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CN114269625A - 具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施和用于运行这种系统的方法 - Google Patents

具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施和用于运行这种系统的方法 Download PDF

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CN114269625A CN202080058540.9A CN202080058540A CN114269625A CN 114269625 A CN114269625 A CN 114269625A CN 202080058540 A CN202080058540 A CN 202080058540A CN 114269625 A CN114269625 A CN 114269625A
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Abstract

本发明涉及一种具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施和一种用于运行这种系统的方法，在移动装置上布置摄像机，该摄像机与移动装置的分析处理单元、特别是图像分析处理单元连接，编码区域具有特别是在移动装置的行驶方向上相继布置的、特别是规则地和/或均匀地彼此间隔开的编码，一件式或多件式设计的遮盖部遮盖编码、特别是朝向摄像机遮盖编码、特别是遮盖与第一编码相邻的编码，遮盖部具有缺口，通过所述缺口能借助于摄像机拍摄第一编码的图像，分析处理单元合适地设计成，使得分析处理单元特别是借助于分析处理所拍摄的第一编码的图像在时间上反复地确定第一编码(X)相对于摄像机的视向和/或相对于平行于摄像机的视向取向并且穿过摄像机的图像传感器的中心点的直线和/或相对于位于编码区域中并且相对于移动装置不运动的参考点的偏差(s)、特别是距离。

