买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：阿尔斯通运输科技公司

摘要：本发明公开能够确定占用轨道的自动车辆控制装置及相应的控制方法。所述自动车辆控制装置包括：第一图像传感器，位于车辆上且用于捕获在所述第一图像传感器的第一视场中的第一场景的第一全局图像，其中，所述第一场景包括所述车辆前方的区域；轨道占用检测器，用于接收第一全局图像并从所述第一全局图像中推导出在位于所述车辆前方的至少两组平行轨道中，所述车辆所占用的轨道；可辨识物体，位于第一视场中；和正常运行检查装置，用于在第一全局图像中搜索可辨识物体的第一特定图像并在第一全局图像中未找到第一特定图像的情况下，生成警报信号。

主权项：1.一种自动车辆控制装置，包括：-第一图像传感器，位于车辆上，所述第一图像传感器用于捕获在所述第一图像传感器的第一视场中的第一场景的第一全局图像，其中，所述第一场景包括所述车辆前方的区域；-轨道占用检测器，用于接收所述第一全局图像并从所述第一全局图像中推导出在位于所述车辆前方的至少两组平行轨道中，所述车辆所占用的轨道；其特征在于，所述自动车辆控制装置还包括：-可辨识物体，位于所述第一视场中且位于所述车辆上；以及-正常运行检查装置，用于：在所述第一全局图像中搜索特定于所述可辨识物体的第一图像；以及在所述第一全局图像中未找到所述第一图像的情况下，生成警报信号。

全文数据：能够确定占用轨道的自动车辆控制装置及相应的控制方法技术领域本发明涉及一种自动车辆控制装置，所述类型的自动车辆控制装置包括：-第一图像传感器，所述第一图像传感器位于车辆上并能够捕获在所述第一图像传感器的第一视场中的包括车辆前方区域的第一场景的第一全局图像；和-轨道占用检测器，所述轨道占用检测器用于接收第一全局图像并从中推导出位于车辆前方的至少两组平行轨道中的车辆的轨道占用率。本发明还涉及一种用于自动控制车辆的相应方法。这些装置和方法更具体地专用于有轨车辆的自动控制。背景技术目前的有轨车辆越来越多地配备能够驱动有轨车辆的列车控制系统。这些系统尤其旨在根据车辆所在的轨道和应用于所述轨道的交通管制规则来调节有轨车辆的速度。当列车在具有单个轨道的铁路上行驶时，通过使用GPS系统可以非常容易地确定有轨车辆所在的轨道，但是当列车处于多条紧邻且平行轨道形成的铁路网中时，对于自动系统来说，确定有轨车辆所在的轨道会变得非常困难。实际上，两条相邻轨道间通常间隔小于4米美国为3.442米，然而工业应用的GPS系统具有平均约7.8米的识别限度且整体上具有约95％的置信度。因此，在多条相邻且平行延伸的轨道的铁路网中，这种不确定性会涵盖不止一条轨道，因此，仅使用GPS系统不能准确确定出列车所在的轨道。为解决此问题，通常由操作员手动将轨道信息输入列车控制系统中，以确定列车在多条相邻且平行延伸的轨道的铁路网中的位置，进而开始自动安全地执行运行。或者，操作员必须手动控制列车，直到列车控制系统接收路边反馈，例如由位于轨道侧面的信标发送的RFID标签，使得操作员能够定位列车并自动安全地执行列车的运行。然而，在许多自动列车控制系统中，准确确定列车位置是安全关键要素，因为不准确的定位可能导致列车的不正确操作，这可能导致该列车脱轨。然而，由于人为控制是许多危险产生的源头，因此由操作员进行列车的主导操作将无法达到足够的安全级别。因此希望提供一种允许在多条相邻且平行延伸的的铁路网中确定所行进轨道而不会受到人为因素影响的解决方案。专利号CA2273401的文献提供了这种解决方案，其公开了一种上述类型的自动列车控制装置。然而，该文献所公开的技术方案不能提供足够程度的可靠性来实现真正安全的列车运行。发明内容因此，本发明的目的是允许快速且自动地确定列车在多个彼此靠近的平行轨道中的行进轨道，同时实现足够的安全性和可靠性水平，特别是实现称为生命级的安全级别，以使得当系统中负责此确定的硬件发生故障或软件发生错误时，上述故障或错误的结果可阻止系统进入或维持不安全状态，或者使系统进入一个已知安全的状态。