ES2946763T3 - Sensor-controlled adaptation of data fusion weight parameters to meteorological conditions in an odometry unit of a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Se describe un método para ajustar los parámetros de medición de una unidad de odometría (30) de un vehículo ferroviario (40). Según dicho método, los datos de los sensores (SD, TD, FSD, LSD) del interior y/o del entorno del vehículo sobre raíles (40) se adquieren con la ayuda de al menos una unidad sensora (10) que comprende una unidad interna de registro de imágenes (10). Sobre la base de los datos del sensor adquiridos (SD), los datos meteorológicos (WD) se determinan sobre la base de los datos del sensor adquiridos (SD). Por último, se definen ponderaciones de fusión (FG) para la fusión de datos odométricos (v, P(t)) que se han determinado a partir de datos de sensores odométricos (FD, DRD) de diferentes tipos de sensores odométricos (15, 16) en función de los datos meteorológicos determinados (WD). También se describe un dispositivo de ajuste (20). También se describe un vehículo ferroviario (40). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A method for setting the measurement parameters of an odometry unit (30) of a railway vehicle (40) is described. According to said method, the data from the sensors (SD, TD, FSD, LSD) inside and/or around the rail vehicle (40) are acquired with the help of at least one sensor unit (10) comprising a unit internal image registration (10). Based on the acquired sensor data (SD), the weather data (WD) is determined on the basis of the acquired sensor data (SD). Finally, fusion weights (FG) are defined for the fusion of odometry data (v, P(t)) that have been determined from odometry sensor data (FD, DRD) of different types of odometry sensors (15, 16) based on determined weather data (WD). An adjustment device (20) is also described. A railway vehicle (40) is also described. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Adaptación de parámetros de pesos de fusión de datos, controlada por sensores, a condiciones meteorológicas en una unidad de odometría de un vehículo ferroviarioSensor-controlled adaptation of data fusion weights parameters to meteorological conditions in an odometry unit of a rail vehicle
La presente invención hace referencia a un procedimiento para la adaptación de parámetros de fusión de una unidad de odometría de un vehículo ferroviario. Además, la invención hace referencia a un dispositivo de ajuste para definir pesos de fusión. Asimismo, la invención hace referencia a un vehículo ferroviario. La invención también hace referencia a un producto de programa de ordenador y a un medio legible por ordenador.The present invention refers to a method for adapting the fusion parameters of an odometry unit of a railway vehicle. Furthermore, the invention relates to an adjustment device for defining melt weights. Likewise, the invention refers to a railway vehicle. The invention also relates to a computer program product and a computer readable medium.
Las mediciones de la velocidad son indispensables para la marcha autónoma y para los sistemas de asistencia de los vehículos. Los datos de velocidad pueden utilizarse con distintas finalidades. Como ejemplos pueden mencionarse la monitorización del cumplimiento de disposiciones legales, la planificación de viajes, la introducción de procesos de frenado y las determinaciones de posiciones. Habitualmente, una determinación de la velocidad se logra mediante la fusión de resultados de medición de distintos sensores. Los sensores que se utilizan para determinar la velocidad pueden generar datos incorrectos. Esto puede suceder por ejemplo debido a condiciones meteorológicas desfavorables, como por ejemplo, lluvia, nieve, etc. La nieve, la niebla y la lluvia pueden perjudicar el rendimiento de los sensores de radar Doppler. Debido a la lluvia las vías, así como los revestimientos de las vías, pueden volverse resbaladizos, lo que también contribuye a que las ruedas se deslicen y patinen, lo cual afecta negativamente la precisión de medición en los sensores que miden la frecuencia de rotación de las ruedas. Por consiguiente, un problema reside en el hecho de que en la medición de datos odométricos se producen errores debido a sensores individuales, alterándose con ello el resultado total de la medición odométrica.Speed measurements are essential for autonomous driving and for vehicle assistance systems. Speed data can be used for various purposes. Examples include the monitoring of compliance with legal provisions, trip planning, the introduction of braking processes and position determinations. Typically, a speed determination is achieved by merging measurement results from different sensors. Sensors used to determine speed may generate incorrect data. This can happen, for example, due to unfavorable weather conditions, such as rain, snow, etc. Snow, fog, and rain can impair the performance of Doppler radar sensors. Due to the rain, the tracks, as well as the track coatings, can become slippery, which also contributes to slipping and skidding of the wheels, which negatively affects the measurement accuracy in the sensors that measure the frequency of rotation of the wheels. Therefore, a problem resides in the fact that in the measurement of odometric data errors occur due to individual sensors, thereby altering the total result of the odometric measurement.
