ejemplo 1000 Hz). La primera imagen IL1 (figura
4A) se obtiene sin flash, (o bien cuando la o las balizas están
apagadas en el caso de balizas emisoras de forma activa), en
presencia de sol llegado el caso.
La señal SIL1 corresponde al valor de la
intensidad luminosa de 2048 pixels de la cámara lineal. Por ejemplo,
el valor de la intensidad luminosa de los pixels de la cámara lineal
se codifica en 12 bits, es decir de 0 a 4096 en unidad arbitraria.
Con referencia a la figura 4A, el ruido de fondo tiene una
intensidad del orden de 1000 para los pixels que van de 1100 a
1170.
La segunda imagen IL2 (figura 4B) se obtiene con
flash (o cuando la o las balizas se iluminan en el caso de balizas
luminosas de forma activa). Con referencia a la figura 4B, los
pixels de fuerte intensidad forman un pico EP1 representativo de la
baliza luminosa y la base del pico EP1 tiene una intensidad no nula
en razón del ruido de fondo continuo.
La resta punto por punto de las imágenes IL1 e
IL2 permite obtener de forma fiable y sin ruido de fondo al menos un
conjunto de puntos brillantes P1. Con referencia a la figura 4C, la
posición central e del conjunto de puntos brillantes P1 se calcula
según umbrales S1 y S2 establecidos sobre la intensidad de la señal
correspondiente a la resta de las dos imágenes IL1 e IL2. Por
ejemplo, el umbral S1 es de 400 y el umbral S2 es de 800. La
posición central e es por ejemplo deducida de la media del conjunto
de puntos P1 que corresponde aquí al centro de puntos PS11 y PS12
para el umbral S1 y al centro de puntos PS21 y PS22 para el umbral
S2.
La posición central e sobre la formación lineal
(por ejemplo e igual a 1136 en una escala de 2048 pixels) representa
la baliza luminosa B1 en el entorno del móvil tal como se ha
descrito con referencia a la figura 1.
A partir de informaciones relativas al
desplazamiento del móvil (por ejemplo informaciones odométricas), la
posición e del punto o de los puntos brillantes P1 sobre la
formación lineal así como la derivada é de la indicada posición e,
los medios de cálculo determinarán la distancia D1 que separa la
baliza B1 y una referencia relacionada con el móvil. En la práctica,
la referencia relacionada con el móvil tiene por punto de origen el
punto A descrito con referencia a la figura 1.
Los medios de cálculo se determinarán igualmente
con la ayuda de las informaciones precedentes, la posición angular
\Psi_{1} de la baliza B1 con relación a la indicada referencia A
relacionada con el móvil.
La resolución de estas informaciones D1 y tg
\Psi_{1} se obtiene según las fórmulas I y II en anexo con la
ayuda de los parámetros conocidos que son:
- e: posición del punto brillante P1 sobre la
formación;
- Va: velocidad lineal del móvil (magnitud
odométrica);
- f: distancia focal de la cámara;
- d: distancia entre el punto medio A del eje
posterior y la formación lineal;
- \dot{\Psi}: derivada de la posición angular o
velocidad angular (magnitud odométrica)
- é: derivada de e.
Al inicio del cálculo, el móvil se localiza de
forma relativa con relación a la baliza B1.
Una pluralidad de balizas puede estar repartida a
lo largo de la calzada para definir una trayectoria de referencia.
El procedimiento según la invención consiste entonces en determinar
la trayectoria de referencia definida por las balizas localizando el
móvil con la ayuda de la localización en términos relativos descrita
antes. Seguidamente, los medios de cálculo son aptos para mantener
una cierta distancia entre el móvil y la indicada trayectoria de
referencia así determinada.
Un procedimiento de este tipo permite al móvil
predecir el trazado que sigue de la carretera con miras por ejemplo
a regular la velocidad del vehículo. Permite también asegurar una
conducción lateral del móvil con relación a la trayectoria de
referencia.
De preferencia, las balizas están repartidas de
tal forma que el móvil ve al menos dos, en cualquier punto de su
evolución (balizas repartidas cada 5 m por ejemplo).
Para la puesta en práctica del piloto automático
del vehículo según la invención, el vehículo debe tener
posibilidades de control electrónico de sus órganos de motorización,
de frenado y de dirección.
Por ejemplo, estos controles electrónicos
proceden de un dispositivo micro-informático a bordo
(no representado) capaz de ejecutar accionadores de frenado, de
dirección y de motorización.
Puede ser igualmente necesario realizar una
localización en términos absolutos del móvil con relación a una
referencia fija definida por una o varias balizas.