为此，本发明的第一方面涉及上述类型的自动列车控制装置，所述自动列车控制装置还包括：-可辨识物体，位于所述第一视场中；以及-正常运行检查装置，用于：在所述第一全局图像中搜索所述可辨识物体的第一特定图像；以及在所述第一全局图像中未找到所述第一特定图像的情况下，生成警报信号。根据本发明的特定实施例，所述自动列车控制装置还具有下文给出的至少一个特征，单独考虑或者依据技术上可行的任何特征组合：-所述第一图像传感器用于以第一预定频率刷新所述第一全局图像；-所述自动车辆控制装置包括还包括至少一个第二图像传感器，所述第二图像传感器位于所述车辆上并用于捕获在所述第二图像传感器的第二视场中的第二场景的第二全局图像，其中，所述第二场景包括所述车辆前方的区域，所述可辨识物体位于所述第二视场中，且所述轨道占用检测器用于接收所述第二全局图像并从所述第一和第二全局图像中推导出所述车辆所占用的轨道，其中所述正常运行检查装置还用于：在所述第二全局图像中搜索所述可辨识物体的第二特定图像；测量所述第一和第二特定图像之间的距离；以及在所述第二全局图像中未找到所述第二特定图像的情况下，或者在所述第一和第二特定图像之间的所述距离高于一预定阈值的情况下，生成警报信号。-所述第二图像传感器用于以第二预定频率刷新所述第二全局图像；-可辨识物体位于车辆上；-所述可辨识物体具有图案、颜色、反射率、形状和大小中的至少一个预定义物理属性；-所述正常运行检查装置还用于在所述第一全局图像的预定区域中查找所述至少一个预定义物理属性，且在所述预定区域中找到所述至少一个预定义物理属性的情况下，推断出所述第一全局图像中存在所述第一特定图像。-所述可辨识物体包括可周期性改变颜色的灯、所述车辆的前端、所述车辆的抓杆中的至少一个。-所述自动车辆控制装置还包括位置确定系统，所述位置确定系统用于确定所述车辆位于铁路网的哪一部分并产生对应于所述铁路网的所述部分的定位信号。-所述自动车辆控制装置还包括：方向确定系统，用于确定所述车辆的行进方向并产生对应于所述行进方向的方向信号；以及自动驾驶仪，用于响应于接收所述定位信号、所述方向信号和所述车辆所占用的轨道而自动操作所述车辆。本发明的第二方面涉及一种有轨车辆，所述有轨车辆包括如上定义的自动列车控制装置。本发明的第三方面涉及一种用于自动控制有轨车辆的方法，所述有轨车辆包括具有第一视场的第一图像传感器和位于第一视场中的可辨识物体，所述方法包括以下步骤：-通过所述第一图像传感器捕获在所述第一视场中的第一场景的第一全局图像，其中，所述第一场景包括所述车辆前方的区域；-在第一全局图像中自动搜索可辨识物体的第一特定图像；以及-在所述第一全局图像中未找到所述第一特定图像的情况下，自动生成警报信号。根据本发明的特定实施例，所述方法还具有下文给出的至少一个特征，单独考虑或者依据技术上可行的任何特征组合：-第一全局图像由第一图像传感器以预定频率刷新；-所述车辆包括至少一个第二图像传感器，所述第二图像传感器具有第二视场，并且所述方法包括以下附加步骤：通过所述第二图像传感器捕获在所述第二视场中的第二场景的第二全局图像，其中，所述第二场景包括所述车辆前方的区域；在所述第二全局图像中自动搜索所述可辨识物体的第二特定图像；自动测量所述第一和第二特定图像之间的距离；以及在所述第二全局图像中未找到所述第二特定图像的情况下，或者在所述第一和第二特定图像之间的所述距离高于一预定阈值的情况下，自动生成警报信号；-第二全局图像由第二图像传感器以预定频率刷新；-所述可辨识物体具有图案、颜色、反射率、形状和大小中的至少一个预定义物理属性；-搜索第一特定图像包括以下子步骤：在所述第一全局图像的预定位置中查找所述至少一个预定义物理属性；以及如果在所述预定位置中找到所述至少一个预定义物理属性，则推断出所述第一全局图像中存在所述第一特定图像。-所述可辨识物体包括可周期性改变颜色的灯、所述车辆的前端、所述车辆的抓杆中的至少一个。