Description

具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施和 用于运行这种系统的方法
技术领域
本发明涉及一种具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施和一种用于运行这种系统的方法。
背景技术
通常已知的是，设计为轨道车辆的移动装置可在轨道方向上移动。
作为最接近的现有技术，由文献EP 2 037 228 A1已知一种用于确定车辆的维护间隔的方法。
由文献DE 199 10 933 A1已知一种用于定位车辆的装置。
由文献DE 10 2004 018 404 A1已知一种光电装置。
由文献US 2018/0 209 823 A1已知一种用于可靠地确定对象位置的方法。
发明内容
因此，本发明的目的是，改进一种具有改善的安全性的系统。
根据本发明，该目的通过根据在权利要求1或2中给出的特征的系统以及通过根据在权利要求10或11中给出的特征的方法来实现。
在具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施方面，本发明的重要特征是，在移动装置上布置有摄像机，该摄像机与移动装置的分析处理单元、特别是图像分析处理单元连接，
其中，编码区域具有特别是在移动装置的行驶方向上相继布置的、特别是规则地和/或均匀地彼此间隔开的编码，
其中，一件式或多件式设计的遮盖部遮盖编码、特别是朝向摄像机遮盖编码、特别是遮盖与第一编码相邻的编码，
其中，遮盖部具有缺口，通过所述缺口能借助于摄像机拍摄第一编码的图像，
其中，分析处理单元合适地设计成，使得分析处理单元——特别是借助于分析处理所拍摄的第一编码的图像——在时间上反复地确定第一编码(X)相对于摄像机的视向和/或相对于平行于摄像机的视向并且穿过摄像机的图像传感器的中心点的直线和/或相对于位于编码区域中并且相对于移动装置不动的参考点的偏差(s)、特别是距离。
在此优点是，编码具有其在系统中的相应位置作为信息，并且因此借助于摄像机能探测编码、借助于分析处理单元能识别编码并且能对信息进行解码。此外，为了精确确定移动装置的位置，能确定编码与图像中心的偏差。因为移动装置的摄像机与编码区域的距离总是恒定的，特别是由于轨道引导，所以图像中的偏差可明确地对应于从位于编码区域中且出现在所拍摄图像的图像中心的点直至第一编码的长度，该第一编码的图像被拍摄且第一编码被分析处理单元识别。通过将该长度加到第一编码的位置上，可以非常准确地确定移动装置沿着轨迹路段、特别轨道路段的位置。
在一有利的设计方案中，分析处理单元合适地设计成，使得分析处理单元——特别是在移动装置的恒定速度下——针对不允许的大的异常值监控在时间上反复确定的偏差(s)，
特别地，其方式是，由分析处理单元——特别是参照由在时间上反复地确定的偏差(s)所确定的回归线——监控决定系数/确定系数(Bestimmtheitsmaβ)、残差平方和或者总平方和是否超过阈值。在此优点是，为了改善系统的安全性可以暂时地实施测试。在此，所确定的距离在可信性方面被测试。这如此实施，即，在移动装置持续地从旁边经过时在时间上重复地确定第一编码的偏差并且在与确定的偏差值对应时间点确定回归线。因此，对于所确定的偏差值参照回归线能确定决定系数、残差平方和或者总平方和并且能监控其是否超过阈值。以这种方式能识别出，在确定的偏差值的情况下是否存在一个或多个异常值。因此提高了也在测试之前和之后确定的偏差值、进而位置值的可靠性。
为了测试，遮盖部这样设置，使得仅第一编码出现在摄像机的图像中。因此能监控与编码区域的对应于图像中心的点的偏差的预期时间变化是否出现异常值。如果出现异常值，则存在故障并且能产生故障信号。
在一有利的设计方案中，遮盖部一件式地或多件式地由遮盖元件、特别是板件或胶带组成。在此优点是，在系统中能以简单的方式提供一个区域作为测试区域。
在一有利的设计方案中，遮盖部不仅遮盖最靠近/紧邻的编码，而且还遮盖次相邻的编码，特别是不中断地遮盖编码，
特别是其中，遮盖部包围/围住第一编码。在此优点是，该测试可以不受其他编码干扰地进行。因此，可以防止编码混淆。
在一有利的设计方案中，移动装置是轨道车辆，特别是悬挂式单轨车辆，
其中，编码面平行于轨道延伸，编码在轨道方向上相继布置。在此优点是，编码面平行于轨道地铺设，并且因此以简单的方式实现摄像机和编码面之间的恒定距离。因此，第一编码的图像的偏差直接与轨道方向上的长度成比例。
在一有利的设计方案中，编码中的每个编码都具有二维码、特别是QR码。在此优点是，编码的位置的信息是可编码的，并且因此移动装置能够根据对固定布置的编码区域的探测来确定移动装置位置。
在一有利的设计方案中，每个编码至少对其在系统中的位置进行编码。在此优点是，通过对编码进行识别和解码，能至少粗略地确定移动装置的位置。
在用于运行系统的方法中的重要特征是，所述系统、特别是设施具有能沿着编码区域移动的移动装置，
