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WO2017042044A1 - Verfahren und einrichtung zur warnung von verkehrsteilnehmern für ein schienenfahrzeug mittels schall- oder lichtsignalen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur warnung von verkehrsteilnehmern für ein schienenfahrzeug mittels schall- oder lichtsignalen Download PDF

Info

Publication number
WO2017042044A1
WO2017042044A1 PCT/EP2016/070356 EP2016070356W WO2017042044A1 WO 2017042044 A1 WO2017042044 A1 WO 2017042044A1 EP 2016070356 W EP2016070356 W EP 2016070356W WO 2017042044 A1 WO2017042044 A1 WO 2017042044A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
warning
road users
rail vehicle
acoustic
control device
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/070356
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Preis
Bernhard KNEIDINGER
Original Assignee
Siemens Ag Österreich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag Österreich filed Critical Siemens Ag Österreich
Priority to EP16758161.0A priority Critical patent/EP3319859A1/de
Publication of WO2017042044A1 publication Critical patent/WO2017042044A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/34—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for indicating the distance between vehicles or trains by the transmission of signals therebetween
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/243—Transmission mechanism or acoustical signals for gates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/30—Supervision, e.g. monitoring arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device warning of road users for a rail vehicle by means of sound or light signals.
  • Rail vehicles are equipped with acoustic warning devices, such as horns, horns, bells, etc. by means of which other road users can be warned. Likewise, they are equipped with optical lighting devices (three-light
  • Warning devices are operated by the driver and are characterized in part, especially in full tracks by very high volume. This high volume leads to high sound entry into the driver's compartment, which in extreme cases can lead to conflicts with relevant occupational safety laws. Furthermore, these warning devices have a very little bundled Schallabstrahl characterizing, whereby a majority of the sound energy is not directed to the target and thereby the effective range of the warning device is reduced. In vehicles for traffic within the urban area significantly quieter warning devices are provided, such as bells or ringing at Trams. Those submitted by these institutions
  • Pedestrian traffic (trams in pedestrian areas) requires permanently necessary concentration.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for warning road users for a rail vehicle by means of sound or light signals, which causes an automatic emission of sound or light signals.
  • the invention can be used automatically
  • Rail vehicles are used, which drive on a non-separate from the rest of traffic or not intersection-free rail network.
  • the invention comprises a device for warning road users for a rail vehicle by optical and acoustic signaling devices, wherein sensors are provided, which for the detection of
  • Position data of other road users are set up and which transmit them to a control device, wherein the control means comprises computing means for determining an at least two-stage collision probability and a warning level for each other road users from these position data and wherein the control means for controlling the optical and acoustic Signaling devices comprises and the optical and acoustic signaling devices in
  • sensors are provided, which the
  • optical cameras for visible light for example, optical cameras for visible light
  • Thermal imaging cameras infrared cameras
  • laser sensors laser sensors
  • Rail vehicle can be determined because laser sensors can determine a three-dimensional image of the vehicle environment.
  • Control device an at least two-stage
  • Collision probability calculated. For example, the collision probability of an object located directly on the track at a great distance, which has no airspeed of its own, is 100%; however, for an object just leaving the driveway in the immediate vicinity, the collision probability is 0%.
  • Collision probability on. is a classification of the detected other road users in certain
  • the control device continuously determines a respective collision probability for the additional road users detected by the sensors and determines therefrom as well as from the optional categorization each an adequate warning degree.
  • Each alert level corresponds to a particular acoustic signal alone or in combination with a particular optical signal.
  • Signaling devices designed radiated signals in their intensity or their waveform or their direction of emission as a function of the respective degree of warning. For example, for the warning of a person in
  • Light cones can be changed automatically
  • variable focal length of the lamp associated with the lens For example, by means of a presettable by the control device variable focal length of the lamp associated with the lens.
  • a preferred embodiment of the invention provides to emit the acoustic signals by means of strong focusing parametric ultrasound speakers.
  • These loudspeakers make it possible to radiate sound extremely concentrated in the audible frequency range, with the sound itself being generated by means of ultrasound.