En la solicitud DE 102006035597 A1 se describe un procedimiento para determinar el recorrido y la velocidad de un vehículo, en particular para sistemas de control de trenes, críticos en cuanto a la seguridad. En ese caso se fusionan los datos de sensor de distintos sensores.DE 102006035597 A1 describes a method for determining the path and speed of a vehicle, in particular for safety-critical train control systems. In this case, the sensor data from different sensors are merged.
En la solicitud DE 102009006 113 A1 se describe un dispositivo para representar el entorno de un vehículo, donde la existencia de objetos se determina en base a datos de sensor fusionados.The application DE 102009006 113 A1 describes a device for representing the environment of a vehicle, where the existence of objects is determined on the basis of merged sensor data.
En la solicitud US 2017/ 0307 247 A1 se describe la detección de condiciones meteorológicas con la ayuda de sensores propios, de a bordo, de un vehículo a motor.The application US 2017/0307 247 A1 describes the detection of meteorological conditions with the help of own sensors, on board, of a motor vehicle.
En la solicitud US 9676393 B2 se detectan condiciones meteorológicas que pueden afectar el funcionamiento de un sistema de advertencia de un vehículo ferroviario.In the application US 9676393 B2, meteorological conditions that can affect the operation of a warning system of a railway vehicle are detected.
Por la primera publicación de la solicitud DE 102015201041 A1 se conocen un procedimiento y un dispositivo para la detección de datos de posición del lado del vehículo, en un vehículo ferroviario. Para posibilitar una detección precisa de los datos de posición, en particular para la calibración de de sistemas odométricos a intervalos cortos y esencialmente regulares, se prevé que las posiciones de las marcas de orientación del lado de la vía sean detectadas mediante sensores. Para ello se prevé que el vehículo ferroviario presente al menos un sensor, preferentemente un sensor de radar, para la detección de las posiciones de las marcas de orientación.From the first publication of the application DE 102015201041 A1 a method and a device for detecting position data on the vehicle side of a railway vehicle are known. In order to enable accurate detection of position data, in particular for the calibration of odometric systems at short and essentially regular intervals, it is envisaged that the positions of the trackside orientation marks are detected by sensors. To this end, provision is made for the rail vehicle to have at least one sensor, preferably a radar sensor, for detecting the positions of the orientation marks.
Por tanto, el objeto consiste en ajustar un procedimiento para la medición odométrica, así como un dispositivo de medición correspondiente, de manera que los mismos, a pesar de condiciones meteorológicas desfavorables, proporcionen resultados más exactos que hasta el momento.The object is therefore to adjust a method for odometric measurement, as well as a corresponding measuring device, so that they, despite unfavorable weather conditions, provide more accurate results than hitherto.
