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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Informationen für Verkehrsteilnehmer über den Betrieb eines Schienenfahrzeugs und ein für ein solches Verfahren speziell eingerichtetes Schienenfahrzeug.
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Zur Vermeidung von Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern, wie Fußgängern, Autofahrern und Radfahrern, beim Betrieb einer Straßenbahn werden akustische Signale, wie Horn, Hupe, Glocke, eingesetzt.
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Solche Warnhinweise sind insbesondere an unübersichtlichen Orten, zum Beispiel in Fußgängerzonen im Bereich von Haltestellen und Kreuzungen zum Schutz vor Kollisionen nicht ausreichend. An solchen Orten treffen oftmals mehrere Straßenbahnen, aus verschiedenen Richtungen kommend oder in verschiedene Richtungen abfahrend, aufeinander, was die Situation für Fußgänger besonders unübersichtlich macht. Verschärft wird diese Situation in Fußgängerzonen mit zusätzlichen Fußgängerströmen. Insbesondere ältere Fahrgäste oder Kinder sind mit der Situation an solchen unübersichtlichen Orten oft überfordert. Das Problem betrifft auch aussteigende oder umsteigende Fahrgäste.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Erhöhung der Sicherheit für andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fußgänger und Radfahrer, und die Bereitstellung verbesserter Mittel zur Verhinderung der Kollision eines Schienenfahrzeugs anderen Verkehrsteilnehmern.
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Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung erfolgt eine Information über den derzeitigen und/oder den zukünftigen Betriebszustand des Schienenfahrzeugs durch Projektion visuell wahrnehmbarer Signale auf der Fahrbahn, die auch von anderen Verkehrsteilnehmern betreten und/oder befahren wird, zum Beispiel beim Aussteigen oder Überqueren der Straße. Andere Verkehrsteilnehmer sind insbesondere Fußgänger, Autofahrer und Radfahrer. Betriebszustände sind insbesondere der bevorstehende Halt, die bevorstehende Abfahrt und die bevorstehende Fahrtrichtung oder Geschwindigkeit, oder der zukünftige Aufenthaltsort. Die Fahrtrichtung kann insbesondere durch zumindest einen projizierten Pfeil angezeigt werden.
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Die Projektion ist vorzugsweise eine Lichtprojektion, insbesondere eine Laserlichtprojektion, die in ihrer Art, Intensität und/oder Dauer von dem Betriebszustand des Schienenfahrzeugs abhängig gesteuert werden kann. Die optische Signalisierung dient der Information und Warnung anderer Verkehrsteilnehmer, insbesondere von Fußgängern.
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Weiterhin kann eine Kombination mit akustischen Signalen, insbesondere im Gleichtakt oder wechselnd, erfolgen. So können für einzelne Betriebszustände akustische Signale definiert werden, die den Projektionen entsprechender optischer Signale zugordnet werden. Es kann der Schwerpunkt der Signalisierung zwischen dem rein optischen Signal und dem zusätzlichen akustischen Signal wählbar sein. Durch Vermeidung oder weitgehende Vermeidung akustischer Signale kann eine unnötige Lärmbelästigung vermieden werden.
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Die Signalstärke des optischen Signals kann in Abhängigkeit der Uhrzeit, des Beleuchtungszustands (z.B. durch künstliche Beleuchtung der Fahrbahn), des Tageslichts und/oder der Fahrstrecke individuell gewählt bzw. eingestellt werden. Zur Steigerung der Aufmerksamkeit kann die Intensität der Projektion variiert werden, beispielsweise an- und abschwellend.
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Mit einem Verfahren und einer Einrichtung der Erfindung wird eine effektive zusätzliche Absicherung des Verkehrsweges von anderen Verkehrsteilnehmern ermöglicht. Von der Erfindung wird ein Verfahren zur Darstellung von Informationen für andere Verkehrsteilnehmer über den Betrieb eines Schienenfahrzeugs auf der Oberfläche eines Fahrweges des Schienenfahrzeugs angegeben, umfassend die Projektion eines sichtbaren Antikollisionssignals für andere Verkehrsteilnehmer auf der Fahrbahn mit Licht. Das Antikollisionssignal kann eine betretbare und/oder befahrbare Freifläche, eine nicht zu betretende und/oder zu befahrende Sperrfläche und/oder den Halt oder die Abfahrt des Schienenfahrzeugs anzeigen. Das Signal wird von dem Schienenfahrzeug aus mit einer Projektionseinrichtung projiziert.