Con referencia a la figura 5, la localización en
términos absolutos se realiza con la ayuda de dos balizas B1 y B2,
susceptibles de ser vistas simultáneamente y que definen una
referencia fija RO con relación al móvil. En esta referencia RO, la
baliza B1 tiene por coordenadas los valores O y O, la baliza B2
tiene por coordenadas los valores X_{B2} y 0 y el punto A tiene
por coordenadas los valores X_{A} y Y_{A}.
Se define la orientación del vehículo tg
\Psi_{v} según las fórmulas III y IV adjuntas con la ayuda de
los parámetros (calculados como se ha descrito con referencia a la
figura 1) y que son:
D1: distancia entre el punto A y la baliza
B1;
D2: distancia entre el punto A y la baliza
B2;
\Psi_{1}: posición angular del punto A con
relación a B1; y
\Psi_{2}: posición angular del punto A con
relación a B2.
Las coordenadas del punto A están definidas por
la intersección de los círculos C1 y C2 de centros respectivos B1 y
B2 y de radios respectivos D1 y D2 según las fórmulas V y VI.
Las coordenadas del vehículo X_{A} e Y_{A} se
determinan según las fórmulas VII y VIII.
La localización en términos absolutos se realiza
aquí en un solo instante dado con relación a las balizas B1 y B2
vistas simultáneamente por la cámara.
Con referencia a la figura 6, la localización en
términos absolutos se establece en dos momentos dados según el
desplazamiento del móvil con relación a dos balizas susceptibles de
ser vistas al menos sucesivamente por la cámara lineal. La
localización en términos absolutos se obtiene con la ayuda de una
primera localización en términos relativos del móvil con relación a
la baliza B1, calculada en un instante dado t1, y de una segunda
localización en términos relativos del móvil con relación a la
baliza B2 calculada en otro instante dado t2, espaciado en algunos
segundos con relación al primer instante t1.
En el instante t1, el móvil ve la baliza B1
(posición A1). En el instante t2, el móvil ve la baliza B2 (posición
A2).
El cálculo de las dos localizaciones en términos
relativos se realiza según un modo similar al utilizado para las
localizaciones en términos relativos descritas con referencia a la
figura 5. La primera localización permite obtener los parámetros D1
y \Psi_{1}. La segunda localización permite obtener los
parámetros D2 y \Psi_{2}.
En pocas palabras, se buscan aquí las coordenadas
en términos absolutos X_{A2} e Y_{A2} del punto A2 del móvil en
la referencia R_{o} por intersección de dos círculos C'1 y C2 así
como de su orientación tg \Psi_{v} de la forma siguiente.
Primeramente, se definen 4 de los referenciales
de estudio R_{0}, R_{1}, R'_{1}, R_{2} según la fórmula IX.
La referencia R_{o} está relacionada con la baliza B1. Las otras
referencias están relacionadas con el móvil.
Se determinan seguidamente gracias a las
localizaciones en términos relativos, las distancias D1 y D2 que
separan respectivamente el punto A1 y la baliza B1, y el punto A2 y
la baliza B2 según la fórmula II adjunta.
El móvil se sitúa sobre el círculo C1 de centro
B1 y de radio D1. De igual modo, el punto A2 se sitúa sobre el
círculo C2 de centro B2 y de radio D2. El punto A2 se encuentra
igualmente sobre el círculo C'1 de centro B1 y de radio D'1.
La distancia D'1 es la que separa el punto A2 de
la baliza B1.
Conviene seguidamente calcular por odometría la
distancia D'1 en función de los parámetros dX, dY y d\Psi según
las fórmulas X, XI y XII adjuntas. En estas fórmulas dX es la
distancia que separa los puntos A1 y A2 en el sentido longitudinal
del desplazamiento del móvil, dY es la distancia que separa los
puntos A1 y A2 del móvil en el sentido transversal del
desplazamiento y d\Psi es la diferencia de las posiciones
angulares \Psi_{1} y \Psi_{2}.
Después de la resolución de la fórmula XII, se
obtienen las coordenadas del punto A2 en la referencia R_{o} según
la fórmula XIII adjunta.
La orientación del móvil tg \Psi_{v} con
referencia a la figura 6 se determina según las fórmulas XIV y
XV.
Desde luego, el cálculo de las localizaciones en
términos relativos y/o absolutos puede establecerse según otras
fórmulas.
Se ha visto anteriormente que la cámara mira una
o varias balizas que parpadean periódicamente. Este parpadeo permite
suprimir los ruidos de fondo por diferencia de dos imágenes
consecutivas, una en la cual las balizas están iluminadas y la otra
en la cual las balizas están apagadas. Así la detección de los picos
(o puntos brillantes) es mucho más fácil y sobre todo más
fiable.