Dicho objeto se soluciona mediante un procedimiento según la reivindicación 1, un dispositivo de ajuste según la reivindicación 12, un vehículo ferroviario según la reivindicación 13, un producto de programa de ordenador según la reivindicación 14, así como un medio de almacenamiento legible por ordenador según la reivindicación 15. Los datos de sensor, desde el ambiente interno y/o desde el entorno del vehículo ferroviario, se detectan con la ayuda de al menos una unidad de sensor que comprende una unidad de registro de imágenes interna. Los datos de sensor detectados se utilizan para determinar datos meteorológicos. Los datos meteorológicos preferentemente se determinan de forma automatizada, de modo que no se requiere un esfuerzo personal adicional y la evaluación puede tener lugar en tiempo real. En función de los datos meteorológicos determinados se definen pesos de fusión para la fusión de datos odométricos. Los propios datos odométricos, por ejemplo datos de velocidad o datos de posición, se determinan en base a datos de sensor odométricos de distintas clases de sensores odométricos, mediante la combinación ponderada o la fusión, por ejemplo mediante una adición ponderada, en la unidad de odometría. De manera ventajosa, con la ayuda de la definición de los pesos para la fusión de los datos odométricos se consideran datos meteorológicos reales, de manera que mediante la situación meteorológica real los sensores odométricos afectados o sus datos odométricos se ponderan en menor grado. Con esa medida se mejoran la precisión de los datos odométricos, así como la robustez de la determinación de esos datos. La definición de los pesos de fusión, de manera preferente, también tiene lugar de forma automatizada para posibilitar una adaptación en tiempo real de los parámetros de medición, es decir, de los pesos de fusión. Said object is solved by a method according to claim 1, an adjustment device according to claim 12, a railway vehicle according to claim 13, a computer program product according to claim 14, as well as a computer-readable storage medium according to claim 15. The sensor data, from the internal environment and/or from the environment of the rail vehicle, is detected with the help of at least one sensor unit comprising an internal image recording unit. The detected sensor data is used to determine weather data. The meteorological data is preferably determined in an automated way, so that no additional personal effort is required and the evaluation can take place in real time. Depending on the meteorological data determined, fusion weights are defined for the fusion of odometric data. The odometric data itself, for example speed data or position data, is determined on the basis of odometric sensor data from different classes of odometric sensors, by means of weighted combination or merging, for example by weighted addition, in the unit of odometry. Using the definition of the weights for the merging of the odometric data, advantageously actual weather data is taken into account, so that the affected odometric sensors or their odometric data are weighted to a lesser extent by means of the actual weather situation. With this measure, the precision of the odometric data is improved, as well as the robustness of the determination of these data. The definition of the melt weights preferably also takes place in an automated manner in order to enable a real-time adaptation of the measurement parameters, ie the melt weights.
Las unidades de registro de imágenes internas, por ejemplo como cámaras de monitorización, pueden ya estar presentes en los vehículos ferroviarios para mejorar la seguridad personal de los pasajeros. De manera ventajosa, para determinar la situación meteorológica no deben instalarse cámaras adicionales, sino que las cámaras de monitorización que ya se encuentran presentes pueden encargarse adicionalmente de observar la situación meteorológica. Para ello, las cámaras de monitorización, por momentos, pueden orientarse en dirección de las ventanas del vehículo ferroviario, para que pueda detectarse el entorno externo y puedan determinarse datos meteorológicos.Internal image recording units, for example as monitoring cameras, may already be present in rail vehicles to improve the personal safety of passengers. Advantageously, no additional cameras need to be installed to determine the weather situation, but monitoring cameras that are already present can additionally take over monitoring the weather situation. For this, the monitoring cameras, at times, can be oriented in the direction of the rail vehicle windows, so that the external environment can be detected and meteorological data can be determined.
El vehículo ferroviario según la invención comparte las ventajas del dispositivo de ajuste según la invención.The railway vehicle according to the invention shares the advantages of the adjusting device according to the invention.
Algunos componentes del dispositivo de ajuste según la invención, mayormente, pueden estar diseñados en forma de componentes de software. Esto se refiere en particular a partes de la unidad de determinación meteorológica y de la unidad de definición. En principio, esos componentes, pero también de forma parcial, en particular si se trata de cálculos particularmente rápidos, pueden estar realizados en forma de hardware asistido por software, por ejemplo de una disposición FPGA o similares. Del mismo modo, las interfaces requeridas, por ejemplo si se trata sólo de una transferencia de datos desde otros componentes de software, pueden estar diseñadas como interfaces de software. Sin embargo, también pueden estar realizadas como interfaces estructuradas según el hardware, que son activadas mediante software adecuado.Some components of the adjusting device according to the invention can, for the most part, be designed in the form of software components. This concerns in particular parts of the meteorological determination unit and the definition unit. In principle, these components, but also in part, in particular if particularly fast computations are involved, can be implemented in the form of software-assisted hardware, for example an FPGA arrangement or the like. Similarly, the required interfaces, for example if it is only a data transfer from other software components, can be designed as software interfaces. However, they can also be realized as hardware-based interfaces, which are activated by suitable software.