其中，在移动装置上布置有摄像机，
其中，编码区域具有特别是在移动装置的行驶方向上相继布置的、特别是规则地和/或均匀地彼此间隔开的编码，
其中，一件式或多件式设计的遮盖部遮盖编码、特别是朝向摄像机遮盖编码、特别是与第一编码相邻的编码，
其中，遮盖部具有缺口，通过所述缺口借助于摄像机在时间上反复地分别拍摄第一编码的图像，特别是其中，移动装置以恒定的速度运动，
其中，借助于分析处理所拍摄的第一编码图像，确定第一编码(X)相对于摄像机的视向和/或相对于平行于摄像机的视向并且穿过摄像机的图像传感器的中心点的直线和/或相对于位于编码区域中并且相对于移动装置不动的参考点的相应的偏差(s)、特别是距离，
其中，监控所确定的偏差(s)是否出现不允许的大的异常值，
特别地，其方式是，特别是以由在时间上反复地确定的偏差(s)所确定的回归线为基准来监控决定系数、残差平方和或者总平方和是否超过阈值。在此优点是，能建立提高的安全性。因为通过在执行测试期间监控异常值可以检查分析处理单元的组件的功能并且因此改善安全性。
在一有利的设计方案中，附加地监控：偏差(s)是否在允许的值域中。在此优点是，通过这种附加的测试进一步改善安全性。
在一有利的设计方案中，每个编码具有其在系统中的位置作为信息，
其中，每个编码具有以第一颜色进行编码的第一代码和以第二颜色进行编码的第二代码，
其中，第一代码和第二代码分别对相同的信息进行编码。在此优点是，通过对编码进行识别和解码，已经能粗略地确定移动装置的位置。
在一有利的设计方案中，通过移动装置的发光装置利用发光装置所发出的光的可控制的颜色，在第一步骤中借助于发光装置的照亮来识别和解码第一代码，而在第二步骤中借助于发光装置的照亮来识别和解码第二代码，
由此将分别解码的信息相互比较并且在不一致时触发故障信号。在此优点是，由于发光装置的操控信息、即颜色信息能与分别解码的信息相互比较并且因此能实施进一步监控，因此能进一步改善安全性。
另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，特别是从目的提出和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。
附图说明
现在根据示意图详细说明本发明：
在图1中示意性地示出根据本发明的系统。
具体实施方式
如在图1中所示，移动装置沿着平行于细长地实施的编码面的轨迹运动，该移动装置包括特别是具有图像传感器的摄像机。
优选地，移动装置被导轨引导，编码面3平行于导轨布置。因此，轨迹平行于导轨延伸。
编码面3由规则地和/或均匀地彼此间隔开的、在轨道方向上相继布置的编码形成。编码中的每个构成为大小相同，特别是构成为QR码。
在图1中，编码中的第一编码用X表示。每个另外示出的编码用其与X的距离表示，例如表示为“X-80”，这表示两个编码的重心之间的距离为80毫米。
在编码X之前的三个编码和在编码X之后的三个编码借助于遮盖元件2、例如板件或胶带遮盖。
摄像机1固定在移动装置上并且具有用于分析处理由摄像机1拍摄的图像的图像分析处理单元。在此，对于所识别的编码X，在轨道方向上测量的、X的位置与相应于由摄像机拍摄的图像的图像中心的位置之间的偏差s也被考虑。
在移动装置以恒定的轨道速度从旁边经过时，s成比例地增长，直至编码X从敏感区域中离开，然后识别出另一编码“X+80”，使得s又跳转到负值，从该负值起开始再次增长。
编码区域3的编码对该编码区域在设施本身中的相应位置进行编码。因此，从对相应的编码进行解码和对偏差s的确定中可确定移动装置的位置。
因此，以这种方式执行位置确定方法。因为仅须探测和解码在摄像机的敏感的、感光的区域中的至少一个编码，以及确定在轨道方向上的对应偏差s，以便探测移动装置沿着轨道路段的位置。
在此重要的是，摄像机1始终与编码区域3隔开恒定距离。
为了提高整个系统和以所述方式提供的位置确定系统的安全性，在时间上间隔地执行测试。通过以时间间隔重复执行这样的测试，可以实现更高的安全级别。
为此，移动装置沿着遮盖元件2以恒定的速度从旁边经过，从而确定偏差s的在此各个时间点t反复确定的、属于编码X的值。如此确定的元组(s、t)用于确定回归线并且用于确定值元组与回归线的均方差。
在每个测试中，监控所得到的相对于回归线的均方差是否与零相差不允许的高度偏差。
因此，在出现异常值时，为安全起见可以关断或停止移动装置。
可以附加地实施另外的改善安全性的措施，如监控偏差s的确定的值是否处于允许的值域。
在识别相应的编码时也可以实施安全导向的措施：例如编码区域首先被第一颜色的发光装置照亮并且被识别以及解码，然后被第二颜色的发光装置照亮并且被识别以及解码。用于照亮的操控指令则可用于安全导向地监控解码信息。
在另外的根据本发明的实施例中，代替均方差也使用平均值、例如相对于回归线的距离的平方的平均值或该平均值的方根或数学上类似的平均值。
附图标记列表：
1移动装置的摄像机、特别是具有图像传感器的摄像机
2遮盖元件、特别是板件或胶带
3编码区域