  • the specific design of these speakers makes it possible to perceive the sound event only from a certain distance from the sound source, but not in the immediate vicinity of the sound source. In such a way, the sound entry into the reduced
  • control device determines the respectively required setting from the position data of the other road user
  • Movement device can also be a plurality of
  • Ultrasonic speakers are provided, each for the sonication of a certain angular range around the
  • Vehicle front are designed.
  • the control device initiates the signal to be reproduced those ultrasound loudspeakers in whose emission range the other road user to be warned was recognized.
  • control device with an interface to a
  • the braking is triggered by the control device when the collision probability with another
  • a preferred embodiment of the invention provides to provide the control device with an interface to an input-output device.
  • commands can be transmitted to the control device via this interface, which cause the manual triggering of a signal.
  • the interface for optical representation of the positions of the other via this interface
  • the rail vehicle may be equipped with an output device by means of which the vehicle driver can be represented by the detected further road users.
  • the vehicle driver can be represented by the detected further road users.
  • screens, inserts in a windscreen (head-up display) or data glasses can be used. The driver is thus the other detected by the sensors and the control device and possibly classified
  • Control device by time averaging
  • the advantage can be achieved to be able to realize a warning intensity adapted to the respective environment, in which the sound signal can be reliably heard, but does not represent excessive annoyance. For example, in quiet environments, especially too
  • Fig.2 means for warning road users.
  • FIG. 1 shows, by way of example and schematically, a rail vehicle and other road users. It is shown the principle underlying the invention.
  • a rail vehicle 1 runs on a route on which is to be expected with passenger traffic, such as a tram in one
  • Road users such as motor vehicles application.
  • FIG. 2 shows, by way of example and schematically, a device for warning road users. It is based on one
  • Control device 5 comprises. To detect more
  • Road users 4 are provided by way of example with a camera 7 and a sensor 6, which transmit their respective data to the control device 5.
  • the warning of the other road users takes place via two acoustic signals
  • Signaling devices 2 can also be embodied as parametric loudspeakers, with an emission direction being transmitted by the control device 5 in addition to the audio signal to be reproduced.
  • an input device 11th For interaction with a driver is an input device 11th
  • an output device 12 is provided, which displays the information transmitted to it by the control device 5 optically and / or acoustically to the vehicle driver.
  • a microphone 10 is connected to the control device 5 via which the driver voice announcements over the
  • the control device 5 can emit acoustic signaling devices 2.
  • the control device 5 comprises a latch 8, which via the acoustic and optical
  • Signaling devices 2.3 to be reproduced signals such as certain sounds or sound light
  • control device 5 is connected to an interface Vehicle control 9 equipped, via which the control device 5 data on the current operating state of the rail vehicle 1, for example, the current
  • Driving speed can be transmitted.
  • the control device 5 transmits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) mittels Schall- oder Lichtsignalen mit folgenden Verfahrensschritten: - Erfassen der Positionsdaten weiterer Verkehrsteilnehmer (4) mittels Sensoren (6, 7), - Bestimmen einer mindestens zweistufigen Kollisionswahrscheinlichkeit für jeden weiteren Verkehrsteilnehmer (4) aus den Positionsdaten, - Bestimmen eines Warngrads für jeden weiteren Verkehrsteilnehmer (4), - Abgeben eines dem jeweiligen Warngrad entsprechenden akustischen oder optischen Signals.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern für ein Schienenfahrzeug mittels Schall- oder Lichtsignalen.
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung Warnung von Verkehrsteilnehmern für ein Schienenfahrzeug mittels Schall- oder Lichtsignalen.