Una implementación en gran medida según el software ofrece la ventaja de que también los sistemas informáticos que ya se encuentran presentes en vehículo ferroviario, después de eventualmente ser complementados mediante elementos de hardware adicionales, pueden equiparse posteriormente de forma sencilla mediante una actualización de software, para poder funcionar del modo según la invención. En este sentido, el objeto se soluciona también mediante un producto de programa de ordenador correspondiente con un programa de ordenador que puede cargarse directamente en un dispositivo de almacenamiento de un sistema informático de esa clase, con partes de programa para realizar todas las etapas del procedimiento según la invención cuando el programa de ordenador se ejecuta en el sistema informático.A largely software-based implementation offers the advantage that even IT systems already present in the rail vehicle can be easily retrofitted by means of a software upgrade after possibly being supplemented by additional hardware elements. able to function in the manner according to the invention. In this sense, the object is also solved by means of a corresponding computer program product with a computer program that can be loaded directly into a storage device of such a computer system, with program parts for performing all process steps. according to the invention when the computer program is executed on the computer system.
Un producto de programa de ordenador de esa clase, junto con el programa de ordenador, eventualmente puede comprender elementos adicionales, como por ejemplo una documentación y/o componentes adicionales, también componentes de hardware, como por ejemplo llaves de hardware (dongles, etc.) para utilizar el software.Such a computer program product may optionally comprise additional elements, such as documentation and/or additional components, as well as hardware components, such as hardware keys (dongles, etc.) along with the computer program. ) to use the software.
Para la transferencia hacia el dispositivo de almacenamiento del sistema informático y/o para el almacenamiento en el sistema informático puede utilizarse un medio legible por ordenador, por ejemplo una tarjeta de memoria, un disco duro u otro soporte de datos portátil o instalado de forma fija, en el cual están almacenadas las partes de programa, del programa de ordenador, que pueden ser leídas y ejecutadas por una unidad informática. La unidad informática, por ejemplo, puede presentar para ello uno o varios microprocesadores o similares que trabajen de forma conjunta. Las reivindicaciones dependientes, así como la siguiente descripción, contienen respectivamente variantes y perfeccionamientos ventajosos de la invención.A computer-readable medium, for example a memory card, hard disk or other portable or permanently installed data carrier, can be used for transfer to the storage device of the computer system and/or for storage in the computer system. , in which the program parts of the computer program are stored, which can be read and executed by a computer unit. The computing unit, for example, can have one or more microprocessors or the like that work together for this purpose. The dependent claims and the following description each contain advantageous variants and developments of the invention.
En una configuración del procedimiento según la invención, al menos una unidad de sensor comprende otra unidad de sensor que comprende al menos una de las siguientes clases de sensor:In an embodiment of the method according to the invention, at least one sensor unit comprises another sensor unit which comprises at least one of the following sensor classes:
- una unidad de registro de imágenes externa,- an external image recording unit,
- un sensor de temperatura,- a temperature sensor,
- un sensor de humedad,- a humidity sensor,
- un sensor LIDAR para la detección de obstáculos.- a LIDAR sensor for obstacle detection.
