ES2371118T3 - Procedimiento y dispositivo para determinar la posición de un vehículo, programa informático y producto de programa informático. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para determinar la posición de un vehículo, programa informático y producto de programa informático. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la determinación de la posición de un vehículo, que se puede desplazar a lo largo de una trayectoria (12), estando dispuestos a lo largo de la trayectoria (12) unos marcadores (20) en particular unos soportes de código o códigos de barra, caracterizado porque los marcadores (20) se captan mediante una cámara digital (30) dispuesta en el vehículo (10), porque mediante el tratamiento de la imagen se puede determinar a partir de una posición de por lo menos una imagen de marcador situada dentro del campo de determinación (32) de la cámara digital (30) una posición relativa del vehículo (10) con respecto al marcador correspondiente (21, 22, 23) o los marcadores correspondientes, porque mediante el tratamiento de la imagen se determinan automáticamente unas estructuras características de los marcadores, porque teniendo en cuenta las estructuras características que se han determinado se elige un subgrupo (70) de píxeles de la cámara digital (30), porque las estructuras características de los marcadores (20) son captadas al menos parcialmente por los píxeles de por lo menos el subgrupo (70), y porque para la determinación de la posición del vehículo (10) durante el régimen de funcionamiento normal solamente se evalúan píxeles del subgrupo (70) mediante tratamiento de imagen.

Description

Procedimiento y dispositivo para determinar la posición de un vehículo, programa informático y producto de programa informático
La presente invención se refiere en un primer aspecto a un procedimiento para determinar la posición de un vehículo según el preámbulo de la reivindicación 1.
En otro aspecto, la invención se refiere a un dispositivo para determinar la posición de un vehículo, según el preámbulo de la reivindicación 17.
La invención se refiere además a un programa informático y a un producto de programa informático.
Un procedimiento genérico se da a conocer por ejemplo en el documento DE 199 10 933 A1. En este caso se mueve un vehículo a lo largo de una trayectoria, que en principio puede transcurrir a lo largo de una curva cualquiera, y para determinar la posición hay unos códigos de barra unidimensionales dispuestos a lo largo de la trayectoria.
La invención se refiere especialmente a vehículos tales como ferrocarriles suspendidos monorraíl, aparatos de manipulación de estanterías, instalaciones de grúas u otros dispositivos desplazables que se puedan desplazar a lo largo de una trayectoria o sobre o en paralelo a una superficie predeterminada.
Otros procedimientos de posicionamiento se describen en los documentos EP 0 039 921 A2, DE 38 25 097 A1, EP 0 116 636 A1, DE 39 10 873 A1, DE 42 09 629 A1 Y DE 43 09 863 C1. Estos sistemas conocidos presentan los siguientes inconvenientes.
La precisión que puede conseguirse en la determinación de la posición está limitada por la longitud de las marcas de código o de sus elementos, ya que los elementos de código están alineados en una o varias pistas paralelas a lo largo del recorrido, y se han de ir leyendo sucesivamente al efectuar el desplazamiento. La densidad de compresión de los elementos de código sobre soporte de código no se puede aumentar más por encima de una cierta medida dado que la capacidad de resolución tridimensional de los elementos palpadores, por ejemplo barreras fotoeléctricas, está limitada. La longitud de los soportes de código por lo tanto no se puede reducir por debajo de un determinado valor mínimo, con lo cual hay límites para la resolución de la posición.
Para poder cubrir sin lagunas un trayecto largo con suficiente resolución longitudinal se requiere además un gran número de soportes de código y por lo tanto, si se quiere que el contenido de los códigos no se repita a lo largo del trayecto, una anchura de palabras correspondientemente grande de los códigos. Pero un anchura de palabras cada vez mayor no solamente hace crecer muy rápidamente la longitud de los distintos soportes de código sino principalmente también el volumen y los costes de los lectores de código.