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Als spezielle Lösung für die oben angegebene Aufgabe werden insbesondere ein Verfahren und ein Schienenfahrzeug nach den unabhängigen Patentansprüchen vorgeschlagen. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Angegeben wird ein Verfahren zur Darstellung von Informationen für andere Verkehrsteilnehmer über den Betrieb eines Schienenfahrzeugs, umfassend die Projektion zumindest einer betretbaren und/oder befahrbaren Freifläche auf die Oberfläche eines Fahrweges eines Schienenfahrzeugs, das als erstes Schienenfahrzeug bezeichnet wird, wobei die zumindest eine betretbare und/oder befahrbare Freifläche mit einer Projektionseinrichtung projiziert wird.
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Der Ausdruck "betreten und/oder befahren" kann verschiedene Situationen abbilden. Aus Sicht nur eines anderen Teilnehmers ist die Freifläche in der Regel entweder betretbar, z.B. im Fall eines Fußgängers, oder befahrbar, z.B. im Fall eines Radfahrers. Bei Betrachtung mehrerer anderer Verkehrsteilnehmer kann die Freifläche betreten und befahren werden, zeitgleich oder nacheinander.
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In einer Variante der Erfindung wird die zumindest eine betretbare und/oder befahrbare Freifläche von dem ersten Schienenfahrzeug aus projiziert. In diesem Fall ist die Projektionseinrichtung an dem ersten Schienenfahrzeug angebracht. Das Schienenfahrzeug kann auch mehrere Projektionseinrichtungen aufweisen.
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In einer Variante der Erfindung wird die zumindest eine betretbare und/oder befahrbare Freifläche von einem zweiten Schienenfahrzeug aus projiziert. In diesem Fall ist zumindest eine Projektionseinrichtung an dem zweiten Schienenfahrzeug angebracht.
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In einer Variante der Erfindung wird die zumindest eine betretbare/befahrbare Freifläche von einem festen Standort aus projiziert. Ein fester Standort ist ein Standort, der dauerhaft ortsfest ist. Also zählt ein haltendes Schienenfahrzeug beispielsweise nicht dazu. Ein fester Standort kann beispielsweise im Bereich eines Bahnhofes, einer Haltestelle, entlang des Schienenweges oder im Bereich einer Kreuzung sein. Die Projektionseinrichtung ist an diesem festen Standort lokalisiert. Beispielsweise kann die Projektionseinrichtung an einem Träger oder Masten befestigt sein, der am Boden oder einer Wand verankert sein kann. In einer anderen Variante kann die Projektionseinrichtung an einem Haltestellenhaus oder einer Decke einer Haltestelle angebracht sein. Mehrere Projektionseinrichtungen können an verschiedenen festen Standorten lokalisiert sein, beispielsweise entlang eines Schienenweges für das Schienenfahrzeug.
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Die Projektion kann von mehreren der genannten Orte oder Fahrzeuge aus erfolgen.
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Die Projektionseinrichtung kann von einer Steuerungseinrichtung gesteuert werden, in der Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Fahrtrichtung vorliegen. Wenn die Projektionseinrichtung an einem festen Standort angebracht ist, kann die Steuerungseinrichtung ebenfalls an diesem Standort angeordnet sein und es können Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand von einem Fahrzeug aus direkt oder indirekt (z.B. über eine Leitstelle) drahtlos an die Steuereinrichtung übermittelt werden, woraufhin die Steuereinrichtung die Projektionseinrichtung steuert. Alternativ kann eine Steuereinrichtung in einem Fahrzeug angeordnet sein und die Steuereinrichtung kann von dem Fahrzeug aus direkt oder indirekt die Projektionseinrichtung steuern.
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Einer vorzugsweise elektronischen Steuerungseinrichtung können Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Fahrtrichtung, übermittelt werden. Aus diesen Daten kann die zukünftige Ortsposition des Schienenfahrzeugs ermittelt werden, woraus wiederum die Freifläche ermittelt werden kann. Die Verarbeitung bzw. Ermittlung von Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand und die zukünftige Ortsposition des Schienenfahrzeugs sowie der möglichen Freiflächen kann auch an anderem Ort erfolgen, z.B. in einem Fahrtcomputer, und die Ergebnisse können zur weiteren Steuerung der Projektion der Freifläche an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren die Ermittlung des voraussichtlichen zukünftigen Aufenthaltsorts des ersten Schienenfahrzeugs und die Ermittlung der zumindest einen betretbaren und/oder befahrbaren Freifläche aus dem zukünftigen Aufenthaltsort des ersten Schienenfahrzeugs. Der voraussichtliche zukünftige Aufenthaltsort kann durch Feststellung des aktuellen oder zukünftigen Bewegungszustandes, wie insbesondere Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder Fahrtrichtung, des Fahrzeuges ermittelt werden.