-所述方法还包括步骤：至少从所述第一全局图像自动推导出在位于所述车辆前方的至少两组平行轨道中，所述车辆所占用的轨道，并产生对应于所述车辆所占用的所述轨道的轨道占用信号；-所述方法还包括步骤：确定所述车辆位于铁路网的哪一部分，以及产生对应于所述铁路网的所述部分的定位信号。-所述方法还包括步骤：响应于所述定位信号和所述轨道占用信号而自动操作所述车辆。附图说明在以下描述的过程中，本发明的其他特征和优点将更清楚地显现，仅作为示例并且参考附图进行，其中：图1是根据本发明的位于铁路网的一部分的轨道上的车辆的俯视图；图2是由图1的车辆的第一图像传感器提供的第一全局图像的视图；图3是由图1的车辆的第二图像传感器提供的第二全局图像的视图；图4示出用于自动控制图1的车辆的方法的框图；以及图5是详细说明图4的方法的步骤的框图。具体实施方式图1中所示的车辆10位于多条相互邻近且平行延伸的轨道12、14形成的铁路网的一部分中。具体地，车辆10位于其中的一条轨道12上。所述车辆10包括有轨车辆，优选地包括列车未图示的前车，此处，所述列车指的是包括连接到所述前车并位于前车后面的若干其他有轨车未图示。“前”和“后”这两个词在此参考有轨车辆10沿轨道12的行进方向定义。该定义也适用于下文中所述的前后方向。有轨车辆10例如包括车头。有轨车辆10包括GPS模块16、加速度传感器17和列车操作系统18。GPS模块16能够以约7.8米的识别限度以及约95％的置信度确定有轨车辆10的GPS坐标。换句话说，GPS模块16能够以95％的概率确定有轨车辆10在以所述GPS坐标为中心的半径约7.8米的圆内。为此，GPS模块16使用全球定位系统GPS。加速度传感器17以已知的方式能够至少沿着有轨车辆10的行进方向且优选地沿着任何方向确定有轨车辆10的加速度。列车操作系统18包括可操作有轨车辆10的一组元件。这些元件例如以已知的方式包括用于驱动有轨车辆10的车轮的马达未图示、用于测量有轨车辆10的速度的速度传感器未图示等。有轨车辆10还包括自动列车控制装置20。所述自动列车控制装置20包括第一图像传感器22、至少一个第二图像传感器24图1中仅示出一个第二图像传感器24、可辨识物体26、图像处理系统28、正常运行检查装置30和轨道占用检测器32。自动列车控制装置20还包括位置确定系统34、方向确定系统36和自动驾驶仪38。根据其他实施方式，车辆可仅包括一个图像传感器，例如第一图像传感器。然而，出于安全原因，通常优选的是具有如下所述的两个图像传感器。第一图像传感器22具有第一视场40并且能够捕获位于第一视场40中的包括有轨车辆10前方区域44的第一场景的第一全局图像。此外，第一图像传感器22能够以第一预定频率刷新第一全局图像，所述第一预定频率通常高于15帧秒。每一所述第二图像传感器24具有第二视场46并且能够捕获位于第二视场46中的包括有轨车辆10前方区域44的第二场景的第二全局图像。第二图像传感器24能够在第一图像传感器22捕获第一全局图像时几乎同步地捕获所述第二全局图像。换句话说，第二图像传感器24能够在第一图像传感器22捕获第一全局图像之前或之后的短帧间隔内捕获第二全局图像，所述短帧间隔通常短于10毫秒。此外，第二图像传感器24能够以第二预定频率刷新第二全局图像，所述第二预定频率通常高于15帧秒。第一和第二预定频率优选地基本上相等。优选地，第一图像传感器22和第二图像传感器24经设置以RAW格式提供第一和第二全局图像。第一图像传感器22和第二图像传感器24通常包括相机。第一图像传感器22和第二图像传感器24设置在有轨车辆10的前端，并且优选地沿着横向方向相互间隔开，所述横向方向正交于有轨车辆10沿轨道12的行进方向，从而第一、第二图像传感器组合实现前方区域44的立体成像效果。可辨识物体26设置在第一视场40和第二视场46中，使得所述可辨识物体26的第一特定图像50图2存在于第一全局图像中，并且所述可辨识物体26的第二特定图像52图3存在于第二全局图像中。