Stand der Technik
Schienenfahrzeuge sind mit akustischen Warneinrichtungen, wie Hupen, Hörner, Glocken, etc. ausgestattet mittels welchen weitere Verkehrsteilnehmer gewarnt werden können. Ebenso sind sie mit optischen Leuchteinrichtungen (Dreilicht
Spitzensignal oder ähnlichem) ausgestattet, welche eine
Erkennung eines Schienenfahrzeugs bereits über größere
Entfernungen ermöglichen soll. Die akustischen
Warneinrichtungen werden durch den Fahrzeugführer betätigt und zeichnen sich teilweise, insbesondere bei Vollbahnen durch sehr hohe Lautstärke aus. Diese hohe Lautstärke führt zu hohem Schalleintrag in den Fahrerraum, was in Extremfällen zu Konflikten mit einschlägigen Arbeitsschutzgesetzen führen kann. Weiters weisen diese Warneinrichtungen eine nur sehr wenig gebündelte Schallabstrahlcharakteristik auf, wodurch ein Großteil der Schallenergie nicht auf das Ziel gerichtet ist und dadurch die effektive Reichweite der Warneinrichtung reduziert ist. Bei Fahrzeugen für den Verkehr innerhalb des Stadtgebiets sind wesentlich leisere Warneinrichtungen vorgesehen, beispielsweise Glocken bzw. Klingeln bei Straßenbahnen. Die von diesen Einrichtungen abgegebenen
Signale sind oft zu leise um im allgemeinen Verkehrsgeschehen wahrgenommen zu werden. Ebenso reduziert die zu weite
Abstrahlcharakteristik die effektive Reichweite. Da die
Auslösung aller akustischen Warneinrichtungen durch den
Fahrzeugführer erfolgt, obliegt es ihm das Verkehrsgeschehen so zu beobachten, dass potentielle Konflikte erkannt werden und die Verkehrsteilnehmer rechtzeitig gewarnt werden.
Insbesondere bei Fahrten auf baulich nicht von der Fahrbahn getrennten Schienenstrecken oder auf Stecken mit
Fußgängerverkehr (Straßenbahnen in Fußgängerzonen) ist dabei dauerhaft nötige Konzentration erforderlich. Eine
Unterstützung des Fahrzeugführers durch fahrzeugseitige
Einrichtungen ist aus dem Stand er Technik nicht bekannt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern für ein Schienenfahrzeug mittels Schall- oder Lichtsignalen anzugeben, welches eine automatische Abgabe von Schall- oder Lichtsignalen bewirkt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Dem Grundgedanken der Erfindung nach ist ein Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern für ein Schienenfahrzeug mittels Schall- oder Lichtsignalen beschrieben, welches folgenden Verfahrensschritte umfasst:
- Erfassen der Positionsdaten weiterer Verkehrsteilnehmer mittels Sensoren, - Bestimmen einer mindestens zweistufigen
Kollisionswahrscheinlichkeit für jeden weiteren
Verkehrsteilnehmer aus den Positionsdaten,
- Bestimmen eines Warngrads für jeden weiteren
Verkehrsteilnehmer,
- Abgeben eines dem jeweiligen Warngrad entsprechenden akustischen oder optischen Signals.
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, automatisch die ein
Schienenfahrzeug umgebenden weiteren Verkehrsteilnehmer lokalisieren zu können, deren jeweilige
Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Schienenfahrzeug
ermitteln zu können und an diese Kollisionswahrscheinlichkeit angepasste optische oder akustische Signale abgeben zu können. Solcherart kann der Fahrzeugführer in seinen Aufgaben unterstützt werden, da die Überwachung des Fahrwegs
automatisch erfolgt.
Ebenso kann die Erfindung bei automatisch verkehrenden
Schienenfahrzeugen zum Einsatz kommen, welche auf einem vom übrigen Verkehr nicht getrennten bzw. nicht kreuzungsfreien Schienennetz fahren.
Weiters umfasst die Erfindung eine Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern für ein Schienenfahrzeug durch optische und akustische Signalisierungseinrichtungen, wobei Sensoren vorgesehen sind, welche zur Erfassung von
Positionsdaten weiterer Verkehrsteilnehmer eingerichtet sind und welche diese an eine Steuereinrichtung übermitteln, wobei die Steuereinrichtung Rechenmittel zur Bestimmung einer mindestens zweistufigen Kollisionswahrscheinlichkeit und eines Warngrades für jeden weiteren Verkehrsteilnehmer aus diesen Positionsdaten umfasst und wobei die Steuereinrichtung Mittel zur Ansteuerung der optischen und akustischen Signalisierungseinrichtungen umfasst und die optischen und akustischen Signalisierungseinrichtungen dabei in
Abhängigkeit von dem jeweiligen Warngrad unterschiedliche Signale abgeben.