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Die Erzeugung der Projektion der Freifläche kann beispielsweise durch eine lichttechnische, insbesondere laserbasierte, Projektion auf den Fahrweg erreicht werden. Die Projektion kann mittels eines lenkbaren Laserstrahls derart auf die Fahrbahn "gezeichnet" werden, dass sich für andere Verkehrsteilnehmer der Eindruck eines zweidimensionalen Flächenbereiches ergibt. Die Projektion kann farbig sein, beispielsweise grün, um die Betretbarkeit/Befahrbarkeit weiter zu verdeutlichen.
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Der Fahrweg bedeutet die Fläche eines Verkehrsweges, z.B. einer Straße, die von dem Schienenfahrzeug zu einem Zeitpunkt der Fahrt eingenommen oder von oben betrachtet überdeckt werden kann. Vorzugsweise wird auch ein Mindestabstand rund um das Fahrzeug, insbesondere seitlich des Fahrzeugs, zum Fahrweg gerechnet. Der Fahrweg kann vorzugsweise mit Hilfe des bekannten Regellichtraums oder des Lichtraumprofils des Schienenfahrzeugs sowie dem bekannten Gleisverlauf bestimmt werden.
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Die Projektionseinrichtung kann in einen Scheinwerfer des Schienenfahrzeugs integriert sein.
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Die Projektionseinrichtung weist zumindest eine Lichtquelle und Projektionsmittel zur gezielten Lenkung des Lichts auf.
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Die Projektionseinrichtung ist vorzugsweise eine Laserprojektionseinrichtung, die eine Laserlichtquelle und Projektionsmittel zur Lenkung eines Laserstrahls aufweist. Eine Laserprojektionseinrichtung ist in vorteilhafter Weise zum zeilenweisen oder pixelweisen Abstrahlen von Laserlichtstrahlen eingerichtet. Sie kann einen diodengepumpten Festkörperlaser zum Generieren von Laserlicht mit den Farben Rot, Grün und Blau aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann sie über einen Projektionskopf mit einem zweiachsigen Spiegelscanner zum vertikalen und horizontalen Ablenken eines Laserstrahls verfügen. Als Laserprojektionseinrichtung kann vorteilhaft eine Laservorrichtung auf Grundlage der Laser-Display-Technologie (LDT) verwendet werden. Bei der LDT wird das Bild zeilenweise auf eine Projektionsfläche geschrieben. Das Ablenken erfolgt durch einen speziellen Scanner mit einem Facettenspiegel (Zeilenaufbau) und einen Kippspiegel (Zeilenvorschub). Der Laserstrahl kann zuvor moduliert werden, wodurch die Helligkeit und Farbe eines jeden Bildpunkts definiert werden. Vorteile der LDT sind, dass nahezu beliebig geformte Projektionsflächen verwendet werden können, kein Fokussieren erforderlich ist, ein sehr hoher Kontrast erzielbar ist und eine große Farbpalette durch das Mischen reiner Grundfarben (RGB), also monochromatischen Lichts gegeben ist. Statt der LDT kann jede andere geeignete Laservorrichtung verwendet werden, wie zum Beispiel eine Laservorrichtung auf Grundlage des Grating Light Valve Systems (der Fa. Silicon Light Machines) oder des Digital Micromirror Device Systems (der Fa. Texas Instruments).
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Der Begriff "Projektion der Freifläche" kann bedeuten, dass die Projektion selbst flächig ausgedehnt ist. Beispielsweise kann eine Freifläche mit Licht vollständig beleuchtet werden. Alternativ ist eine Füllung mit einem Muster (z.B. Schraffur) möglich. Alternativ oder zusätzlich zu einer flächig ausgedehnten Projektion ist eine linienförmige Umrandung einer Freifläche möglich, um eine flächige Markierung zu erreichen.
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Es erfolgt in dem Verfahren die Projektion von, vorzugsweise zeitlich begrenzten, Gehwegflächen (Freiflächen) oder Fahrflächen für den Schienenweg kreuzende andere Verkehrsteilnehmer. Hiermit wird erreicht, dass die Verkehrsteilnehmer die Information erhalten, welche Flächen ohne Gefahr der Kollision mit dem Schienenfahrzeug betreten oder befahren werden können. In einer Ausführungsform erfolgt die Projektion eines Signals, welches eine Information über einen Zeitraum (Zeitraumsignal) angibt, wie lange die zumindest eine Freifläche noch betretbar oder befahrbar ist, auf die Oberfläche eines Fahrweges des Schienenfahrzeugs. Ein solches Signal kann ein Signal zusätzlich zu der Projektion der Freifläche sein oder eine Variation der Projektion der Freifläche, wie nachfolgend anhand einiger Beispiele erläutert.