Con una unidad de registro de imágenes externa como unidad de sensor, los fenómenos meteorológicos pueden detectarse en forma de imágenes y a continuación pueden ser identificados. A su vez, en base a la situación meteorológica puede obtenerse información con respecto a la fiabilidad de sensores odométricos individuales. Del mismo modo, los sensores de temperatura pueden proporcionar puntos de referencia relevantes sobre la fiabilidad de los sensores odométricos. Por ejemplo, el hielo puede indicar la presencia de nieve, lo cual a su vez dificulta una medición de la velocidad con la ayuda de un radar Doppler. Los sensores de humedad, por ejemplo, ya pueden estar presentes en el vehículo ferroviario para el funcionamiento automático de los limpiaparabrisas, y ahora según la invención pueden utilizarse adicionalmente para obtener datos meteorológicos para valorar la fiabilidad de los sensores odométricos. Con los sensores LIDAr , por ejemplo, puede detectarse la presencia de niebla. La niebla, a su vez, dificulta la aplicación de una medición de velocidad con la ayuda de un radar Doppler. With an external image recording unit as a sensor unit, weather phenomena can be detected in the form of images and can then be identified. In turn, based on the weather situation, information regarding the reliability of individual odometer sensors can be obtained. Similarly, temperature sensors can provide relevant reference points on the reliability of odometric sensors. For example, ice can indicate the presence of snow, which in turn makes it difficult to measure velocity with the aid of Doppler radar. Humidity sensors, for example, may already be present in the rail vehicle for the automatic operation of the windshield wipers, and now according to the invention may additionally be used to obtain meteorological data to assess the reliability of the odometer sensors. With LIDAr sensors, for example, the presence of fog can be detected. Fog, in turn, makes it difficult to apply a speed measurement with the help of Doppler radar.
En una variante del procedimiento según la invención, como unidad de registro de imágenes interna se utiliza una cámara de monitorización. Del modo ya mencionado, de manera ventajosa, puede recurrirse a instalaciones que ya se encuentran presentes, donde adicionalmente a esto se suma una evaluación automatizada de los datos de imagen.In a variant of the method according to the invention, a monitoring camera is used as internal image recording unit. As already mentioned, advantageously, it is possible to resort to installations that are already present, where in addition to this an automated evaluation of the image data is added.
En una configuración del procedimiento según la invención, la cámara de monitorización, para la observación meteorológica, se orienta de modo que puedan detectarse datos de imagen desde el entorno externo del vehículo ferroviario. De manera ventajosa, con las cámaras de monitorización puede detectarse información sobre el entorno externo del vehículo ferroviario, que brinda información sobre la situación meteorológica real.In an embodiment of the method according to the invention, the monitoring camera for meteorological observation is oriented so that image data can be detected from the external environment of the rail vehicle. Advantageously, with the monitoring cameras, information about the external environment of the rail vehicle can be detected, which provides information about the actual weather situation.
En una variante del procedimiento según la invención, la cámara de monitorización, para la observación meteorológica, se orienta de modo que puedan detectarse datos de imagen desde un área interna del vehículo ferroviario. En esta variante puede mantenerse la orientación de las cámaras de monitorización hacia el interior, y se obtiene información indirecta sobre la situación meteorológica mediante la vestimenta y los accesorios de los pasajeros. La monitorización del espacio interno y del entorno externo también pueden combinarse una con otra para obtener datos meteorológicos más fiables.In a variant of the method according to the invention, the monitoring camera, for meteorological observation, is oriented so that image data can be detected from an internal area of the rail vehicle. In this variant, the orientation of the monitoring cameras can be maintained towards the interior, and indirect information on the weather situation is obtained through the clothing and accessories of the passengers. Monitoring of the internal space and external environment can also be combined with each other to obtain more reliable weather data.
En una configuración del procedimiento según la invención, mediante los datos de imagen detectados por la cámara de monitorización se determina una situación meteorológica real. De manera ventajosa, los datos de imagen, adicionalmente, pueden utilizarse también para determinar la situación meteorológica, de manera que no se requiere hardware adicional para detectar información meteorológica.In an embodiment of the method according to the invention, a real weather situation is determined by means of the image data detected by the monitoring camera. Advantageously, the image data can additionally also be used to determine the weather situation, so that no additional hardware is required to detect weather information.
En una configuración preferente del procedimiento según la invención, para determinar la situación meteorológica real, en los datos de imagen detectados se aplica un procedimiento de evaluación de imágenes que se basa en la visión automática.In a preferred embodiment of the method according to the invention, an image evaluation method based on machine vision is applied to the detected image data to determine the actual weather situation.