可辨识物体26位于有轨车辆10上。在所示的示例中，可辨识物体26包括有轨车辆10的前端，或者包括有轨车辆10的抓杆未图示，或周期性改变颜色的发光部例如灯，未图示，所述发光部例如被放置在有轨车辆10的前端上。可辨识物体26具有至少一个预定义物理属性：图案、颜色、反射率、形状和大小。在所示的示例中，可辨识物体26包括两个预定义物理属性，即三角形和白色。图像处理系统28用于接收由第一、第二图像传感器22、24捕获的第一和第二全局图像，并处理这些图像，以便产生经处理的第一全局图像54和第二全局图像56图2和图3。为此，图像处理系统28用于通过消除由每一图像传感器22、24前面的光学器件引入的透镜畸变，使得第一和第二全局图像免于失真，并且通过将第一和第二全局图像中的每一个投影到同一图像平面上，使用每一图像传感器22、24相对于有轨车辆10的纵轴的测量取向对第一和第二全局图像进行图像校正。这种不失真和图像校正过程对于本领域技术人员来说是公知的，并且例如在以下链接的文章中具有相关描述：https:en.wikipedia.orgwikiDistortion_opticshttps:en.wikipedia.orgwikiImage_rectification未失真和校正过的第一全局图像构成经处理的第一全局图像54。以类似的方式，未失真和校正过的第二全局图像构成经处理的第二全局图像56。正常运行检查装置30用于检查第一图像传感器22和第二图像传感器24是否正常运行。为此，正常运行检查装置30经设置用于：○在第一全局图像中，更具体地在经处理的第一全局图像54中搜索可辨识物体26的第一特定图像50；○在第二全局图像中，更具体地在经处理的第二全局图像56中搜索可辨识物体26的第二特定图像52；○测量第一特定图像50和第二特定图像52之间的距离；以及○如果未找到第一特定图像50和第二特定图像52中的任一个，或者在第一特定图像50和第二特定图像52之间的距离大于预定阈值的情况下，则生成警报信号。为了在第一全局图像54和第二全局图像56的每一个中搜索第一特定图像50或第二特定图像52，正常运行检查装置30经设置用于：○仅在全局图像54、56的预定区域58、60中查找可辨识物体26的至少一个预定义物理属性；以及○如果在所述预定区域58、60中找到至少一个预定义物理属性，则推断出全局图像54、56中存在特定图像50、52。正常运行检查装置30通过使用众所周知的算法，例如关键点匹配或提供图像50、52的接近程度比分的直方图法，以测量第一特定图像50和第二特定图像52之间的距离。轨道占用检测器32用于接收第一和第二全局图像，更具体地用于接收经处理的第一全局图像54和第二全局图像56，并从中推导出有轨车辆10在轨道12、14中的占用情况。参考图2和图3，为此，轨道占用检测器32经设置用于：○基于立体成像原理和图像传感器22、24之间的已知距离和取向来确定距离有轨车辆10的深度和每一全局图像54、56中任意两个像素之间的距离；○使用边缘检测或常规图像处理算法检测每一全局图像54、56的中心区域66中的两个中心导轨62、64；○将近端检测区域68、70限定在中心导轨62、64的右侧和左侧，每一近端检测区域68或70与最近的中心导轨62或64横向间隔开距离d1，所述距离d1略小于铁路网中的平行轨道之间的最小距离，并且每一近端检测区域68或70以距离d2横向延伸，所述距离d2略大于铁路网中一条轨道的两个导轨之间的最大距离；○在近端检测区域68、70中的每一个中查找两个近端侧轨72、74的边缘；○对于其中已经找到两个近端侧轨72、74的边缘的每一近端检测区域68、70，将远端检测区域未图示限定在近端检测区域68、70的与中心区域66相对的一侧上，所述远端检测区域与近端检测区域68、70横向间隔开距离d1并以距离d2横向延伸；○在每一远端检测区域中查找两个远端侧轨的边缘；以及○从在中心区域66的每一侧检测到的轨道的数量推导出有轨车辆10所在的轨道，并产生指明所述轨道的轨道占用信号。