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Mit dem Zeitraumsignal kann eine Information darüber gegeben werden, wie lange ein haltendes Schienenfahrzeug noch steht bzw. wie lange die Zeitdauer bis zur Abfahrt ist, oder wann das sich nähernde Fahrzeug so nah ist, dass der Bereich verlassen werden muss. Das Zeitraumsignal kann verschiedener Gestalt sein. In einer Variante wird ein Zeitraum numerisch mit einer üblichen Maßeinheit, vorzugsweise Sekunden oder Minuten, angezeigt. In eine projizierte Freifläche kann zusätzlich eine solche Zeitangabe projiziert werden. In einer anderen Variante kann ein Zeitraum in Form eines kleiner werdenden Objektes dargestellt werden, z.B. in Form eines in seiner Länge segmentweise abnehmende Streifens oder Balkens, oder in Form eines segmentweise verschwindenden Kreises. In noch einer Variante wird die Intensität der Projektion der Freifläche variiert, beispielsweise durch Variation der Intensität einer Lichtprojektion der Freifläche (blinkende Freifläche), wobei die Frequenz der Variation schrittweise erhöht werden kann, je näher der Zeitpunkt kommt, zu dem die Freifläche aufgehoben wird. In noch einer Variante wird die Farbe der Projektion der Freifläche variiert, beispielsweise von grün zu rot, wobei rot die Aufhebung oder kurz bevorstehende Aufhebung der Freifläche kennzeichnet.
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In einer noch spezielleren Variante erfolgt die Projektion mehrerer Signale, die Informationen über verschiedene Zeiträume entlang des zukünftigen Fahrweges des Schienenfahrzeugs angeben, wie lange die zumindest eine Freifläche noch betretbar/befahrbar ist. Beispielsweise können entlang des zukünftigen Fahrweges mehrere numerische Zeitsignale projiziert werden. Oder es kann in einer anderen Variante ein Farbverlaufssignal projiziert werden, beispielsweise von Grün zu Rot, wobei der Farbverlauf sich mit größer werdendem Abstand von der zukünftigen Position des Schienenfahrzeug geändert wird, beispielsweise von Rot (relativ nah an der zukünftigen Position) zu grün (relativ weit entfernt von der zukünftigen Position). Da sich die zukünftige Position des Schienenfahrzeugs bei bewegtem Schienenfahrzeug permanent geändert wird, werden/wird auch das/die Zeitraumsignal(e) gleichsam geändert.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren angegeben, umfassend
- – die Ermittlung des voraussichtlichen zukünftigen Aufenthaltsorts zumindest eines weiteren Schienenfahrzeugs, beispielsweise eines zweiten Schienenfahrzeugs,
- – die Ermittlung zumindest einer betretbaren und/oder befahrbaren Freifläche im Fahrweg des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs aus dem zukünftigen Aufenthaltsort des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs,
- – die Projektion der betretbaren und/oder befahrbaren Freifläche im Fahrweg des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs von dem ersten Schienenfahrzeug aus mit der Projektionseinrichtung (2a–2h) oder mit zumindest einer der Projektionseinrichtungen.
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Die Ermittlung des voraussichtlichen zukünftigen Aufenthaltsorts des weiteren Schienenfahrzeugs und die Ermittlung zumindest einer betretbaren und/oder befahrbaren Freifläche im Fahrweg des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs kann an einem oder mehreren verschiedenen Orten erfolgen, beispielsweise in dem zweiten Fahrzeug, einer Leitstelle und/oder dem ersten Fahrzeug.
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Das Verfahren kann weiterhin umfassen: die Übermittlung einer Information über den voraussichtlichen zukünftigen Aufenthaltsort des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs an das erste Schienenfahrzeug und/oder die Übermittlung einer Information über die betretbare und/oder befahrbare Freifläche im Fahrweg des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs an das erste Schienenfahrzeug. Diese Variante kann angewandt werden, wenn die genannten Informationen nicht in dem ersten Fahrzeug ermittelt wurden.