Einfindungsgemäß sind Sensoren vorgesehen, welche die
Positionsdaten weiterer Verkehrsteilnehmer erfassen. Dazu können alle bekannten Sensorarten der Bilderkennung,
beispielsweise optische Kameras für sichtbares Licht,
Wärmebildkameras (Infrarotkameras) oder Lasersensoren
eingesetzt werden. Es ist besonders vorteilhaft Lasersensoren einzusetzen, da solcherart in einem Meßvorgang neben den Umrissen und der Position relativ zum Fahrweg auch der
Abstand des weiteren Verkehrsteilnehmers zu dem
Schienenfahrzeug ermittelt werden kann, da Lasersensoren ein dreidimensionales Abbild der Fahrzeugumgebung bestimmen können .
Aus den solcherart gewonnenen Positionsdaten (relativer Azimuth, Elevation und Entfernung zu dem Schienenfahrzeug) der weiteren Verkehrsteilnehmer wird in einer
Steuereinrichtung eine mindestens zweistufige
Kollisionswahrscheinlichkeit errechnet. Beispielsweise beträgt die Kollisionswahrscheinlichkeit eines unmittelbar am Fahrweg befindlichen Objekts in großer Entfernung, welches keine Eigengeschwindigkeit aufweist 100%, für ein soeben den Fahrweg verlassendes Objekt in unmittelbarer Nähe beträgt die Kollisionswahrscheinlichkeit jedoch 0%.
Verkehrsteilnehmer welche sich dem Fahrweg nähern,
beispielsweise kreuzende Kraftfahrzeuge weisen je nach
Entfernung, Geschwindigkeit sowie Geschwindigkeit des
Schienenfahrzeugs eine jeweils unterschiedliche
Kollisionswahrscheinlichkeit auf . In weiterer Fortbildung der Erfindung ist eine Klassifikation der erfassten weiteren Verkehrsteilnehmer in bestimmte
Kategorien vorgesehen. Insbesondere sind dabei die
Verkehrsteilnehmer in Menschen, Tiere und Gegenstände
(Fahrzeuge) unterteilt.
Die Steuereinrichtung ermittelt kontinuierlich für die von den Sensoren erfassten weiteren Verkehrsteilnehmer eine jeweilige Kollisionswahrscheinlichkeit und bestimmt daraus sowie aus der optional erfolgten Kategorisierung je einen adäquaten Warngrad. Einem Warngrad entspricht jeweils ein bestimmtes akustisches Signal für sich allein mit oder in Kombination mit einem bestimmten optischen Signal.
Dabei sind die von den optischen und akustischen
Signalisierungseinrichtungen abgestrahlten Signale in ihrer Intensität oder ihrer Signalform oder ihrer Abstrahlrichtung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Warngrad gestaltet. Beispielsweise ist für die Warnung einer Person in
unmittelbarer Nähe des Schienenfahrzeugs ein leiser aber markanter Warnton ausreichend, für ein in einiger Entfernung auf dem Fahrweg befindliches Tier aber ein sehr lauter Ton erforderlich .
Die Abgabe der akustischen Signale erfolgt mittels am
Schienenfahrzeug angeordneten Lautsprechern, Hörnern,
Klingeln oder Glocken. Die Abgabe der optischen Signale erfolgt mittels am Schienenfahrzeug angeordneten stark gerichteten Lichtquelle, insbesondere einem Scheinwerfer oder einer Blitzlampe. Dabei kann die Lichtquelle automatisch kraftunterstützt bewegbar, insbesondere drehbar angeordnet werden. Weiters kann die Richtwirkung (Bündelung) des
Lichtkegels automatisch veränderbar gestaltet sein,
beispielsweise mittels einer von der Steuereinrichtung vorgebbaren variablen Brennweite eines dem Leuchtmittel zugeordneten Objektivs.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die akustischen Signale mittels stark bündelnder parametrischer Ultraschallautsprecher abzustrahlen. Diese Lautsprecher erlauben es, Schall im hörbaren Frequenzbereich äußerst stark gebündelt abzustrahlen, wobei die Schallerzeugung selbst mittels Ultraschall erfolgt. Die spezifische Bauart dieser Lautsprecher erlaubt es, das Schallereignis nur ab einer bestimmten Entfernung von der Schallquelle wahrnehmen zu können, nicht jedoch in unmittelbarer Nähe der Schallquelle. Solcherart reduziert sich der Schalleintrag in das
Schienenfahrzeug beträchtlich. Weiters werden Unbeteiligte dadurch wesentlich weniger gestört als bei dem Einsatz herkömmlicher Warneinrichtungen.