“略小于”是指距离d1为平行轨道之间的所述最小距离的95％和100％之间。“略大于”是指距离d2为轨道的导轨之间的所述最大距离的100％和105％之间。例如，如果有轨车辆10旨在北美或欧洲铁路网上行驶，则距离d1在3.270米和3.442米之间，因为这些地区的平行轨道之间的最小距离是3.442米。距离d2例如在1.435米和1.507米之间，因为这些地区的轨道的导轨之间的标准距离或“轨距”是1.435米。优选地，轨道占用检测器32进一步用于在查找中心区域66的侧面上的轨道之前测量中心导轨62、64之间的横向距离，比较所述横向距离与铁路网的标准轨距，并在横向距离和标准轨距之间的差值高于预定义的最大阈值和或低于预定义的最小阈值时，丢弃第一全局图像54和第二全局图像56。优选地，轨道占用检测器32进一步用于在预定时间帧内丢弃了预定数量的全局图像54、56之后，生成警报信号。位置确定系统34用于确定有轨车辆10位于铁路网的哪一部分，并产生对应于铁路网的所述部分的定位信号。为此，位置确定系统34用于检索由GPS模块16提供的GPS坐标并比较这些GPS坐标与铁路网的预置地图。方向确定系统36用于以已知的方式基于由加速度传感器17测量的加速度确定有轨车辆10的行进方向，并产生对应于所述行进方向的方向信号。最后，自动驾驶仪38用于接收定位信号、方向信号和轨道占用信号，并且响应于此，向列车操作系统18发送命令信号，以便自动操作有轨车辆10。尤其是，自动驾驶仪38经设置以操作有轨车辆10，以便满足应用于有轨车辆10所在的轨道12的操作规则，包括调节有轨车辆10的速度，以免超过适用于所述轨道12的速度限制。再次参考图1，图像处理系统28、正常运行检查装置30、轨道占用检测器32、位置确定系统34、方向确定系统36和自动驾驶仪38均实现为存储在存储器80中的计算机程序并经设置成由与所述存储器80相关联的处理器82执行，处理器82和相关存储器80一起形成包括在列车控制装置20中的信息处理单元84。在替代方案未图示中，图像处理系统28、正常运行检查装置30、轨道占用检测器32、位置确定系统34、方向确定系统36和自动驾驶仪38中的至少一部分被实现为可编程逻辑组件或包括在列车控制装置20中的专用集成电路。在所示的示例中，列车控制装置20还包括呈现装置86，用于向有轨车辆10的操作者呈现由正常运行检查装置30和轨道占用检测器32产生的警报信号。所述呈现装置86通常包括显示器未图示和或扬声器未图示。作为呈现装置86的选择或者替代，列车控制装置20还包括重启系统未图示，用于在正常运行检查装置30或轨道占用检测器32产生警报信号时自动重启列车控制装置20的至少一部分。图4进一步描述使用列车控制装置20自动控制有轨车辆10的方法90。方法90包括推导有轨车辆10所占用的轨道的第一步骤100。如图5所示，所述第一步骤100包括捕获第一和第二全局图像的第一子步骤110、115。在子步骤110、115中，第一和第二全局图像由第一图像传感器22和第二图像传感器24捕获并分别以第一和第二预定频率刷新。子步骤110、115之后分别是处理第一和第二全局图像的子步骤120、125。在子步骤120、125中，图像处理系统28处理第一和第二全局图像，以便消除由每一图像传感器22、24前面的光学器件引入的透镜畸变，并且对第一和第二全局图像进行图像校正。子步骤120、125之后分别是搜索可辨识物体26的第一特定图像50和第二特定图像52的子步骤130、135。在子步骤130、135中，正常运行检查装置30搜索经处理的第一全局图像54中的第一特定图像50和经处理的第二全局图像56中的第二特定图像52。子步骤130、135分别包括在全局图像54、56中查找可辨识物体26的至少一个预定义物理属性的子步骤131、136。在所述子步骤131、136中，正常运行检查装置30仅在全局图像54、56的预定区域58、60中查找可辨识物体26的至少一个预定义物理属性。