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Das erste und das zumindest eine weitere Schienenfahrzeug können beispielsweise auf benachbarten Gleisen fahren, insbesondere in entgegengesetzter Fahrtrichtung. Die zumindest eine betretbare/befahrbare Freifläche im Fahrweg des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs wird dann vom ersten Fahrzeug aus projiziert. In dieser Variante können mehrere Schienenfahrzeuge miteinander vernetzt werden, zum Beispiel direkt oder über eine Leitstelle und vorzugsweise per Funk. Bei der Ermittlung von einer oder mehreren Freiflächen werden die Informationen mehrerer Schienenfahrzeuge berücksichtigt. Es kann signalisiert werden, welche Teile eines Fahrweges anderer Fahrzeuge gefahrlos begehbar sind. Diese Variante des Verfahrens ermöglicht die Absicherung des Schienenbereiches direkt vor einem Fahrzeug und zusätzlich die Absicherung eines größeren Schienenbereiches über mehrere räumlich benachbarter Gleisabschnitte. Das oben beschriebene Verfahren kann auch in umgekehrter Weise stattfinden, also indem die Übermittlung einer Information über den voraussichtlichen zukünftigen Aufenthaltsort des ersten Schienenfahrzeugs an das zumindest eine weitere Schienenfahrzeug, beispielsweise ein oben genanntes zweites Schienenfahrzeug, erfolgt und die zumindest eine betretbare/befahrbare Freifläche im Fahrweg des ersten Schienenfahrzeugs von dem zumindest einen weiteren Fahrzeug aus projiziert wird.
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In einer Variante des Verfahrens erfolgt eine Änderung der Intensität der Projektion der zumindest einen betretbaren/befahrbaren Freifläche. Eine Intensitätsänderung in Form von Blinken kann verwendet werden, um die bevorstehende Aufhebung der Freifläche zu signalisieren, wie bereits erwähnt. Es ist stattdessen oder zusätzlich möglich, durch eine Intensitätsänderung die Aufmerksamkeit von anderen Verkehrsteilnehmern zu erhöhen. Eine langsame Intensitätsänderung, oder eine langsames Blinken oder An- und -Abschwellen, kann beispielsweise auf die Freifläche aufmerksam machen, eine schnelle Änderung in Form eines schnellen Blinkens kann die bevorstehende Aufhebung der Freifläche signalisieren.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt, zusätzlich zur Projektion der zumindest einen Freifläche, die Projektion zumindest einer nicht zu betretenden oder zu befahrenden Sperrfläche auf der Oberfläche des Fahrweges. Die Sperrfläche ist eine Fläche, in der eine Kollisionsgefahr mit dem Schienenfahrzeug besteht. Die Freifläche und die Sperrfläche können beispielsweise in unterschiedlicher Schraffur oder in unterschiedlichen Farben dargestellt sein, wie rot und grün. In dieser Ausführungsform erfolgt die Projektion von Sperrflächen auf die Fahrbahn insbesondere in Fußgängerzonen und speziell im Bereich von Haltestellen und Kreuzungen zur Absicherung des Verkehrsweges. Diese Ausführungsform kann ergänzt werden durch die Projektion eines sichtbaren Signals, das den Zeitraum anzeigt, wie lange die Sperrfläche nicht zu betreten oder zu befahren ist oder wann sie aufgehoben wird.
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In noch einer Variante der Erfindung erfolgt die Projektion eines sichtbaren Signals über den Halt oder die Abfahrt des Schienenfahrzeugs auf der Oberfläche des Fahrweges. Auch hier ist die Projektion vorzugsweise eine Lichtprojektion, insbesondere eine Laserlichtprojektion. Im Fall eines Abfahrtsignals kann das Signal mehrstufig sein. Ein Spezialfall ist ein in der Intensität ansteigendes Signal. Das Signal, das den Halt des Schienenfahrzeugs anzeigt, ist in einer speziellen Variante die Projektion einer Halteposition des Schienenfahrzeuges, beispielsweise an einer Haltestelle.
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In einer Variante zeigt die betretbare/befahrbare Freifläche einen Fluchtweg an, der nur in einem Gefahrenfall projiziert wird. Es wird in dieser Variante ein Fluchtweg für den Evakuierungsfall zur Sicherstellung einer schnellen Personenrettung projiziert. Die Projektion eines Fluchtweges kann in einer Signalfarbe erfolgen und an- und abschwellend sein. Die Projektion eines Fluchtweges kann mit akustischen Signalen kombiniert werden.