Al ser más largos los soportes de código esto entraña una menor resolución en la determinación de la posición, de modo que resulta difícil realizar con la suficiente resolución trayectos de varios kilómetros, tal como pueden ser deseables o necesarios por ejemplo en modernas líneas de fabricación industrial. Esta problemática se agudiza considerablemente si en los soportes han de estar presentes informaciones redundantes con el fin de mejorar la seguridad del funcionamiento del sistema, por ejemplo su resistencia a la suciedad o a daños de partes del soporte del código, y disminuir de este modo el riesgo de fallos, o según las circunstancias, unos errores de posicionamiento de graves consecuencias.
Además, ninguno de los sistemas conocidos permite además de la determinación de la posición en el sentido de marcha efectuar también una determinación de la posición en dirección transversal a la de marcha. Esta puede ser deseable, por ejemplo para la compensación automática de deformaciones de curvatura condicionadas por la temperatura o por los cambios de carga. Además de esto los elementos de exploración necesarios, preferentemente barreras fotoeléctricas, son propensas a sufrir desajustes y suciedad y por lo tanto requieren un mantenimiento intensivo. Esto juega especialmente un papel importante en sistemas que tengan una pluralidad de elementos de exploración dispuestos unos junto a otros.
Otro inconveniente de los sistemas citados consiste en que no es posible efectuar sin más una determinación de la posición estando el vehículo parado. Aquellos sistemas que trabajan por un procedimiento por transparencia son además complejos mecánicamente y propensos a la suciedad del soporte del código. Algunos de los sistemas antes
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citados son además muy sensibles frente a variaciones de orientación de los soportes de código con relación al lector del código.
En estos sistemas de determinación de la posición existe además un requisito y un planteamiento básico, en cuanto a que la información relativa a la posición actual se deba facilitar lo más próxima en el tiempo o en tiempo real a una salida del sistema o del dispositivo. A este respecto hay que tener en cuenta que el tratamiento de imágenes en los captadores de medida ópticos basados en cámaras económicas, requiere un tiempo de unos 10 a 20ms. El tiempo de exposición del chip de la cámara, que típicamente es de unos 50µs, apenas tiene importancia frente a este margen de tiempo de 10 a 20ms, que también se designa como tiempo latente.
Puede considerarse como uno de los objetivos de la invención proporcionar un procedimiento y crear un dispositivo que permitan obtener una resolución de posición mejorada, y que permitan realizar unos trayectos más largos. Además de esto, la información relativa a la posición obtenida a partir de los respectivos marcadores se deberá poder tener disponible de modo especialmente rápido. Además se trata de describir un programa informático adecuado.
Este objetivo se resuelve en un primer aspecto de la invención por medio de un procedimiento que presenta las características de la reivindicación 1.
En otro aspecto de la invención se resuelve el objetivo mediante el dispositivo que presenta las características de la reivindicación 17.
Por último se resuelve el problema por medio de un programa informático que presenta las características de la reivindicación 18, y el producto de programa informático con las características de la reivindicación 19.
El procedimiento de la clase antes citada se ha perfeccionado conforme a la invención porque los marcadores se captan mediante una cámara digital dispuesta en el vehículo, porque mediante tratamiento de imagen se puede determinar a partir de una posición de por lo menos una imagen del marcador situada dentro del campo de captación de la cámara digital una posición relativa del vehículo con relación al marcador respectivo o a los marcadores respectivos, porque mediante tratamiento de imagen se pueden determinar automáticamente estructuras características de los marcadores, porque teniendo en cuenta las estructuras características que se han determinado se selecciona un subgrupo de píxeles de la cámara digital, porque las estructuras características de los marcadores son captadas al menos en parte por los píxeles del subgrupo y porque para la determinación de la posición del vehículo en régimen de funcionamiento normal solamente se evalúan mediante el tratamiento de imagen píxeles del subgrupo.