En el procedimiento de evaluación de imágenes, preferentemente, se realiza una comparación de los datos de imagen con distintos patrones de imágenes, que respectivamente están asociados a una situación meteorológica diferente.In the image evaluation method, a comparison of the image data with different image patterns is preferably carried out, which are respectively associated with a different meteorological situation.
Las distintas situaciones meteorológicas, por ejemplo, pueden comprender las siguientes situaciones meteorológicas:Different weather situations, for example, may include the following weather situations:
- precipitación de nieve,- snowfall,
- niebla.- fog.
- lluvia.- rain.
Del modo ya mencionado, las situaciones meteorológicas mencionadas influyen en la fiabilidad de los sensores odométricos. Por ejemplo, la nieve puede afectar la fiabilidad de un radar Doppler. La lluvia puede provocar que las ruedas del vehículo ferroviario se resbalen, reduciendo con ello la fiabilidad de los sensores de la frecuencia de rotación.As already mentioned, the mentioned meteorological situations influence the reliability of the odometer sensors. For example, snow can affect the reliability of a Doppler radar. Rain can cause the wheels of the rail vehicle to slip, thereby reducing the reliability of the rotation frequency sensors.
Para determinar la situación meteorológica, de manera adicional, pueden utilizarse datos de funcionamiento reales de un sistema de acondicionamiento de aire del vehículo ferroviario. Mediante los datos de funcionamiento puede deducirse una temperatura real que, a su vez, brinda información sobre la situación meteorológica real.To determine the weather situation, additionally, actual operating data of an air conditioning system of the rail vehicle can be used. Using the operating data, an actual temperature can be deduced, which in turn provides information on the actual weather situation.
En una configuración del procedimiento según la invención, en función de los datos meteorológicos determinados se reducen pesos de fusión de sensores que se clasifican como propensos a fallos debido a los datos meteorológicos. De manera ventajosa, de ese modo se mejora la precisión de los datos odométricos determinados.In an embodiment of the method according to the invention, depending on the determined meteorological data, the melting weights of sensors that are classified as prone to failure due to the meteorological data are reduced. Advantageously, the accuracy of the determined odometric data is thereby improved.
A continuación, la invención se explica una vez más en detalle, haciendo referencia a las figuras que se adjuntan, mediante ejemplos de ejecución. Muestran:In the following, the invention is explained once more in detail, with reference to the accompanying figures, by means of exemplary embodiments. Show:
Figura 1 un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para la adaptación de parámetros de medición de una unidad de odometría de un vehículo ferroviario, según un primer ejemplo de ejecución de la invención, Figura 2 un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo de ajuste según un ejemplo de ejecución de la invención,1 is a flow diagram illustrating a method for adapting measurement parameters of an odometry unit of a railway vehicle, according to a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a block diagram illustrating an adjustment device according to an exemplary embodiment of the invention,
Figura 3 un diagrama de bloques que ilustra un vehículo ferroviario según un ejemplo de ejecución de la invención. Figure 3 is a block diagram illustrating a railway vehicle according to an embodiment of the invention.