Die starke Bündelung des von Ultraschallautsprechern
abgegebenen Schalls bedingt eine kraftunterstützt bewegbare Anordnung an dem Schienenfahrzeug, sodass konkrete weitere Verkehrsteilnehmer angesprochen werden können. Dazu ermittelt die Steuereinrichtung aus den Positionsdaten des weiteren Verkehrsteilnehmers die jeweils erforderliche Einstellung
(Azimut) der Bewegungseinrichtung des Ultraschallautsprechers und steuert diese dementsprechend an.
Ergänzend oder alternativ zum Vorsehen einer
Bewegungseinrichtung kann auch eine Mehrzahl an
Ultraschallautsprechern vorgesehen werden, welche jeweils für die Beschallung eines bestimmten Winkelbereichs um die
Fahrzeugfront ausgelegt sind. Bei dieser Ausführungsform leitet die Steuereinrichtung das wiederzugebende Signal an jenen Ultraschallautsprecher, in dessen Abstrahlbereich der zu warnende weitere Verkehrsteilnehmer erkannt wurde.
In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es empfehlenswert, Ultraschallautsprecher einzusetzen, deren
Abstrahlcharakteristik, insbesondere der Abstrahlwinkel durch geeignete elektrische Ansteuerung in einem weiten Bereich veränderbar ist. Dadurch können aufwendige Bewegungs- bzw. Dreheinrichtungen für die Lautsprecher entfallen.
In weiterer Fortbildung der Erfindung empfiehlt es sich, die Steuereinrichtung mit einer Schnittstelle zu einer
Fahrzeugsteuerung auszustatten, über welche ein eine Bremsung auslösendes Signal an die Fahrzeugsteuerung übermittelbar ist. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine Bremsung auch ohne Zutun des Fahrzeugführers und ohne streckenseitige
Einrichtungen vorsehen zu müssen, auslösen zu können. Die Bremsung wird durch die Steuereinrichtung ausgelöst, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit mit einem weiteren
Verkehrsteilnehmer einen bestimmten Wert überschreitet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Steuereinrichtung mit einer Schnittstelle zu einer Ein- Ausgabeeinrichtung auszustatten. Über diese Schnittstelle können einerseits Befehle an die Steuereinrichtung übertragen werden, welche die manuelle Auslösung eines Signals bewirken. Andererseits können über diese Schnittstelle die die zur optischen Darstellung der Positionen der weiteren
Verkehrsteilnehmer erforderlichen Daten übertragen werden. Dabei ist das Schienenfahrzeug mit einer geeigneten
Eingabeeinrichtung auszustatten, mittels welcher der
Fahrzeugführer bestimmte Signale auslösen kann und
gegebenenfalls auch deren Abstrahlrichtung bestimmen kann. Andererseits kann das Schienenfahrzeug mit einer Ausgabeeinrichtung ausgestattet sein, mittels welcher dem Fahrzeugführer die erfassten weiteren Verkehrsteilnehmer darstellbar sind. Dazu können beispielsweise Bildschirme, Einblendungen in eine Frontscheibe (Head-Up Display) oder Datenbrillen eingesetzt werden. Dem Fahrzeugführer werden solcherart die durch die Sensoren und die Steuereinrichtung erfassten und ggf. klassifizierten weiteren
Verkehrsteilnehmer dargestellt. Dabei kann der Fahrzeugführer bereits frühzeitig vor potentiellen Konflikten mit diesen Verkehrsteilnehmern gewarnt werden.