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In einer weiteren Variante der Erfindung erfolgt eine Kennzeichnung eines Hindernisses, das durch ein Fahrerassistenzsystem erkannt wird, für den Fahrer. Diese Kennzeichnung kann mit einem Verfahren zum Projizieren eines Laserlichtbilds in eine Umgebung um das Schienenfahrzeug erfolgen, das aufweist:
- – Erfassen eines Bilds in einer vorbestimmten Umgebung um das Schienenfahrzeug;
- – Auswerten eines erfassten Bilds;
- – Manipulieren eines Inhalts des erfassten Bilds, und
- – Projizieren eines manipulierten Inhalts des erfassten Bilds mittels Laserlichtstrahlen an eine in der vorbestimmten Umgebung um das Fahrzeug vorhandene Stelle, die eine vorbestimmte Beziehung zu einer Stelle des Erfassens des Bilds in der vorbestimmten Umgebung um das Fahrzeug aufweist.
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Ein solches Verfahren ist in der Patentanmeldung
DE 102012003158 A1 ausführlich anhand eines KFZ beschrieben und auf die Offenbarung dieses Dokumentes wird verwiesen.
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Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt auch ein Schienenfahrzeug, insbesondere eine Straßenbahn, aufweisend eine Einrichtung zur Projektion einer betretbaren und/oder befahrbaren Freifläche auf der Oberfläche eines Fahrweges des Schienenfahrzeugs, wobei die Einrichtung umfasst:
- – eine Projektionseinrichtung, eingerichtet zur Projektion einer betretbaren/befahrbaren Freifläche auf der Oberfläche eines Fahrweges des Schienenfahrzeugs,
- – eine Steuerungseinrichtung, die in Abhängigkeit von dem derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand des Schienenfahrzeugs die Projektion der Freifläche auf der Oberfläche des Fahrweges steuert.
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Hierzu wird auf die gesamte Offenbarung des obigen Verfahrens verwiesen. Dort genannte gegenständliche Merkmale können auf Merkmale des Schienenfahrzeugs sein. Die Projektionseinrichtung wurde bereits oben beschrieben. Die Steuerungseinrichtung steuert den Projektionsort. Einer vorzugsweise elektronischen Steuerungseinrichtung können Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Fahrtrichtung, übermittelt werden. Aus diesen Daten kann die zukünftige Ortsposition des Schienenfahrzeugs ermittelt werden, woraus wiederum die Freifläche ermittelt werden kann. Die Verarbeitung bzw. Ermittlung von Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand und die zukünftige Ortsposition des Schienenfahrzeugs sowie der möglichen Freiflächen kann auch an anderem Ort erfolgen, z.B. in einem Fahrtcomputer, und die Ergebnisse können zur weiteren Steuerung der Projektion der Freifläche an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden.
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In einer Variante kann die Steuerungseinrichtung auch in Abhängigkeit von dem derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand eines weiteren Schienenfahrzeugs die Projektion zumindest einer Freifläche auf die Oberfläche des Fahrweges des zumindest einen weiteren Schienenfahrzeugs steuern. Mit einem solchen Schienenfahrzeug kann wie in einer obigen Verfahrensvariante beschrieben die Projektion einer betretbaren/befahrbaren Freifläche im Fahrweg zumindest eines weiteren Schienenfahrzeugs von dem ersten Schienenfahrzeug aus mit der Projektionseinrichtung erfolgen. In dieser Variante können mehrere Schienenfahrzeuge miteinander vernetzt werden, zum Beispiel direkt oder über eine Leitstelle, beispielsweise per Funk. Informationen über den Bewegungszustand des weiteren Schienenfahrzeugs können an das (erste) Schienenfahrzeug übertragen werden. Der Steuerungseinrichtung können Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand des zweiten Schienenfahrzeugs, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Fahrtrichtung, übermittelt werden. Die Verarbeitung bzw. Ermittlung der Daten über den derzeitigen und/oder zukünftigen Bewegungszustand und die zukünftige Ortsposition des weiteren Schienenfahrzeugs sowie der möglichen Freiflächen kann auch an anderem Ort erfolgen, z.B. in dem bereits genannten Fahrtcomputer, und die Ergebnisse können zur weiteren Steuerung der Projektion von Freiflächen an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Straßenbahn mit Projektionseinrichtungen,
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2 eine Draufsicht auf eine Straßenbahn und einen Fahrweg mit Projektion mehrerer betretbarer oder befahrbarer Freiflächen und
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3 zwei vernetzte Schienenfahrzeuge und betretbare und/oder befahrbare Freiflächen.