En la figura 1 se ilustra un procedimiento para la adaptación de parámetros de medición de una unidad de odometría de un vehículo ferroviario. En la etapa 1.I, datos de sensor, en este ejemplo de ejecución datos de imagen BD, son detectados desde el entorno del vehículo ferroviario, mediante una cámara de monitorización; datos de temperatura TD son detectados desde un sensor de temperatura que mide una temperatura externa, datos de sensor de humedad FSD son detectados por un sensor de humedad, y datos de sensor Lidar LSD son detectados por un sensor Lidar. En la etapa 1.II se determinan datos meteorológicos WD en base a los datos de sensor BD, TD, FSD, LSD. Por ejemplo, con la ayuda de los datos de sensor de humedad puede determinarse si llueve en ese momento y con qué intensidad. Finalmente, en la etapa 1.III se determinan pesos de fusión FG para la fusión de datos odométricos, por ejemplo una velocidad medida o un trayecto recorrido, en base a los datos meteorológicos WD determinados. Los datos odométricos en sí mismos se determinan después del ajuste, por ejemplo con la ayuda de un sensor de frecuencia de rotación y de un radar Doppler, y a continuación se combinan de forma ponderada con la ayuda de los pesos de fusión FG mencionados, para determinar una velocidad del vehículo o un trayecto recorrido. In figure 1 a procedure for the adaptation of measurement parameters of an odometry unit of a railway vehicle is illustrated. In step 1.I, sensor data, in this exemplary embodiment image data BD, are detected from the surroundings of the rail vehicle, by means of a monitoring camera; TD temperature data is detected from a temperature sensor that measures an external temperature, FSD humidity sensor data is detected by a humidity sensor, and LSD Lidar sensor data is detected by a Lidar sensor. In step 1.II, meteorological data WD is determined on the basis of sensor data BD, TD, FSD, LSD. For example, with the help of humidity sensor data it can be determined if it is raining at the moment and with what intensity. Finally, in step 1.III, fusion weights FG are determined for the fusion of odometric data, for example a measured speed or a traveled distance, on the basis of the determined meteorological data WD. The odometric data itself is determined after adjustment, for example with the aid of a rotation frequency sensor and Doppler radar, and is then combined in a weighted manner with the aid of the mentioned FG melting weights, to determine a vehicle speed or distance traveled.
En la figura 2 se describe un dispositivo de ajuste 20 para un vehículo ferroviario 40 (véase la figura 3). El dispositivo de ajuste 20 comprende una interfaz de entrada de datos 21 que está configurada para recibir datos de sensor SD desde el espacio interno y/o desde el entorno del vehículo ferroviario 40. Los datos de sensor SD se transmiten a una unidad de determinación meteorológica 22 que se utiliza para determinar datos meteorológicos WD en base a los datos de sensor SD detectados. Una unidad de definición 23 también forma parte del dispositivo de ajuste 20, la cual está configurada para definir pesos de fusión FG para la fusión de datos odométricos v, P(t) que fueron determinados en base a datos de sensor FD, DRD desde distintas clases de sensores 15, 16 (véase la figura 3), en función de los datos meteorológicos WD determinados. Los pesos FG determinados se emiten mediante una interfaz de salida 24 y se transmiten a una unidad de evaluación 30 (véase la figura 3).In figure 2 an adjustment device 20 for a railway vehicle 40 is described (see figure 3). The setting device 20 comprises a data input interface 21 which is configured to receive sensor data SD from the internal space and/or from the environment of the rail vehicle 40. The sensor data SD is transmitted to a meteorological determination unit 22 which is used to determine WD weather data based on the detected SD sensor data. A definition unit 23 is also part of the setting device 20, which is configured to define fusion weights FG for the fusion of odometric data v, P(t) that were determined based on sensor data FD, DRD from different sensor classes 15, 16 (see figure 3), depending on the determined meteorological data WD. The determined weights FG are output via an output interface 24 and transmitted to an evaluation unit 30 (see FIG. 3).
