JP5877848B2 - 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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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 (13)
- 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)を動かすように構成されている少なくとも1つのアクチュエータ(9)と、
・少なくとも1つの画像検出および画像評価ユニット(6)とを有しており、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)を制御するように構成されている、装置において、
前記画像検出および画像評価ユニット(6)は、
パターン認識によって前記少なくとも1つのアクチュエータ(9)を制御するように構成されており、
・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)の制御とを行い、
前記画像検出および画像評価ユニット(6)は前記画像評価をパターン認識によって行い、
前記画像検出と前記画像評価を立体光学的に行い、
前記制御において、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、
但し、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、車両に対して相対的な実質的に平坦な面を算出し、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な実質的に真っ直ぐな線が空間内で共通部分として得られ、
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、立体光学的に求め、相応するカーブを空間内で計算によって設定し、当該カーブ上で前記スライダーシュー(2)が前記架線(1)に近付けられ、さらに前記スライダーシュー(2)が算出された当該カーブ上で前記架線(1)に接近するように前記トロリーポール(3)の機械的部分を制御する、
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の立体光学画像を検出するように構成されている、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。
- 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ように構成されている、請求項2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、
・各トロリーポール(3)を動かす、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3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)の制御とを少なくとも1つの画像検出および画像評価ユニット(6)が行う方法において、
前記画像評価をパターン認識によって行い、
前記画像検出と前記画像評価を立体光学的に行い、
前記制御において、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、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、車両に対して相対的な実質的に平坦な面を算出し、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な実質的に真っ直ぐな線が空間内で共通部分として得られ、
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、立体光学的に求め、相応するカーブを空間内で計算によって設定し、当該カーブ上で前記スライダーシュー(2)が前記架線(1)に近付けられ、さらに前記スライダーシュー(2)が算出された当該カーブ上で前記架線(1)に接近するように前記トロリーポール(3)の機械的部分を制御する、ことを特徴とする、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。 - 着線および離線の命令が、前記制御によって与えられ、ここで当該制御は格納されている電子地図に基づいており、当該電子地図には、前記架線(1)のある領域および前記架線(1)の無い領域が記録されており、
前記車両が前記架線(1)のある領域を離れると、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)のある領域に達すると、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5記載の方法。 - 分岐する車両は、分岐領域で短時間離線し、その後新たに始まる架線(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5または6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(8)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5から7までのいずれか1項記載の方法。 - 従前の認識をもとに前記二次元画像内でのその過去の動きを外挿して予測される前記架線(1)の動的位置に、その後の状況の計算時に、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5から8までのいずれか1項記載の方法。
- 駆動エネルギーの需要または戻される回生エネルギー量が少ない区間では磨耗最小化のためにも離線を行う、請求項5から9までのいずれか1項記載の方法。
- 前記車両が走行すべき距離とそのエネルギー需要特性とを考慮して、回生エネルギーによってあるいは前記架線(1)により、エネルギー蓄積部が充電される、請求項5から10までのいずれか1項記載の方法。
- 前記格納されている電子地図を、デジタル無線を通して、走行中において更新する、請求項6記載の方法。
- 光学的なコントロールを通して、前記格納されている電子地図と現実の状況とが比較される、請求項6記載の方法。
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