El dispositivo de la clase antes citada está perfeccionado conforme a la invención por una cámara digital que se puede disponer en el vehículo para captar marcadores situados a lo largo del trayecto, una instalación de cálculo unida a la cámara digital que está preparada para determinar una posición relativa del vehículo con relación a un marcador mediante el tratamiento de imagen a partir de un emplazamiento de la imagen del marcador respectivo dentro del campo de captación de la cámara digital, para la determinación automática de estructuras características de los marcadores mediante tratamiento de imagen, para la elección automática de un subgrupo de píxeles de la cámara digital teniendo en cuenta las estructuras características determinadas y para evaluar los píxeles del subgrupo mediante el tratamiento de imagen para determinar la posición del vehículo durante el régimen de funcionamiento normal.
Unas variantes de realización preferentes del procedimiento objeto de la invención constituyen el objeto de las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invención se ha comprobado en primer lugar que con ayuda de procedimientos de tratamiento de imagen resulta posible la determinación de la posición de un vehículo de una forma muy precisa, al determinar y evaluar la posición o emplazamiento de un determinado marcador dentro de un campo de captación de una cámara digital.
El procedimiento conforme a la invención, en el que se trata de un procedimiento de luz reflejada, puede suministrar en particular también una información de posición de un vehículo parado, y a diferencia del procedimiento conocido por el estado de la técnica, resulta también posible la determinación de la posición en dirección transversal a la dirección de marcha o movimiento.
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Puede considerarse como una noción esencial de la invención el hecho que para determinar la información de posición deseada no es necesario evaluar todos los píxeles del campo de captación de la cámara digital. Más bien basta con someter a un tratamiento de imagen unas partes esenciales de la imagen digital.
Por lo tanto se puede considerar como primera idea básica de la invención la de determinar automáticamente unas estructuras características de los marcadores. De acuerdo con otra idea básica esencial de la invención se elige entonces de modo selectivo un subgrupo de píxeles de la cámara digital, de tal modo que las estructuras características de los marcadores sean captados al menos en parte por los píxeles del subgrupo.
Por último y de acuerdo con una tercera idea básica de la invención se han evaluado para la determinación de la posición del vehículo durante el régimen de funcionamiento normal únicamente los píxeles del subgrupo previamente seleccionado.
Una ventaja importante de la presente invención es que la información de posición deseada se puede proporcionar de modo notablemente más rápido.
A este respecto se puede partir de que el tiempo latente es esencialmente proporcional a la relación del número de píxeles que se han de evaluar respecto al número total de píxeles de la cámara digital. De acuerdo con esto debería ser posible efectuar reducciones del tiempo latente al 10% de los valores antes citados e incluso por debajo.
Otra ventaja esencial de la invención puede estribar en que las mejoras conformes a la invención esencialmente no se consiguen mediante un gasto adicional de aparatos sino mediante el manejo hábil de componentes existentes.
Como cámara digital pueden emplearse por principio los componentes conocidos y disponibles. Por ejemplo puede tratarse de una cámara digital con un chip receptor CCD o CMOS.
En variantes especiales, la instalación de cálculo puede estar integrada en la cámara digital.
El reconocimiento y seguimiento de las estructuras características de los marcadores se facilita si los píxeles del subgrupo forman al menos una zona parcial coherente del campo de captación de la cámara digital.
En una variante sencilla, se puede elegir el campo parcial o se pueden elegir varios campos parciales de tal modo que por lo menos la imagen de un marcador caiga enteramente dentro del campo parcial.
El procedimiento conforme a la invención puede realizarse por una parte de tal modo y el correspondiente programa informático según la invención puede estar construido de tal modo que durante la evaluación de solamente los píxeles del subgrupo no tenga lugar ninguna identificación de los distintos marcadores. La información relativa a la posición se obtiene entonces contando las estructuras características que se han determinado, por ejemplo contando las aristas comprobadas.
En estas variantes del procedimiento se puede proporcionar la información relativa a la posición de modo especialmente rápida, ya que para reconocer únicamente las estructuras características pueden ser suficientes un número relativamente reducido de píxeles.