如果在所述预定区域58、60中找到所述至少一个属性，则进入推断存在特定图像50、52的子步骤132、137，在所述子步骤132、137中，正常运行检查装置30推断全局图像54、56中存在特定图像50、52。如果在所述预定区域58、60中未找到所述至少一个属性，则进入推断不存在特定图像50、52的子步骤133、138，在所述子步骤133、138中，正常运行检查装置30推断全局图像54、56中不存在特定图像50、52。在子步骤130、135之后，步骤100分别包括产生警报信号的子步骤140、145，在所述子步骤140、145中，当正常运行检查装置30先前推断出全局图像54、56中不存在特定图像50、52时，正常运行检查装置30产生警报信号。然而，如果正常运行检查装置30先前推断出全局图像54、56中存在特定图像50、52，则子步骤130、135之后是进行测量第一特定图像58和第二特定图像60之间的距离的步骤150。在图2和图3所示的示例中，由于在预定区域58、60中都可以看到白色三角形，所述白色三角形具有可辨识物体26的所有物理属性，正常运行检查装置30推断全局图像54、56中存在可辨识物体26的特定图像50、52，并且方法可进一步进行测量第一特定图像50和第二特定图像52之间的距离的步骤150。然而，如果图像传感器22、24中的一个已经移位，使得白色三角形将不再位于预定区域58、60中的一个中，则正常运行检查装置30将推断出图像传感器22、24发生故障并将触发警报信号。因此可以看出，本发明可容易地检测图像传感器22、24中的一个的位移或故障。在子步骤150中，正常运行检查装置30使用众所周知的算法，例如关键点匹配或提供图像50、52的接近程度比分的直方图法来测量第一特定图像50和第二特定图像52之间的距离。然后，在子步骤155中，将所述距离与预定阈值进行比较，如果所述距离低于所述阈值，则进入子步骤160，在子步骤160中，轨道占用检测器32继续从第一全局图像54和第二全局图像56推导出有轨车辆10所占用的轨道。如果相反地，测量的距离高于预定阈值，则由正常运行检查装置30产生警报信号。在图2和图3所示的示例中，即使必须在全局图像54、56中找到第一特定图像50和第二特定图像52，特定图像50、52也可以根据天气、一天中的时间等，或者当可辨识物体26被设置为有规律地改变时例如当所述可辨识物体26包括周期性改变颜色的发光部时而改变。因此，当全局图像54、56中的一个是旧未刷新的，则刷新另一全局图像54、56将导致相应的特定图像50、52的改变，并且刷新的特定图像50、52将不再与旧的特定图像50、52匹配，从而导致触发警报信号。因此可以看出，本发明可容易地检测出图像传感器22、24中的一个是否出现定格。优选地，产生警报信号的步骤，例如子步骤140、145，之后是通过呈现装置86向操作员呈现所述警报信号的步骤未图示，和或通过重启自动列车控制装置20的至少一部分的步骤未图示。在子步骤160中，轨道占用检测器32从第一全局图像54和第二全局图像56中推导出轨道12、14中的有轨车辆10的轨道占用率。为此，轨道占用检测器32用于：○基于立体成像原理和图像传感器22、24之间的已知距离和取向来确定距离有轨车辆10的深度和每一全局图像54、56中任意两个像素之间的距离；○使用边缘检测或常规图像处理算法检测每一全局图像54、56的中心区域66中的两个中心导轨62、64；○将近端检测区域68、70限定在中央导轨62、64的右侧和左侧，每一近端检测区域68或70与最近的中央导轨62或64横向间隔开距离d1，所述距离d1略小于铁路网中的平行轨道之间的最小距离，并且每一近端检测区域68或70以距离d2横向延伸，所述距离d2略大于铁路网中的一条轨道的两个导轨之间的最大距离；○在近端检测区域68、70中的每一个中查找两个近端侧轨72、74的边缘；○对于其中已经找到两个近端侧轨72、74的边缘的每一近端检测区域68、70，将远端检测区域未图示限定在近端检测区域68、70的与中心区域66相对的一侧上，所述远端检测区域与近端检测区域68、70横向间隔开距离d1并以距离d2横向延伸；○在每一远端检测区域中查找两个远端侧轨的边缘；以及○从在中心区域66的每一侧面检测到的轨道数量推导出有轨车辆10所在的轨道。