Claims (14)

1.一种具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施，
其中，在移动装置上布置有摄像机，该摄像机与移动装置的分析处理单元、特别是图像分析处理单元连接，
其中，编码区域具有——特别是在移动装置的行驶方向上——相继布置的、特别是规则地和/或均匀地彼此间隔开的编码，
其特征在于，
一件式或多件式设计的遮盖部遮盖编码、特别是遮盖与第一编码相邻的编码、特别是朝向摄像机遮盖编码，
其中，遮盖部具有缺口，通过所述缺口能借助于摄像机拍摄第一编码的图像，
其中，分析处理单元合适地设计成，使得分析处理单元——特别是借助于分析处理所拍摄的第一编码的图像——在时间上反复地确定第一编码(X)相对于摄像机的视向和/或相对于平行于摄像机的视向并且穿过摄像机的图像传感器的中心点的直线和/或相对于位于编码区域中并且相对于移动装置不动的参考点的偏差(s)、特别是距离。
2.一种具有能沿着编码区域移动的移动装置的系统、特别是设施，
其中，在移动装置上布置有摄像机，该摄像机与移动装置的分析处理单元、特别是图像分析处理单元连接，
其中，编码区域具有——特别是在移动装置的行驶方向上——相继布置的、特别是规则地和/或均匀地彼此间隔开的编码，
其特征在于，
一件式或多件式设计的遮盖部遮盖、特别是朝向摄像机遮盖编码、特别是与第一编码相邻的编码，
其中，遮盖部具有缺口，通过所述缺口能借助于摄像机拍摄第一编码的图像，
其中，分析处理单元合适地设计成，使得分析处理单元——特别是借助于分析处理所拍摄的第一编码的图像——在时间上反复地确定第一编码(X)相对于摄像机的视向和/或相对于平行于摄像机的视向取向并且穿过摄像机的图像传感器的中心点的直线和/或相对于位于编码区域中并且相对于移动装置不动的参考点的偏差(s)、特别是距离，
其特征在于，
遮盖部一件式地或多件式地由遮盖元件、特别是板件或胶带组成，
其中，遮盖部包围第一编码，
其中，每个编码具有其在系统中的位置作为信息，
其中，每个编码具有以第一颜色进行编码的第一代码和以第二颜色进行编码的第二代码，
其中，第一代码和第二代码分别对相同的信息进行编码，
其中，用于控制移动装置的发光装置所发出的光的颜色的装置合适地设计成，使得在第一步骤中，能借助于通过发光装置的照亮来识别和解码第一代码，而在第二步骤中，能借助于通过发光装置的照亮来识别和解码第二代码，
其中，比较装置合适地设计成，使得比较装置将分别解码的信息相互比较并且在不一致时触发故障信号。
3.根据权利要求1或2所述的系统，
其特征在于，
分析处理单元合适地设计成，使得分析处理单元——特别是在移动装置的恒定速度下——监控在时间上反复地确定的偏差(s)是否出现不允许的大的异常值，
特别地，其方式是，由分析处理单元——特别是以由在时间上反复地确定的偏差(s)所确定的回归线为基准——监控决定系数、残差平方和或者总平方和是否超过阈值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，
其特征在于，
遮盖部一件式地或多件式地由遮盖元件、特别是板件或胶带组成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，
其特征在于，
遮盖部不仅遮盖紧邻的编码，而且还遮盖次相邻的编码，特别是不中断地遮盖编码。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，
其特征在于，
遮盖部包围第一编码。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，
其特征在于，
移动装置是轨道车辆、特别是悬挂式单轨车辆，
其中，编码面平行于轨道延伸，编码在轨道方向上相继布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，
其特征在于，
所述编码中的每个编码都具有二维码、特别是QR码。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，
其特征在于，
每个编码至少对其在系统中的位置进行编码。
10.一种用于运行特别是根据前述权利要求中任一项所述的系统的方法，
其特征在于，
所述系统、特别是设施具有能沿着编码区域移动的移动装置，
其中，在移动装置上布置有摄像机，
其中，编码区域具有——特别是在移动装置的行驶方向上——相继布置的、特别是规则地和/或均匀地彼此间隔开的编码，
其中，构成为一件式或多件式的遮盖部遮盖编码、特别是遮盖与第一编码相邻的编码，特别是朝向摄像机遮盖编码，
其中，遮盖部具有缺口，通过所述缺口借助于摄像机在时间上反复地分别拍摄第一编码的图像，特别是其中，移动装置以恒定的速度运动，
其中，借助于分析处理所拍摄的第一编码的图像，确定第一编码(X)相对于摄像机的视向和/或相对于平行于摄像机的视向取向并且穿过摄像机的图像传感器的中心点的直线和/或相对于位于编码区域中并且相对于移动装置不动的参考点的相应偏差(s)、特别是距离，
其中，监控所确定的偏差(s)是否出现不允许的大的异常值，
特别地，其方式是，特别是以由在时间上反复地确定的偏差(s)所确定的回归线为基准，来监控决定系数、残差平方和或者总平方和是否超过阈值。
11.一种用于运行特别是根据前述权利要求中任一项所述的系统的方法，
其特征在于，
所述系统、特别是设施具有能沿着编码区域移动的移动装置，
其中，在移动装置上布置摄像机，
其中，编码区域具有——特别是在移动装置的行驶方向上——相继布置的、特别是规则地和/或均匀地彼此间隔开的编码，
其中，构成为一件式或多件式的遮盖部遮盖编码、特别是遮盖与第一编码相邻的编码，特别是朝向摄像机遮盖编码，
其中，遮盖部具有缺口，通过所述缺口借助于摄像机在时间上反复地分别拍摄第一编码的图像，特别是其中，移动装置以恒定的速度运动，
其中，借助于分析处理所拍摄的第一编码的图像，确定第一编码(X)相对于摄像机的视向和/或相对于平行于摄像机的视向取向并且穿过摄像机的图像传感器的中心点的直线和/或相对于位于编码区域中并且相对于移动装置不动的参考点的相应偏差(s)、特别是距离，
其中，监控所确定的偏差(s)是否出现不允许的大的异常值，
特别地，其方式是，特别是以由在时间上反复地确定的偏差(s)所确定的回归线为基准，来监控决定系数、残差平方和或者总平方和是否超过阈值，
其中，遮盖部一件式地或多件式地由遮盖元件、特别是板件或胶带组成，
其中，遮盖部包围第一编码。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
附加地监控，偏差(s)是否处于允许的值域中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
每个编码具有其在系统中的位置作为信息，
其中，每个编码具有以第一颜色进行编码的第一代码和以第二颜色进行编码的第二代码，
其中，第一代码和第二代码分别对相同的信息进行编码。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
通过移动装置的发光装置利用发光装置的所发出的光的可控制的颜色，在第一步骤中借助于发光装置的照亮来识别和解码第一代码，在第二步骤中借助于发光装置的照亮来识别和解码第二代码，
特别是由此将分别解码的信息相互比较并且在不一致时触发故障信号。
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