Para esto es condición necesaria que se conozcan las distancias entre los marcadores. Normalmente se disponen para ello los marcadores equidistantes entre sí a lo largo del trayecto.
Por otra parte existe también la posibilidad de elegir el subgrupo de tal modo que se evalúen esencialmente solo aquellas partes del campo de captación de la cámara digital donde haya imágenes del marcador.
Para ello se pueden elegir convenientemente el campo parcial o los campos parciales de tal modo que no se capten los campos intermedios entre los marcadores.
Como marcadores se pueden emplear en principio todos los tipos de codificación y marcación que se puedan representar gráficamente, cuyas estructuras y por lo tanto la información allí contenida se pueda reconocer y evaluar mediante una cámara digital.
Preferentemente se emplean códigos de barras, en particular códigos de barras bidimensionales.
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Como estructuras características se consideran todas las estructuras de los marcadores citados que puedan ser reconocidos de modo rápido y a ser posible sin fallos por el software situado a continuación de la toma física de la imagen. En una variante de funcionamiento especialmente seguro del procedimiento conforme a la invención se orienta el campo parcial o los campos parciales, alineándolos como estructuras características por las aristas y/o esquinas de los marcadores.
Los campos parciales pueden elegirse por ejemplo de tal modo que de por lo menos dos marcadores caigan dentro del campo parcial o de los campos parciales la imagen de respectivamente una arista.
Para que una posición relativa que se haya determinado con respecto a un determinado marcador se pueda asignar por principio de modo unívoco a una determinada posición absoluta del vehículo, se prefiere también si los marcadores utilizados son distintos, es decir si mediante el tratamiento de imagen se pueden distinguir unívocamente.
Para el reconocimiento y evaluación de los códigos de barras mediante procedimientos de tratamiento de imagen es conveniente si la separación entre los distintos códigos de barras bidimensionales es por lo menos tan grande como la estructura más pequeña que aparezca en los códigos de barras, es decir por lo menos tan grande como una unidad de información mínima, en particular por lo menos tan grande como un bit del código de barras bidimensional.
En una variante conveniente del procedimiento conforme a la invención se evalúan en un paso inicial, mediante tratamiento de imagen por lo menos una vez todos los píxeles del campo de captación de la cámara digital. Se dispone entonces por lo menos una vez de la máxima información de imagen posible y por lo tanto la búsqueda de las estructuras características de los marcadores y la elección selectiva del subgrupo de píxeles se puede efectuar de este modo con la base de datos mejor posible.
Para verificar una posición del vehículo que ha sido determinada mediante pasos incrementales puede ser además conveniente si el paso inicial se realiza de modo repetitivo, en particular a intervalos regulares.
En principio puede ser suficiente en determinadas situaciones realizar una sola vez el paso inicial, es decir la evaluación completa del campo de captación de la cámara digital, y elegir a continuación un campo parcial adecuado del campo de captación. Si entonces no se conoce la última información de posición, por ejemplo debido a haberse apagado y vuelto a encender de nuevo el equipo, se puede obtener en determinadas situaciones de medición y con un dimensionamiento adecuado del campo parcial siempre todavía por lo menos una información de recorrido incremental. En variantes especialmente preferidas se realiza sin embargo el paso inicial en cualquier caso si se desconoce la última posición del vehículo.
En un perfeccionamiento especialmente preferido del procedimiento según la invención tiene lugar simultáneamente en el tiempo con el paso inicial una pluralidad de determinaciones de posición basadas en evaluaciones de los píxeles del subgrupo. La información obtenida de este modo mediante el paso inicial se puede utilizar para verificar los resultados de la medición que se obtienen por medio de la evaluación del subgrupo. Dado que para esto no se interrumpe el régimen normal de medición se puede facilitar la información de medida de modo especialmente seguro y además sumamente rápido.
