JP2014504493A - 架空電車線方式車両の走行中における自動着線および離線のためのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラと、トロリーポールに作用するアクチュエータと、制御電子装置とから成り、架空電車線方式車両を、特に、立体光学パターン認識とダイナミック目標追跡を行う付属の方法を使って、その集電部を走行中に、必要に応じて自動で架線に着線させることおよびこれから離線させることを可能にするシステムに関するものである。
・スライダーシューが到達可能な、対車両の走行可能領域から外れて走行架線が延在しているか、つまり、車両が走行可能領域から離れているか?
・あるいは、走行架線がこの走行可能領域に戻ってくるか?
・走行架線が終わるか?
・あるいは、走行架線が再び始まるか?
・走行架線の下に、特に、別の車両のスライダーシュー等の障害物があるか?その際同時に車両に対するこの障害物の運動の向きと速度が求められるか?
・車両は現在、着線状態にあるか、それとも離線状態にあるか?
というものである。
Claims (16)
- 少なくとも1本の架線(1)での運行用に設計された車両の少なくとも1つのトロリーポール(3)の自動着線および離線のための装置であって、
前記トロリーポール(3)を動かす少なくとも1つのアクチュエータ(9)を有しているものにおいて、
少なくとも1つの画像検出および画像評価ユニット(6および7)を有しており、当該画像検出および画像評価ユニットは、前記トロリーポール(3)が前記架線(1)に着線する、または前記架線(1)から離線するように前記アクチュエータ(9)を制御する、
ことを特徴とする、少なくとも1つのトロリーポール(3)の自動着線および離線のための装置。 - 前記トロリーポール(3)の立体光学画像と前記架線(1)の立体光学画像を検出する、前記画像検出および画像評価ユニット(6)の立体光学カメラを有している、請求項1記載の装置。
- 前記画像検出および画像評価ユニット(6および7)はパターン認識によって前記アクチュエータ(9)を制御する、請求項2記載の装置。
- コミュニケーション素子と記憶素子とを備えた電子回路を有しており、
前記電子回路は、前記立体光学カメラ(6)からの信号と他の入力量とから、前記アクチュエータ(9)への制御命令によって、前記トロリーポール(3)のスライダーシュー(2)を、当該スライダーシュー(2)が前記架線(1)と電気的に接触するよう位置付ける、請求項2または3記載の装置。 - ・それぞれ1つのスライダーシュー(2)を有する2本のトロリーポール(3)と、
・2本の架線(1)と、
・前記2本のトロリーポール(3)を別個にまたは一緒に動かす、少なくとも2つのアクチュエータ(9)と
を有している、請求項1から4までのいずれか一項記載の装置。 - 少なくとも一本の架線(1)での運行用に設計された車両の少なくとも1本のトロリーポール(3)の自動着線および離線のための方法であって、
・前記トロリーポール(3)と前記架線(1)の画像検出と、
・前記トロリーポール(3)と前記架線(1)の位置を求めるための画像評価と、
・前記トロリーポール(3)が前記架線(1)に着線する、または前記架線(1)から離線するための、前記画像評価に基づいた、前記トロリーポール(3)と作用接続関係にあるアクチュエータ(9)の制御とを
特徴とする、少なくとも1本のトロリーポール(3)の自動着線および離線のための方法。 - 前記画像検出と前記画像評価を立体光学的に行う、請求項6記載の方法。
- 前記画像評価をパターン認識によって行う、請求項6または7記載の方法。
- 前記制御部は、前記架線(1)の算出された位置と前記トロリーポール(3)のスライダーシュー(2)の算出された位置とから、前記アクチュエータ(9)への命令を求め、
ここでは、前記カメラ(6)によって撮影された二次元画像を介して、前記架線(1)をそれぞれ実質的に真っ直ぐな線として識別し、ここから三次元空間におけるそれぞれ2つの実質的に平坦な面(10)を車両に対して相対的に算出し、当該面の投影は前記二次元画像においては実質的に真っ直ぐな線であり、従って当該面内に前記架線(1)が延在しなければならず、その後、前記2つの面は交差し、これによって車両に対して相対的に、実質的に真っ直ぐな線が空間内で共通部分(11)として得られ、