Sin embargo, puede subsistir un problema de
sincronización entre la cámara y las balizas luminosas. En efecto,
si la cámara realiza la fase de exposición mientras las balizas
luminosas cambian de estado, la imagen percibida puede ser
incorrecta.
Una solución a este problema consiste en poner en
fase la señal de exposición de la cámara y la señal de parpadeo de
las balizas.
Para realizar bien esta sincronización, la
frecuencia de parpadeo de las balizas se elige idéntica a la
frecuencia de captación de las líneas de la cámara lineal. Una
diferencia de frecuencia intrínseca (oscilador diferente,
temperatura) es admitido no obstante.
Seguidamente, conviene regular la diferencia de
fase entre las dos señales eléctricas. Una solución conocida
consiste en utilizar medios electrónicos aptos para realizar con
soporte lógico un bucle de cierre de fase llamado también PLL por
"Phase Loop Locked". Por ejemplo, para recuperar las
diferencias de fase entre las señales de la cámara y de las balizas,
la solución con soporte lógico se articula alrededor de una
modulación del periodo de captación de la cámara.
En el caso de balizas pasivas iluminadas por un
flash, los medios de sincronización están previstos para sincronizar
el control del flash y el control de la cámara.
Anexo
\newpage
Anexo
(continuación)
Claims (13)
1. Procedimiento de localización de un móvil
provisto de una cámara tomavistas de tipo de formación lineal de
elementos fotosensibles (CA), orientada en dirección conocida con
relación a ejes de referencia relacionados con el móvil, medios de
tratamiento de las imágenes, así como medios de captura de
informaciones (ODO) relativas al desplazamiento del móvil (M),
caracterizado porque comprende las etapas que consisten
en:
- a) repartir en la zona de evolución del móvil
balizas (B1, B2) fijas, iluminadas intermitentemente de forma activa
y/o pasiva,
- b) a nivel del móvil (M), tomar a una cadencia
seleccionada un par de imágenes lineales (IL1 e IL2) diferentes del
mismo campo de imagen, una en la cual la o las balizas están
iluminadas, otra en la cual la o las balizas no están
iluminadas,
- c) tratar el par de imágenes lineales para
realizar la resta punto por punto;
- d) obtener al menos un punto brillante (P1) con
la ayuda de la resta de las dos imágenes lineales (IL1 e IL2),
representativo de al menos una baliza luminosa en el entorno;
- e) calcular, a partir de informaciones
relativas al desplazamiento del móvil, la posición (e) del punto
brillante (P1) sobre la formación lineal, así como de su derivada,
una primera información relativa a la distancia (D1) que separa la
baliza así representada B1) y una referencia (A) relacionada con el
móvil, y una segunda información relativa a la posición angular de
la baliza con relación a dicha referencia relacionada con el móvil,
lo cual permite, en función de las primera y segunda informaciones
así calculadas, localizar en términos relativos el móvil con
relación a la indicada baliza.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa e) comprende además una
localización en términos absolutos del móvil con relación a una
referencia fija definida con la ayuda de dos balizas distintas
susceptibles de ser vistas simultáneamente, consistiendo la indicada
localización en términos absolutos en calcular en un instante dado
una localización en términos relativos del móvil con relación a cada
baliza según la reivindicación 1, en calcular la orientación del
móvil con relación a las dos balizas, y en calcular las coordenadas
de un punto elegido del móvil con relación a dicha referencia fija
relacionada con las dos balizas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa e) comprende además una
localización en términos absolutos del móvil con relación a una
referencia fija (R_{o}) relacionada con dos balizas susceptibles
de ser vistas al menos sucesivamente según se va produciendo el
desplazamiento del móvil (B1, B2), consistiendo la indicada
localización en términos absolutos en calcular en un primer instante
dado una primera localización en términos relativos del móvil con
relación a la primera baliza según la reivindicación 1, en calcular
en un segundo instante dado, después del primer instante, una
segunda localización en términos relativos del móvil con relación a
la segunda baliza que sigue a la primera según la reivindicación 1,
en calcular por odometría el desplazamiento del móvil y la
orientación del móvil con relación a las indicadas primera y segunda
balizas y en calcular las coordenadas de un punto elegido (A2) del
móvil con relación a dicha referencia fija (R_{o}).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual una pluralidad de balizas
(B1, B2,...) está repartida a lo largo de la calzada (CH) para
definir una trayectoria de referencia, y el procedimiento comprende
además una etapa f) que consiste en determinar la indicada
trayectoria de referencia con la ayuda de la localización, en
términos relativos y/o absolutos, del móvil con relación a las
indicadas balizas según una de las reivindicaciones 1 a 3, y en
guiar el móvil manteniendo una cierta distancia entre el móvil y la
indicada trayectoria de referencia.