En principio puede ser suficiente trabajar dentro del régimen de medición normal siempre dentro de una misma ventana del campo de determinación, es decir determinar inicialmente una vez el subgrupo pero mantenerlo después invariable durante el régimen de medición normal.
Sin embargo basándose en el objetivo general de evaluar únicamente tantos píxeles como sea absolutamente imprescindible, puede ser sin embargo ventajoso efectuar un seguimiento o acompañamiento de la ventana del campo de determinación que se trata de evaluar, especialmente si el vehículo se desplaza con velocidad. Para ello se realiza convenientemente el paso inicial por lo menos dos veces, determinando la velocidad del vehículo a partir de los datos de posición obtenidos de este modo y se efectúa el seguimiento de los píxeles del subgrupo que se trata de evaluar, en función de la velocidad que se ha determinado.
La determinación de la posición mediante el procedimiento que aquí se ha descrito puede efectuarse por principio también en dos dimensiones, es decir que se puede realizar una determinación de la posición del vehículo en dirección x y en dirección y. Para ello se pueden disponer los marcadores, por ejemplo los códigos de barras bidimensionales, en varias filas a lo largo de la barra.
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En principio puede ser suficiente determinar la posición relativa del vehículo respectivo a partir de las imágenes de los marcadores dentro del campo de captación de la cámara digital. En un perfeccionamiento del procedimiento conforme a la invención se puede determinar además de la posición relativa con respecto a un determinado marcador y a una posición absoluta conocida de este marcador, una posición absoluta del vehículo, por ejemplo referida a un determinado punto en una nave de fabricación. La posición absoluta se puede emitir directamente y retransmitir por ejemplo de un control de memoria programable a otros componentes.
Los pasos del procedimiento conforme a la invención se ejecutan preferentemente en la instalación de cálculo como programa informático.
En una forma conocida por principio este programa informático puede estar almacenado en un soporte de datos legible por ordenador, en particular en un ROM de un microcontrolador o de un módulo lógico programable.
Otras características y ventajas de la invención se describen a continuación haciendo referencia a las figuras esquemáticas adjuntas. Estas muestran:
la fig. 1 una vista lateral esquemática de un dispositivo conforme a la invención en un carro de grúa en un larguero de grúa;
la fig. 2 un primer ejemplo para la elección de campos parciales del campo de determinación; y
la fig. 3 un segundo ejemplo para la elección de un campo parcial individual del campo de determinación.
Un ejemplo de aplicación del procedimiento conforme a la invención y un dispositivo 100 según la invención se explican haciendo referencia a la figura 1. Ahí está representado un vehículo 10, que puede desplazarse sobre un larguero 14 sirviéndose de rodillos 18 y de un accionamiento que aquí no está representado. Los vehículos de la clase mostrada en la figura 1 se designan también como carros de grúa. El larguero 14 forma una pista 12 a lo largo de la cual se puede desplazar el vehículo 10. La dirección de movimiento o dirección de movimiento principal del vehículo 10 es en la figura 1 la dirección x, que está señalada mediante una doble flecha 18. En una infraestructura 50 del vehículo 10 está posicionado un tambor de cable 52 representado aquí esquemáticamente, mediante el cual se pueden cargar y transportar cargas por medio de un cable 54.
El dispositivo 100 conforme a la invención presenta como componentes esenciales una cámara digital 30 y una instalación de cálculo 40 con la cual está unida la cámara digital 30, típicamente mediante un cable de conexión.
La cámara digital 30 está unida al vehículo 10 de forma rígida por medio de un brazo de soporte 34. También está representado esquemáticamente un campo de determinación 32 esencialmente cuadrado de la cámara digital 30.
Las direcciones del espacio están indicadas en la figura 1 en un sistema de coordenadas 90.
En la instalación de cálculo 40 existente según la invención se trata el programa informático conforme a la invención. Un programa de producto informático en el sentido de la invención puede ser en particular la misma instalación de cálculo 40 con la correspondiente memoria ROM.