再次参考图4，在步骤100之后，方法90包括产生轨道占用信号的步骤200，在所述步骤200中，轨道占用检测器32产生指明有轨车辆10所在的轨道的轨道占用信号。基本上与步骤100同时，方法90包括确定有轨车辆10位于铁路网的哪一部分的步骤300，和确定有轨车辆10的行进方向的步骤400。在步骤300中，位置确定系统34检索由GPS模块16提供的GPS坐标，比较GPS坐标与铁路网的预置地图，并从中推导出有轨车辆10位于铁路网的哪一部分。在步骤400中，方向确定系统36以已知的方式基于由加速度传感器17测量的加速度确定有轨车辆10的行进方向。步骤300和400之后分别是产生定位信号的步骤500和产生方向信号的步骤600。在步骤500中，位置确定系统34产生对应于有轨车辆10所在的铁路网的部分的定位信号。在步骤600中，方向确定系统36产生与有轨车辆10的行进方向对应的方向信号。步骤200、500和600之后是自动操作有轨车辆10的步骤700。在所述步骤700中，自动驾驶仪38接收定位信号、方向信号和轨道占用信号，并且响应于此，向列车操作系统18发送命令信号，以便自动操作有轨车辆10。尤其是，自动驾驶仪38操作有轨车辆10，以便满足应用于有轨车辆10所在的轨道12的操作规则，并且尤其是调节有轨车辆10的速度以免超过适用于所述轨道12的速度限制。根据本发明，有轨车辆10在多条相邻且平行轨道形成的铁路网中运行时，可以较高的安全性进行自动操作。尽管上文提供的描述集中于车辆10包括有轨车辆的情况，但是本发明不限于此单一实施例。可选地，车辆10包括机动车辆，例如高架车，或无人飞行器。

权利要求：1.一种自动车辆控制装置，包括：-第一图像传感器，位于车辆上，优选地位于有轨车辆上，所述第一图像传感器用于捕获在所述第一图像传感器的第一视场中的第一场景的第一全局图像，其中，所述第一场景包括所述车辆前方的区域；-轨道占用检测器，用于接收所述第一全局图像并从所述第一全局图像中推导出在位于所述车辆前方的至少两组平行轨道中，所述车辆所占用的轨道；其特征在于，所述自动车辆控制装置还包括：-可辨识物体，位于所述第一视场中；以及-正常运行检查装置，用于：在所述第一全局图像中搜索所述可辨识物体的第一特定图像；以及在所述第一全局图像中未找到所述第一特定图像的情况下，生成警报信号。2.根据权利要求1所述的自动车辆控制装置，其特征在于，所述第一图像传感器用于以第一预定频率刷新所述第一全局图像。3.根据权利要求1或2所述的自动车辆控制装置，其特征在于，还包括至少一个第二图像传感器，所述第二图像传感器位于所述车辆上并用于捕获在所述第二图像传感器的第二视场中的第二场景的第二全局图像，其中，所述第二场景包括所述车辆前方的区域，所述可辨识物体位于所述第二视场中，且所述轨道占用检测器用于接收所述第二全局图像并从所述第一和第二全局图像中推导出所述车辆所占用的轨道，其中所述正常运行检查装置还用于：在所述第二全局图像中搜索所述可辨识物体的第二特定图像；测量所述第一和第二特定图像之间的距离；以及在所述第二全局图像中未找到所述第二特定图像的情况下，或者在所述第一和第二特定图像之间的所述距离高于一预定阈值的情况下，生成警报信号。4.根据权利要求3所述的自动车辆控制装置，其特征在于，所述第二图像传感器用于以第二预定频率刷新所述第二全局图像。5.根据权利要求1、2或4所述的自动车辆控制装置，其特征在于，所述可辨识物体位于所述车辆上。6.根据权利要求1、2或4所述的自动车辆控制装置，其特征在于，所述可辨识物体具有图案、颜色、反射率、形状和大小中的至少一个预定义物理属性。7.