In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es empfehlenswert, den Schalldruck der abzugebenden Schallsignale in
Abhängigkeit des Umgebungsgeräuschpegels zu bestimmen. Dazu ist durch ein Mikrophon, welches den Schalldruck außerhalb des Fahrzeugs (Umgebungsschalldruck ) aufnimmt und eine
Steuereinrichtung durch zeitliche Mittelung ein
Umgebungsgeräuschpegel zu bestimmen und aus dieser Messung ein Sollschalldruck für das jeweils abzugebenden akustische Signal zu bestimmen. Solcherart ist der Vorteil erzielbar, eine an die jeweilige Umgebung angepasste Warnintensität realisieren zu können, bei welcher das Schallsignal sicher hörbar ist, jedoch keine übermäßige Belästigung darstellt. Beispielsweise ist in ruhigen Umgebungen, insbesondere zu
Nachtzeiten eine leisere Schallabgabe ausreichend. Dies ist ebenso für alle weiteren Schallabgabeeinrichtungen eines Schienenfahrzeugs (z.B. eine akustische Türschließwarnung) vorteilhaft, welche in ruhigen Umgebungen ebenso nicht mit hohem Schalldruck arbeiten muß. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen beispielhaft:
Fig.l Schienenfahrzeug und weitere Verkehrsteilnehmer.
Fig.2 Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern.
Ausführung der Erfindung Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch ein Schienenfahrzeug und weitere Verkehrsteilnehmer. Es ist das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip dargestellt. Ein Schienenfahrzeug 1 verkehrt auf einer Strecke auf welcher mit Personenverkehr zu rechnen ist, beispielsweise eine Straßenbahn in einer
Fußgängerzone. Zwei Verkehrsteilnehmer 4, in gezeigtem
Beispiel zwei Personen befinden sich in unmittelbarer
Umgebung vor der Stirnseite des Schienenfahrzeugs 1 in
Fahrtrichtung und stellen potentielle Konfliktmöglichkeiten dar. Beide Verkehrsteilnehmer 4 bewegen sich aus Sicht des Fahrzeugführers des Schienenfahrzeugs 1 von links nach rechts. Dabei stellt der dem Schienenfahrzeug 1 nähere
Verkehrsteilnehmer 4 keine Gefahr für einen Zusammenstoß mehr da, da er zwar sehr nahe ist, den Fahrweg aber bereits verlassen hat. Der weiter entfernte Verkehrsteilnehmer 4 jedoch weist eine Bewegungsrichtung auf den Fahrweg zu auf und stellt einen erkannten Konflikt dar. Es liegt somit eine von Null verschiedene Kollisionswahrscheinlichkeit vor und die Steuereinrichtung 5 ermittelt einen adäquaten Warngrad. Ein dem Warngrad entsprechendes Signal wird daraufhin durch eine der akustischen Signalisierungseinrichtungen 5
wiedergegeben, ggf. wird zusätzlich automatisch eine Bremsung ausgelöst. Die zur Erkennung erforderlichen Sensoren sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Dasselbe Grundprinzip findet auch für andere Arten von
Verkehrsteilnehmern, wie Kraftfahrzeugen Anwendung.
Fig .2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern. Es ist anhand eines
Blockschaltbilds eine Einrichtung zur Warnung von
Verkehrsteilnehmern dargestellt, welche eine
Steuereinrichtung 5 umfasst. Zur Erkennung weiterer
Verkehrsteilnehmer 4 sind beispielhaft eine Kamera 7 und ein Sensor 6 vorgesehen, welche ihre jeweiligen Daten an die Steuereinrichtung 5 übermitteln. Die Warnung der weiteren Verkehrsteilnehmer erfolgt über je zwei akustische
Signalisierungseinrichtungen 2 und optische
Signalisierungseinrichtungen 3. Die akustischen
Signalisierungseinrichtungen 2 können auch als parametrische Lautsprecher ausgeführt sein, wobei zusätzlich zum dem wiederzugebenden Audiosignal auch eine Abstrahlrichtung von der Steuereinrichtung 5 übermittelt wird. Zur Interaktion mit einem Fahrzeugführer ist eine Eingabeeinrichtung 11
vorgesehen, mittels welcher manuell bestimmte Signale über die Signalisierungseinrichtungen 2,3 ausgebbar sind. Weiters ist eine Ausgabeeinrichtung 12 vorgesehen, welche die von der Steuereinrichtung 5 an sie übermittelten Informationen dem Fahrzeugführer optisch und/oder akustisch darstellt. Ein Mikrofon 10 ist mit der Steuereinrichtung 5 verbunden über welches der Fahrzeugführer Sprachdurchsagen über die
akustischen Signalisierungseinrichtungen 2 abstrahlen kann. Die Steuereinrichtung 5 umfasst einen Signalspeicher 8, welcher die über die akustischen und optischen
Signalisierungseinrichtungen 2,3 wiederzugebenden Signale, beispielsweise bestimmte Klänge oder Klang-Licht
Kombinationen auslesbar abgespeichert vorhält. Weiters ist die Steuereinrichtung 5 mit einer Schnittstelle zu einer Fahrzeugsteuerung 9 ausgestattet, über welche der Steuereinrichtung 5 Daten über den aktuellen Betriebszustand des Schienenfahrzeugs 1, beispielsweise die aktuelle
Fahrgeschwindigkeit übermittelbar sind. In Richtung der Fahrzeugsteuerung 9 übermittelt die Steuereinrichtung 5
Signale bei Vorliegen eines bestimmten Warngrads ein Signal, welches eine Bremsung des Schienenfahrzeugs 1 bewirkt.