Un componente esencial del sistema de posicionamiento óptico conforme a la invención que aquí se describe está constituido además por una pluralidad de marcadores 20, en particular todos ellos distintos entre sí, tratándose en el ejemplo representado de unos códigos de barras bidimensionales. Estos marcadores 20 están dispuestos equidistantes a lo largo del larguero. Técnicamente se trata aquí de bandas pegadas encima. En la situación representada, la cámara digital 30 capta enteramente los marcadores 21 y 22. Además se capta una zona del borde del marcador 23.
La forma de trabajo del dispositivo conforme a la invención y del procedimiento conforme a la invención se describe con mayor detalle haciendo referencia a las figuras 2 y 3.
La figura 2 muestra un primer ejemplo para la elección de campos parciales de un campo de determinación 32 de una cámara digital 30 de un dispositivo conforme a la invención 100.
Las partes equivalentes están dotadas en todas las figuras de las mismas referencias.
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A diferencia de la variante de realización representada en la figura 1, en la figura 2 los marcadores 20, 27, que son códigos de barras bidimensionales, están dispuestos en dos filas. Para ello, los códigos de barras 20, 27 están dispuestos equidistantes entre sí a modo de trama. En este ejemplo es por lo tanto posible determinar la posición en dirección x, y dentro de un pequeño campo también en dirección y. En la dirección x hay que imaginar las filas de códigos de barras que se han representado, prolongadas en principio una distancia indeterminada. En los ejemplos de las figuras 2 y 3 los códigos de barras 20, 27, 28 están representados idénticos con el fin de simplificar, pero en realidad se trata de códigos de barras diferentes y que se pueden distinguir mediante los sistemas aquí descritos.
El campo de determinación 32 de la cámara digital comprende, tal como se puede ver por la figura 2, totalmente los cuatro códigos de barras 20 situados en el interior. Los códigos de barras 27 situados en el exterior se captan cada uno únicamente en la mitad. Después de realizar el paso inicial, es decir después de evaluar la totalidad del campo de determinación 32, el programa informático objeto de la invención busca primero los vértices 26 y/o las aristas 25 de los códigos de barras 20, 27. A continuación se seleccionan esencialmente zonas parciales cuadradas 72 y se posicionan de tal modo que los vértices 26 de los códigos de barra 20 queden posicionados cada uno centrado en los campos parciales 72. En conjunto los campos parciales 72 forman el subgrupo 70 de píxeles conforme a la invención.
Durante el régimen continuo de medición se efectúa el seguimiento de arrastre de los campos parciales 72, basándose en una velocidad que se haya determinado. Si por ejemplo en la figura 2, el vehículo se desplaza hacia la izquierda frente a los códigos de barra 20, 27, se desplazan correspondientemente hacia la izquierda los campos parciales 72 en la ventana del campo de determinación 32. Si los campos parciales 72 situados totalmente a la izquierda llegan entonces al borde izquierdo del campo de determinación 32, aparecerán en el borde derecho del campo de determinación 32 unos nuevos campos parciales correspondientes 72.
En el ejemplo representado en la figura 3 y a diferencia de la variante representada en la figura 2, el subgrupo está formado por un único campo parcial 74 de píxeles Este campo parcial 74 está elegido de tal modo que caiga exactamente un código de barras 28 completo en este campo parcial 74, también esencialmente cuadrado. A diferencia de la figura 1, en la situación representada en la figura 3 resulta por principio posible efectuar la identificación del código de barras 28.
La localización del campo parcial 74 mediante la evaluación de todo el campo de determinación 32 en el paso inicial puede realizarse con seguridad mediante la identificación de las aristas 25 del código de barras 20, 28.
Una mejora puede consistir en este caso en reducir el campo parcial 74 de tal modo que no queden cubiertas las zonas 73 entre los códigos de barras 20, donde no está contenida ninguna información.