5. Dispositivo de localización de un móvil,
provisto de una cámara (CA) tomavistas de tipo de formación lineal
de elementos fotosensibles, orientada en dirección conocida con
relación a ejes de referencia relacionados con el móvil, medios de
tratamiento de imágenes, así como medios de captura de informaciones
(ODO) relativas al desplazamiento del móvil,
caracterizado porque comprende balizas
fijas, iluminadas intermitentemente de forma activa y/o pasiva, y
repartidas por la zona de evolución del móvil,
porque la cámara lineal (CA) es apta para tomar a
una cadencia elegida un par de imágenes lineales diferentes (IL1 e
IL2) del mismo campo de imagen, una en la cual la o las balizas
están iluminadas, la otra en la cual las balizas no están
iluminadas,
porque los medios de tratamiento de imágenes son
aptos para tratar el par de imágenes lineales para realizar la resta
punto por punto, y obtener al menos un punto brillante (P1) con la
ayuda de la resta de las dos imágenes lineales, representativo de al
menos una baliza en el entorno,
porque el móvil comprende medios de cálculo
adecuados para calcular a partir de informaciones relativas al
desplazamiento del móvil, la posición (e) del punto brillante (P1)
sobre la formación lineal, así como su derivada, una primera
información relativa a la distancia (D1) que separa la baliza así
representada y una referencia (A) relacionada con el móvil, y una
segunda información relativa a una posición angular de la baliza con
relación a la indicada referencia relacionada con el móvil, lo cual
permite localizar en términos relativos el móvil con relación a la
indicada baliza.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de cálculo son adecuados para
realizar una localización en términos absolutos del móvil con
relación a una referencia fija definida con la ayuda de dos balizas
distintas (B1 y B2) susceptibles de ser vistas simultáneamente,
siendo los indicados medios de cálculo adecuados para calcular, en
un instante dado, una localización en términos relativos con
relación a cada baliza según la reivindicación 5, la orientación del
móvil con relación a las indicadas balizas (B1 y B2) y las
coordenadas de un punto seleccionado del móvil con relación a la
indicada referencia fija relacionadas con las indicadas dos
balizas.
7. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de cálculo son adecuados para
realizar una localización en términos absolutos del móvil con
relación a dos balizas susceptibles de ser vistas al menos
sucesivamente según se produce el desplazamiento del móvil, siendo
los indicados medios de cálculo adecuados para calcular en un primer
instante dado una primera localización en términos relativos del
móvil con relación a la primera baliza según la reivindicación 5,
en calcular en un segundo instante dado, después del primer
instante, una segunda localización en términos relativos del móvil
con relación a la segunda baliza que sigue a la primera según la
reivindicación 5, en calcular por odometría el desplazamiento del
móvil y la orientación del móvil con relación a las indicadas
primera y segunda balizas y en calcular las coordenadas de un punto
elegido (A2) del móvil con relación a la indicada referencia fija
(R_{o}).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
5 a 7, en el cual una pluralidad de balizas está repartida a lo
largo de la calzada (CH) para definir una trayectoria de referencia,
caracterizado porque los medios de cálculo son aptos para
determinar la indicada trayectoria de referencia con la ayuda de la
localización en términos relativos y/o absolutos del móvil con
relación a las indicadas balizas según una de las reivindicaciones 5
a 7 y en guiar al móvil manteniendo una cierta distancia entre el
móvil y la indicada trayectoria de referencia.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
5 a 8, en el cual las balizas luminosas (B1, B2) son de tipo
retrorreflectoras, caracterizado porque el móvil comprende
además un flash adecuado para iluminar de forma intermitente las
indicadas balizas luminosas de forma pasiva, siendo el control del
flash y de la cámara síncronos.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el flash (FH) comprende un soporte (10)
orientado en la misma dirección que la cámara, provisto de una
abertura (12) a través de la cual pasan las radiaciones luminosas
para llegar a la cámara y sobre el contorno de la cual está
dispuesta una pluralidad de diodos electroluminiscentes (EL).
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el soporte (10) del flash es de forma
general cóncava.
12. Dispositivo según la reivindicación 9, en el
cual las balizas se iluminan de forma pasiva, caracterizado
porque el móvil comprende medios de sincronización adecuados para
poner en fase la señal de captación de la cámara y la señal luminosa
del flash.
13. Dispositivo según la reivindicación 5, en el
cual las balizas se iluminan de forma activa, caracterizado
porque el móvil comprende medios de sincronización adecuados para
poner en fase la señal de captación de la cámara y la señal luminosa
de las balizas.
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