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1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1, in diesem Fall eine Straßenbahn, in einer Teilansicht. Dargestellt sind verschiedene mögliche Positionen einer Projektionseinrichtung 2. Die Projektionseinrichtung 2a ist in einem Scheinwerfer 3 integriert. Die Projektionseinrichtungen 2b und 2c sind hinter einer Front bzw. hinter einer Seitenscheibe angebracht. Die Projektionseinrichtungen 2d, 2e und 2f sind auf der Außenseite der Straßenbahn entweder im oberen oder unteren Bereich des Wagenkastens angebracht. Mit den Projektionseinrichtungen 2a, 2b, 2d oder 2f können besonders vorteilhaft Freiflächen vor dem Fahrzeug dargestellt werden, mit den Projektionseinrichtungen 2c und 2e vorteilhaft Freiflächen seitlich des Schienenfahrzeugs 1. Es ist nicht erforderlich, dass alle die gezeigten Projektionseinrichtungen an dem Fahrzeug 1 vorhanden sind. Beispielsweise kann alternativ die Einrichtung 2a oder 2f vorhanden sein, alternativ die Einrichtung 2b oder 2d oder alternativ die Einrichtung 2c oder 2e. Auf der dem Betrachter abgewandten Rückseite des Fahrzeugs 1 können analog Projektionseinrichtungen wie 2c und/oder 2e angebracht sein. Weiterhin können entlang der Straßenbahn 1, von der nur der vordere Teil gezeigt ist, weitere Projektionseinrichtungen vorhanden sein.
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Beispielhaft nur an der Projektionseinrichtung 2a ist ein Laserstrahl 4 eingezeichnet, der von der Projektionseinrichtung 2a ausgesendet wird und zum zeilenweisen Aufbau einer betretbaren/befahrbaren Freifläche auf die Oberfläche der Straße dient.
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In 1 ist ferner eine Steuerungseinrichtung 30 gezeigt, die mit den Projektionseinrichtungen 2a bis 2f verbunden ist und die Richtung der von den Projektionseinrichtungen ausgesandten Laserstrahlen, wie z.B. dem Strahl 4, zwecks Projektion von Freiflächen auf die Fahrwegsoberfläche steuert.
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2 zeigt eine Straßenbahn 1 in schematischer Darstellung von oben, also mit Blickrichtung des Betrachters auf das Dach der Straßenbahn und auf die Oberfläche des Fahrweges 10 der Straßenbahn 1. Gezeigt sind ferner Schienen 5. Beispielsweise befindet sich die Straßenbahn 1 im Haltezustand an einer Haltestelle. Von der Projektionseinrichtung 2f aus wird eine betretbare/befahrbare Freifläche 6 auf die Oberfläche des Fahrwegs 10 projiziert. Der Fahrweg 10 wird in der Darstellung der 2 von den gestrichelten Linien 11 und 12 begrenzt. Außerhalb des Fahrweges 10 besteht keine Kollisionsgefahr mit Fußgängern, Radfahrern oder Autofahrern. Wie in der 2 gezeigt, wird zu dem Fahrweg 10 beidseitig des Schienenfahrzeugs 1 ein Sicherheitsabstand gerechnet.
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Am Ende des Schienenfahrzeugs 1 wird von einer Projektionseinrichtung 2h eine Freifläche 7 auf die Oberfläche des Fahrwegs projiziert. Dargestellt sind bei allen Projektionseinrichtungen 2 Laserstrahlen 4, die zum zeilenweisen Aufbau der Projektion von Freiflächen dienen. Auf der in Fahrtrichtung F (dargestellt durch einen Pfeil) rechten Seite des Schienenfahrzeugs 1 wird durch die Projektionseinrichtungen 2e und 2g eine Freifläche 8 projiziert. In analoger Weise wird auf der linken Seite des Schienenfahrzeugs 1 durch die Projektionseinrichtungen 2e und 2g eine Freifläche 9 projiziert. Die Freiflächen 6 bis 9 zeigen den Bereich an, der von Fußgängern oder Radfahrern gefahrlos betreten oder befahren werden kann. Die Freiflächen 6 bis 9 können während eines Haltes des Schienenfahrzeugs 1 projiziert werden. Die Freiflächen 6 und 7 zeigen an, wo der Schienenweg gefahrlos überquert werden kann. Die Freiflächen 8 und 9 zeigen an, dass während des Haltes des Fahrzeugs 1 diese Flächen gefahrlos zum Aussteigen oder Einsteigen betreten werden können. Während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs 1 können Freiflächen eingeblendet bleiben. Beispielsweise können die Freiflächen 6 und 7 auch während der Fahrt projiziert werden und bewegen sich somit während der Fahrt entlang des Fahrwegs 10. Während der Fahrt zeigt dann die Fläche 6 an, dass in diesem Bereich die Gleise noch gefahrlos überquert werden können. In der schematischen, nicht maßstäblichen Darstellung ist die Fläche 6 allerdings näher an das Schienenfahrzeug 1 herangerückt, als dies beim normalen Fahrtbetrieb mit normaler Fahrtgeschwindigkeit der Fall sein sollte. In analoger Weise zeigt die Freifläche 7 an, in welchem Bereich während der Fahrt des Schienenfahrzeugs 1 die Gleise hinter dem Schienenfahrzeug bereits wieder überquert werden können.