Con la presente invención se describe un procedimiento novedoso para la determinación óptica de la posición en el que la información relativa a la posición se puede proporcionar de modo especialmente rápido. El procedimiento se basa por principio en un reconocimiento de imagen de los marcadores que están dispuestos a lo largo de una trayectoria. En particular se siguen en este caso objetos sencillos dentro de un campo de lectura de la cámara.
La invención se basa entre otras en la idea básica de que el seguimiento de objetos sencillos tales como aristas o vértices puede realizarse de modo notablemente más sencillo que una identificación de la imagen completa y decodificación de las marcas de código. El procedimiento según la invención se divide por lo tanto en dos partes, que en particular se pueden tratar de modo paralelo. La primera parte del procedimiento que en la anterior descripción se designa como paso inicial comprende una identificación de imagen completa y decodificación del código de barras. En la segunda parte del procedimiento se buscan y persiguen por ejemplo aristas, como estructuras características del código de barras. La posición de las aristas se puede estimar basándose en una última posición conocida y la velocidad actual. De ahí se obtiene un algoritmo de funcionamiento muy rápido. Ambas partes del procedimiento pueden trabajar por lo tanto en paralelo, si bien la primera parte del procedimiento solamente se ejecuta en el tiempo libre de la segunda parte, y por lo tanto no se aplica en cada imagen. Dado que la segunda parte del procedimiento se puede desarrollar con gran rapidez porque allí solamente hay que realizar unas operaciones relativamente sencillas, queda todavía suficiente tiempo para la primera parte, y típicamente después de algunas figuras ha concluido también una completa identificación de la imagen y decodificación del código de barras según la primera parte del procedimiento.
El procedimiento conforme a la invención se puede aplicar si la velocidad de un procesador de tratamiento de imagen no es suficiente y si la clase de cometido de medición permite efectuar una reducción del campo de píxeles que se trata de evaluar.
E08005216 03-11-2011
En el reconocimiento de la posición surgen particularidades si no se conocía la última posición del vehículo, por ejemplo inmediatamente después de encender o si el vehículo se encontraba de modo pasajero en una posición en la que la cámara no podía leer ningún código de barras. En este caso no se lleva a cabo la segunda parte del proceso, ya que no da lugar a ningún otro resultado útil. En cuanto mediante el primer paso del proceso se ha calculado una nueva posición se toma esta como base para el ulterior cálculo de posiciones mediante la segunda parte. Dado que además se conocen por ejemplo los datos de posición de la segunda parte del proceso, cuando se captó la imagen para la primera parte y cuánto se ha desplazado el sensor o el vehículo en el tiempo transcurrido, se puede calcular a partir de ahí la posición actual mediante los resultados de la segunda parte.
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Claims (19)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la determinación de la posición de un vehículo,
    que se puede desplazar a lo largo de una trayectoria (12), estando dispuestos a lo largo de la trayectoria (12) unos marcadores (20) en particular unos soportes de código o códigos de barra, caracterizado porque los marcadores
    (20) se captan mediante una cámara digital (30) dispuesta en el vehículo (10),
    porque mediante el tratamiento de la imagen se puede determinar a partir de una posición de por lo menos una imagen de marcador situada dentro del campo de determinación (32) de la cámara digital (30) una posición relativa del vehículo (10) con respecto al marcador correspondiente (21, 22, 23) o los marcadores correspondientes,
    porque mediante el tratamiento de la imagen se determinan automáticamente unas estructuras características de los marcadores,
    porque teniendo en cuenta las estructuras características que se han determinado se elige un subgrupo (70) de píxeles de la cámara digital (30),
    porque las estructuras características de los marcadores (20) son captadas al menos parcialmente por los píxeles de por lo menos el subgrupo (70), y
    porque para la determinación de la posición del vehículo (10) durante el régimen de funcionamiento normal solamente se evalúan píxeles del subgrupo (70) mediante tratamiento de imagen.