これと同様に、前記トロリーポール(3)の属するスライダーシュー(2)の位置を、空間内で、同様に立体光学的に、空間における前記複数の線の接近交点として求め、当該複数の線は前記2つの二次元画像内の前記スライダーシュー(2)の適切に選択された点を投影することによって求められる、請求項8記載の方法。 - 着線および離線、すなわち前記トロリーポール(3)の架線(1)への当接および引き戻し、及びないし又は、ポールロック装置(8)への係止の命令が、前記制御部の上位レベルによって与えられ、ここで当該制御部は格納されている電子地図に基づいており、当該電子地図内には、車両が基本的に着線して運行されるべき領域が経路図上にマークされており、
前記車両が前記領域を離れると、自動離線の命令が出され、
これとは反対に前記車両が、前記架線(1)を有する領域に達すると、自動着線が要求され、着線のために、前記電子地図上の車両の各位置がグローバル・ナビゲーション・サテライト・システムを介して求められる、請求項9または10記載の方法。 - 曲がっている架線(1)用の従来のポイントの代わりに、曲がる箇所の後方で架線(1)が新たに始まり、前記制御部によって、曲がる車両は、ポイント領域で短時間離線し、その後新た始まる架線(1)に再び着線し、
これは同様に、車両が交差点を通過する状況および車両に割り当てられた架線(1)が中断されている状況にも該当する、請求項9または10記載の方法。 - 短時間の離線は、前記車両が、同様に装備された別の車両と遭遇すること、または同じ架線(1)を使用しているこのような車両を通過することよっても、前記制御部によって誘導され、
このために前記2つの車両は、デジタル無線接続(7)を介して互いにコミュニケーションをとり、ここで協力的に、2つの車両のうちのどちらが離線するかを決める、請求項9から11までのいずれか1項記載の方法。 - さらに前記制御部は一般的に、
光学的パターン認識が、予測されていなかった中断または障害物、殊にデジタル無線接続の妨害時の他の車両のトロリーポール(3)をシグナリングする場合、または、
機械的なセンサーを介して障害物、例えば光学的に識別されなかった他の車両の集電部が識別された場合、または
車両運転手が相応する命令を出した場合に、
離線を開始する、請求項9から12までのいずれか1項記載の方法。 - 前記制御部は、空間内での実質的に真っ直ぐな線としての前記架線(1)のこれまでの位置と、道路空間内での、ひいては前記架線(1)と相対的な、これまでの、ないしは目下の速度差と配向差から生じる車両の運動ベクトルとから、前記カメラ(6)の二次元画像における線としての前記架線(1)の相応する新しい可能な位置に高い確率を割り当て、当該結果を光学パターン認識において利用する、請求項9から13までのいずれか1項記載の方法。
- 前記制御部は、車両の走行すべき路線も書き込まれている、格納されている電子地図を介して、前記位置特定と連続的に得られる経験値の形態の統計的手法との組合せにおいて、エネルギーの最適化のために、どの区間においてエネルギー蓄積部からの二次エネルギーが必要であるかを算出し、
さらに土地の高さプロファイルも登坂区間と降坂区間を特定するために使用されて、前記降坂区間では磨耗最小化のためにも離線を行う、請求項9から14までのいずれか1項記載の方法。 - 着線状態においても運転エネルギーの一部が前記エネルギー蓄積部から調達される、又は、回生エネルギーが走行用モータから、若しくはさらに前記エネルギー蓄積部からも電線網へ戻される、ないしはこれとは逆に前記架線(1)を介して前記エネルギー蓄積部が同時に充電されるように、前記制御部は予期される消費特性を考慮して、車両内のエネルギーの流れを決める、請求項9から15までのいずれか1項記載の方法。
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