En la figura 3 se muestra un diagrama de bloques que ilustra un vehículo ferroviario 40. El vehículo ferroviario 40 comprende una pluralidad de distintas unidades de sensor 10, 11, 12, 13, con las cuales se detectan datos de sensor BD, TD, FSD, LSD como base para la determinación de datos meteorológicos WD. Las unidades de sensor 10, 11, 12, 13 comprenden una cámara de monitorización 10 que registra datos de imagen BD desde el entorno del vehículo ferroviario 40, un sensor de temperatura 11 para determinar datos de temperatura externa TD, una unidad de sensor de humedad 12 para determinar datos de sensor de humedad FSD que proporcionan información sobre la humedad del aire, y una unidad de sensor Lidar 13 que, con la ayuda de tecnología Lidar, puede determinar información sobre la presencia de precipitaciones, como por ejemplo lluvia o nieve, así como de niebla. Además, el vehículo ferroviario 40 presenta también dos sensores odométricos 15, 16. Un primer sensor odométrico 15 está diseñado como medidor de la frecuencia de rotación y un segundo sensor odométrico está diseñado como un sensor de radar Doppler. Desde los dos sensores odométricos, datos de frecuencia FD, así como datos de radar Doppler DRD, se transmiten a una unidad de evaluación 30, también llamada unidad de odometría, que adicionalmente, desde el dispositivo de ajuste 20, obtiene datos relativos a pesos de fusión FG que deben aplicarse. La unidad de evaluación 30, en base a los datos de frecuencia odométricos FD, determina primeros registros de datos odométricos vF, PF(t) que se refieren a la velocidad y a la posición del vehículo ferroviario 40, y en base a los datos de radar Doppler DRD determina segundos registros de datos odométricos vD, PD(t), que igualmente indican la velocidad y la posición del vehículo ferroviario 40. Los registros de datos odométricos determinados vF, PF(t), vD, PD(t), con la ayuda de los pesos FG determinados, de forma ponderada, se combinan formando datos odométricos fusionados v, P(t). Los datos odométricos fusionados v, P(t) se transmiten a una unidad de control 31 que, en base a los mismos, ejecuta procesos de control, y reenvía los datos v, P(t) a una unidad de visualización (no mostrado), en donde éstos se representan en forma de imágenes al personal de servicio.In figure 3 a block diagram illustrating a rail vehicle 40 is shown. The rail vehicle 40 comprises a plurality of different sensor units 10, 11, 12, 13, with which sensor data BD, TD, FSD are detected. , LSD as a basis for the determination of meteorological data WD. The sensor units 10, 11, 12, 13 comprise a monitoring camera 10 that records image data BD from the surroundings of the rail vehicle 40, a temperature sensor 11 for determining external temperature data TD, a humidity sensor unit 12 for determining FSD humidity sensor data that provides information about air humidity, and a Lidar 13 sensor unit that, with the help of Lidar technology, can determine information about the presence of precipitation, such as rain or snow, as well as fog. In addition, the railway vehicle 40 also has two odometric sensors 15, 16. A first odometric sensor 15 is designed as a rotation frequency meter and a second odometric sensor is designed as a Doppler radar sensor. From the two odometry sensors, frequency data FD, as well as Doppler radar data DRD, are transmitted to an evaluation unit 30, also called an odometry unit, which additionally, from the adjustment device 20, obtains data relating to weights of FG fusion to be applied. The evaluation unit 30, based on the odometric frequency data FD, determines first odometric data records vF, PF(t) which refer to the speed and the position of the rail vehicle 40, and based on the radar data Doppler DRD determines second odometric data records vD, PD(t), which likewise indicate the speed and position of the rail vehicle 40. The determined odometric data records vF, PF(t), vD, PD(t), with the With the help of the determined FG weights, in a weighted manner, they are combined to form merged odometric data v, P(t). The fused odometric data v, P(t) is transmitted to a control unit 31 which, based thereon, executes control processes, and forwards the data v, P(t) to a display unit (not shown). , where these are represented in the form of images to the service personnel.
Por último, cabe señalar una vez más que los procedimiento y dispositivos antes descritos se tratan solamente de ejemplos de ejecución preferentes de la invención, y que la invención puede ser modificada por el experto sin abandonar el área de la invención, en tanto la misma esté predeterminada por las reivindicaciones. En aras de la exhaustividad, cabe señalar también que la utilización de los artículos indeterminados "uno" o "una" no excluye que las respectivas características también puedan estar presentes repetidas veces. Del mismo modo, el término "unidad" no excluye que la misma se componga de varios componentes, que eventualmente también pueden estar distribuidos en el espacio. Finally, it should be noted once again that the procedures and devices described above are only preferred embodiments of the invention, and that the invention can be modified by the expert without leaving the area of the invention, as long as it is predetermined by the claims. For the sake of completeness, it should also be noted that the use of the indefinite articles "one" or "an" does not exclude that the respective characteristics may also be present repeatedly. In the same way, the term "unit" does not exclude that it is made up of several components, which may eventually also be distributed in space.
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