根据权利要求6所述的自动车辆控制装置，其特征在于，所述正常运行检查装置还用于在所述第一全局图像的预定区域中查找所述至少一个预定义物理属性，且在所述预定区域中找到所述至少一个预定义物理属性的情况下，推断出所述第一全局图像中存在所述第一特定图像。8.根据权利要求1、2、4或7所述的自动车辆控制装置，其特征在于，所述可辨识物体包括可周期性改变颜色的灯、所述车辆的前端、所述车辆的抓杆中的至少一个。9.根据权利要求1、2、4或7所述的自动车辆控制装置，其特征在于，所述自动车辆控制装置还包括位置确定系统，所述位置确定系统用于确定所述车辆位于铁路网的哪一部分并产生对应于所述铁路网的所述部分的定位信号。10.根据权利要求9所述的自动车辆控制装置，其特征在于，还包括：方向确定系统，用于确定所述车辆的行进方向并产生对应于所述行进方向的方向信号；以及自动驾驶仪，用于响应于接收所述定位信号、所述方向信号和所述车辆所占用的轨道而自动操作所述车辆。11.一种车辆，优选地，一种有轨车辆，包括根据权利要求1、2、4、7或10所述的自动车辆控制装置。12.一种用于自动控制车辆，优选为有轨车辆的方法，所述车辆包括具有第一视场的第一图像传感器和位于所述第一视场中的可辨识物体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过所述第一图像传感器捕获在所述第一视场中的第一场景的第一全局图像，其中，所述第一场景包括所述车辆前方的区域；在所述第一全局图像中自动搜索所述可辨识物体的第一特定图像；以及在所述第一全局图像中未找到所述第一特定图像的情况下，自动生成警报信号。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一全局图像由所述第一图像传感器以预定频率刷新。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述车辆包括至少一个第二图像传感器，所述第二图像传感器具有第二视场，所述方法还包括以下步骤：通过所述第二图像传感器捕获在所述第二视场中的第二场景的第二全局图像，其中，所述第二场景包括所述车辆前方的区域；在所述第二全局图像中自动搜索所述可辨识物体的第二特定图像；自动测量所述第一和第二特定图像之间的距离；以及在所述第二全局图像中未找到所述第二特定图像的情况下，或者在所述第一和第二特定图像之间的所述距离高于一预定阈值的情况下，自动生成警报信号。15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述可辨识物体具有图案、颜色、反射率、形状和大小中的至少一个预定义物理属性。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，搜索所述第一特定图像包括以下步骤：在所述第一全局图像的预定位置中查找所述至少一个预定义物理属性；以及如果在所述预定位置中找到所述至少一个预定义物理属性，则推断出所述第一全局图像中存在所述第一特定图像。17.根据权利要求12、13或16所述的方法，其特征在于，所述可辨识物体包括可周期性改变颜色的灯、所述车辆的前端、所述车辆的抓杆中的至少一个。18.根据权利要求12、13或16所述的方法，其特征在于，还包括步骤：至少从所述第一全局图像自动推导出在位于所述车辆前方的至少两组平行轨道中，所述车辆所占用的轨道，并产生对应于所述车辆所占用的所述轨道的轨道占用信号。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括步骤：确定所述车辆位于铁路网的哪一部分，以及产生对应于所述铁路网的所述部分的定位信号。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括步骤：响应于所述定位信号和所述轨道占用信号而自动操作所述车辆。

百度查询： 阿尔斯通运输科技公司 能够确定占用轨道的自动车辆控制装置及相应的控制方法