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Während der Fahrt werden die Freiflächen 8 und 9 nicht projiziert. In diesem Bereich sollte sich während der Fahrt des Schienenfahrzeugs kein Passant befinden. Stattdessen könnten beispielsweise andersfarbige, beispielsweise rot, dargestellte Sperrflächen während der Fahrt projiziert werden. Sperrflächen seitlich des Fahrzeugs können auch während eines Halts projiziert werden, beispielsweise wenn Fahrgäste wegen eines vorbeifahrenden anderen Schienenfahrzeuges, beispielsweise eines Gegenzuges, nicht aussteigen dürfen.
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Ebenso könnten unmittelbar vor und hinter dem Schienenfahrzeug Sperrflächen projiziert werden, sowohl während der Fahrt als auch während des Haltes.
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In 3 ist ein Verfahren unter Berücksichtigung zweier Schienenfahrzeuge 1 und 20 gezeigt. Das erste Schienenfahrzeug 1 weist analog zu dem in 2 dargestellten Schienenfahrzeug 1 die Projektionseinrichtungen 2e‘, 2f‘, 2g‘ und 2h‘ auf. In gleicher Weise wie in 2 sind Freiflächen 6, 7, 8 und 9 gezeigt, die mit den Projektionseinrichtungen 2e bis 2h rund um das Schienenfahrzeug 1 projiziert werden. Das zweite Schienenfahrzeug 20 weist analoge Projektionseinrichtungen auf, mit denen analoge Freiflächen projiziert werden können. Die analogen Projektionseinrichtungen und Freiflächen sind bei dem zweiten Schienenfahrzeug 20 mit Hochstrichen gekennzeichnet.
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Zusätzlich werden bei dem Verfahren mit zwei Schienenfahrzeugen weitere betretbare Freiflächen 15 und 16 projiziert. Die Fahrzeuge 1 und 20 sind über Funk miteinander verbunden und gegenseitig über ihre Bewegungszustände informiert. In dem Schienenfahrzeug 1 kann mittels der Information über den Bewegungszustand des Schienenfahrzeugs 20 der voraussichtliche zukünftige Aufenthaltsort des Schienenfahrzeugs 20 ermittelt werden. Beispielsweise befinden sich beide Fahrzeuge im Haltezustand und der zukünftige Aufenthaltsort ist für die Dauer des Haltes der in der 3 gezeigte Aufenthaltsort bei beiden Schienenfahrzeugen. Im Schienenfahrzeug 1 ist der Aufenthaltsort des Schienenfahrzeugs 20 bekannt und auf Basis dieser Information kann von den Projektionseinrichtungen 2e und 2g, die auf der in Fahrtrichtung F (Pfeil) linken Seite des Fahrzeugs 1 angeordnet sind (in 3 die oberen 2g und 2h), eine Freifläche 15 projiziert werden. Die Freifläche 15 zeigt an, dass auch dieser Bereich, der auf dem Fahrweg des zweiten Schienenfahrzeugs 20 liegt, gefahrlos betreten werden kann. Die Freifläche 15 kann in diesem Fall von dem Fahrzeug 20 aus nicht projiziert werden, da sie zu weit entfernt liegt. Wenn das Fahrzeug 20 in Bewegung gesetzt wird, in Fahrtrichtung F' (Pfeil), wird der Bewegungszustand wiederum an das Fahrzeug 1 übermittelt und ab einem gewissen Zeitpunkt wird die Freifläche 15 nicht mehr projiziert.
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In analoger, aber umgekehrter Weise liegt im zweiten Fahrzeug 20 eine Information über den Bewegungszustand des ersten Schienenfahrzeugs 1 vor und es kann eine Freifläche 16 vom zweiten Schienenfahrzeug 20 aus projiziert werden, welche im Fahrtweg des ersten Schienenfahrzeugs 1 liegt. Mit Hilfe dieser Ausführungsform der Erfindung können weitere Streckenbereiche abgesichert werden, indem die Fahrtinformationen bzw. Bewegungszustände eines ersten Fahrzeugs von einem oder mehreren weiteren Fahrzeugen verarbeitet werden und Freiflächen im Fahrtweg des ersten Fahrzeugs von diesen anderen Fahrzeugen projiziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012003158 A1 [0038]