JP2016525487A - 障害物識別及び回避システム並びに方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また更なる実施形態によると、振動プロファイルは、列車の進行前に記憶される。
また付加的な実施形態によると、方法は、検出されたレールの周りの対象とする領域を画定する工程と、対象とする領域内の物体を検出する工程とを更に備える。
本発明とみなされる主題は、本明細書の結論部分において詳細に指摘されかつ明確に特許請求される。しかし、本発明は、構造及び動作方法の双方に関して、その目的、特徴及び利点とともに、添付の図面と一緒に読めば以下の詳細な説明を参照することによって最も良く理解することができる。
fREC=fN×6=4×6=24サイクル/mRad
に等しい。
FOVPIX=1/fREC=1/(24×10−3)≒40μRad
に等しい。
20×10−6=f×40×10−6
f=0.5m
である。
eloc/vib=±40μRad×(256−48)/2=104×40μRad=4.16mRad
を超えない限り、エラーは無視できると考えられるが;より大きいエラーは、IR撮像装置のより高い解像度を必要とし、これはシステムのコストを増大させる。専ら検出の目的で、焦点距離は、
0.5m/6=0.0833m
である。
焦点距離は、システムの主な目的が障害物検出である場合に、製造を容易にし、寸法を低減するために、約150mmほどまで低減することができる。
図5Aは、本発明の幾つかの実施形態による、白色のフレーム502内に見えるような影になったエリアにおけるレール500の部分の可視性を表す、列車の機関車の正面に位置付けられるIR撮像装置によって撮影された画像である。フレーム502(影になったエリア)内に位置する鉄道500の部分は、ヒトの目には区別可能ではない場合であっても、IR画像では区別可能であることが分かる。
振動によるノイズが低減されたIR画像を、予め記憶されている画像、又は、同じ移動の以前の画像、又は、平均化された以前の画像と比較することができる(ブロック606)。
対象とする領域を検出したレールの周りで画定し、対象とする領域内の物体を検出する(ブロック610)。
Claims (19)
- 鉄道障害物識別方法であって、
列車の機関車に設置されるとともに進行方向を向いている赤外線(IR)センサからIR画像を受信する工程と、
振動プロファイルを取得する工程と、
前記振動プロファイルに基づいて前記IR画像から振動の影響をフィルタリングする工程と、
予め準備した規則及びパラメータに基づいて、前記IR画像が障害物の画像を含んでいるか否か、及び、前記障害物が前記列車の進行に対する脅威を形成するか否かを決定する工程と、
前記IR画像が障害物の画像を含んでいる場合に、警報信号を提供する工程と
を備える鉄道障害物識別方法。 - 前記IR画像においてレールと背景との間の温度差に基づいて前記レールを検出する工程とを備える請求項1に記載の鉄道障害物識別方法。
- 前記IR画像における前記レールのパターン及び位置に基づいて前記振動プロファイルを抽出する工程を備える請求項2に記載の鉄道障害物識別方法。
- 前記振動プロファイルは予め記憶される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法。
- 前記列車の機関車の前記振動プロファイルを動的に調査する工程を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法。
- 検出されたレールの周りの対象とする領域を画定する工程と、
前記対象とする領域内の物体を検出する工程とを備える請求項2〜5のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法。 - 受信したIRフレームにおいて移動する物体の移動方向を推定する工程と、
連続的なIR画像の取得間で前記列車が通過した距離を考慮して、前記連続的なIR画像において前記移動する物体の位置を比較する工程と、
連続的なIR画像間で前記移動する物体が移動した距離を評価することによって前記移動する物体の速度を推定するとともに、前記移動する物体が連続的なIR画像間で移動した距離を、前記IR画像の取得間の時間期間で割る工程と、
前記移動する物体の移動の速度及び方向に基づいて、前記移動する物体が前記列車に危険を及ぼすか否かを判断する工程と
を備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法。 - 全地球測位システムユニットから位置データを取得する工程と、
前記位置データに基づいて前記列車の前進を追跡する工程と、
前記列車が限られた可視性でレールセクションに近づくときに情報を提供する工程と
を備える請求項1〜7のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法。 - レール及び該レールの近傍における変化を確認するために、前記列車の正面における前記レールのセクションの予め記憶されている画像と、前記列車の進行中に得られるフレームとを比較する工程と、
前記比較に基づいて障害物を検出する工程と
を備える請求項1〜8のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法。 - 前記列車の速度を取得する工程と、
前記IR画像の分析に基づいて鉄道状況を評価する工程と、
前記機関車の速度が前記鉄道状況に適切であるか否かを判断する工程と
を備える請求項2〜9のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法。 - 鉄道状況を評価する工程は、
前記鉄道の得られた画像において前記レールの2つの線路間の距離を観察することによって前記線路の湾曲を検出する工程を含む、請求項10に記載の鉄道障害物識別方法。 - 鉄道障害物識別システムであって、
赤外線(IR)画像を取得するように進行方向を向いて設置されるIRセンサと、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別方法の工程を行うように構成されている処理及び通信ユニットと、
警報信号をユーザに提示するように構成されている機関車の運転手操作ユニットと
を備える鉄道障害物識別システム。 - 前記IRセンサを安定させて照準させる安定化及び照準ベースを更に備える請求項12に記載の鉄道障害物識別システム。
- 前記安定化及び照準ベースは、予め記憶されている振動プロファイルに基づく安定化制御ループを備える請求項13に記載の鉄道障害物識別システム。
- 前記IRセンサの光学系の外面を洗浄するようになっている手段を備える請求項12〜14のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別システム。
- 前記IRセンサは、8マイクロメートル〜12マイクロメートル範囲の波長を有する、請求項12〜15のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別システム。
- 前記IRセンサのサンプリング周波数は少なくとも24サイクル/mRadであり、前記IRセンサの焦点距離は少なくとも0.5mである、請求項12〜16のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別システム。
- 前記IRセンサは、パン/チルト/ズーム制御手段を備える請求項12〜17のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別システム。
- データ及び前記警報信号を交換するために外部ユニットとのデータリンクを可能にするように通信アンテナを備える請求項12〜18のいずれか一項に記載の鉄道障害物識別システム。
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