  2. 2.
    Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en un paso inicial se evalúan mediante tratamiento de imagen por lo menos una vez todos los píxeles del campo de determinación (32) de la cámara digital (30).
  3. 3.
    Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el paso inicial se realiza de modo repetitivo, en particular a intervalos periódicos.
  4. 4.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque el paso inicial se realiza cuando se desconoce la última posición del vehículo (10).
  5. 5.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque en paralelo con el paso inicial tiene lugar una pluralidad de determinación de posiciones basándose en evaluaciones de píxeles del subgrupo (70).
  6. 6.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el paso inicial se realiza por lo menos dos veces, porque a partir de los datos de posición obtenidos de este modo se determina una velocidad del vehículo (10), y porque los píxeles del subgrupo (70) que se han de evaluar se arrastran en función de la velocidad determinada.
  7. 7.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los marcadores (20) están dispuestos equidistantes a lo largo de la trayectoria (12).
  8. 8.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los marcadores (20) se disponen en varias filas a lo largo de la trayectoria (12).
  9. 9.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se realiza una determinación de la posición del vehículo (10) en dirección x y en dirección y.
  10. 10.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los píxeles del subgrupo (70) forman por lo menos un campo parcial coherente (72, 74) del campo de determinación (32) de la cámara digital (30).
  11. 11.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el campo parcial (74) o los campos parciales (72) se elige o eligen de tal modo que por lo menos la imagen de un marcador entre completa en el campo parcial (72, 74).
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  12. 12.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el campo parcial (74) o los campos parciales (72) se elige o eligen de tal modo que no se capten los espacios intermedios (73) entre los marcadores (20).
  13. 13.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque como marcadores (20) se emplean códigos de barra bidimensionales.
  14. 14.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el campo parcial (74) o los campos parciales (72) se orientan en aristas (25) y/o vértices (26) de los marcadores (20), como estructuras características.
  15. 15.
    Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque de por lo menos dos marcadores cae dentro del campo parcial (74) o de los campos parciales (72) la imagen de respectivamente una arista (25).
  16. 16.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque a partir de la posición relativa del vehículo respecto a un determinado marcador (21, 22, 23) y de una posición absoluta conocida de este marcador (21, 22, 23) se determina la posición absoluta del vehículo (10).
  17. 17.
    Procedimiento para la determinación de la posición de un vehículo que se puede desplazar a lo largo de una trayectoria (12), en particular para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por una cámara digital (30) que se ha de disponer en el vehículo (10) para la determinación de los marcadores (20) dispuestos a lo largo de la trayectoria (12),
    una instalación de cálculo (40) unida a la cámara digital (30), que está preparada:
    -
    para determinar una posición relativa del vehículo (10) con relación a un marcador (21, 22, 23) mediante tratamiento de imagen, a partir de una posición de la imagen del respectivo marcador (21, 22, 23) dentro del campo de determinación (32) de la cámara digital (30),
    -
    para la determinación automática de estructuras características (25, 26) de los marcadores (20), mediante tratamiento de imagen,
    -
    para la selección automática de un subgrupo (70) de píxeles de la cámara digital (30) teniendo en cuenta las estructuras características (25, 26) que se han determinado, y
    -
    para evaluar los píxeles del subgrupo (70) mediante tratamiento de imagen para determinar la posición del vehículo (10) durante un régimen de funcionamiento normal.
  18. 18.
    Programa informático con medios de código de programa para realizar los pasos de cálculo y evaluación de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador unido activamente con la cámara digital (30), en particular la instalación de cálculo (40) según la reivindicación 17.
  19. 19.
    Producto de programa informático con medios de código de programa, que están memorizados en un soporte de datos legible por el ordenador, para realizar los pasos de cálculo y evaluación de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador unido activamente con la cámara digital (30), en particular con la instalación de cálculo (40) según la reivindicación 17.
    E08005216 03-11-2011 E08005216 03-11-2011
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