Liste der Bezeichnungen
1 Schienenfahrzeug
2 Akustische Signalisierungseinrichtung
3 Optische Signalisierungseinrichtung
4 Verkehrsteilnehmer
5 Steuereinrichtung
6 Sensor
7 Kamera
8 Signalspeieher
9 Fahrzeugsteuerung
10 Mikrophon
11 Eingabeeinrichtung
12 Ausgabeeinrichtung

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) mittels Schall- oder
Lichtsignalen mit folgenden Verfahrensschritten:
- Erfassen der Positionsdaten weiterer
Verkehrsteilnehmer (4) mittels Sensoren (6,7),
- Bestimmen einer mindestens zweistufigen
Kollisionswahrscheinlichkeit für jeden weiteren
Verkehrsteilnehmer (4) aus den Positionsdaten,
- Bestimmen eines Warngrads für jeden weiteren
Verkehrsteilnehmer (4),
- Abgeben eines dem jeweiligen Warngrad entsprechenden akustischen oder optischen Signals.
2. Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einem bestimmten
Warngrad zusätzlich ein eine Bremsung auslösendes
Signal an eine Fahrzeugsteuerung (9) abgegeben wird.
Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das dem jeweiligen
Warngrad entsprechenden akustische oder optische Signal auf den jeweiligen Verkehrsteilnehmer (4) gerichtet abgestrahlt wird.
Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassifikation der erfassten Verkehrsteilnehmer (4) erfolgt und diese Klassifikation gemeinsam mit der
Kollisionswahrscheinlichkeit des jeweiligen
Verkehrsteilnehmers zur Ermittlung des Warngrads herangezogen wird.
Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifikation in den Kategorien Mensch, Tier und Gegenstand erfolgt.
Verfahren zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Mikrophons der Umgebungsschalldruck ermittelt wird und aus dieser Messung des Umgebungsschalldrucks ein Sollschalldruck das abzugebende akustische Signal bestimmt wird.
Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1), umfassend optische und akustische Signalisierungseinrichtungen (2,3),
dadurch gekennzeichnet, dass
Sensoren (6,7) vorgesehen sind, welche zur Erfassung von Positionsdaten weiterer Verkehrsteilnehmer (4) eingerichtet sind und welche diese an eine
Steuereinrichtung (5) übermitteln, wobei die
Steuereinrichtung (5) Rechenmittel zur Bestimmung einer mindestens zweistufigen Kollisionswahrscheinlichkeit und eines Warngrades für jeden weiteren
Verkehrsteilnehmer (4) aus diesen Positionsdaten umfasst und wobei die Steuereinrichtung (5) Mittel zur Ansteuerung der optischen und akustischen Signalisierungseinrichtungen (2,3) umfasst und die optischen und akustischen Signalisierungseinrichtungen (2,3) dabei in Abhängigkeit von dem jeweiligen Warngrad unterschiedliche Signale abgeben.
8. Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (6,7) als Radarsensor oder als Kamera oder als Wärmebildkamera oder als Lasersensor ausgebildet sind.
9. Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von den optischen und akustischen Signalisierungseinrichtungen
(2,3) abgestrahlten Signale in ihrer Intensität oder ihrer Signalform oder ihrer Abstrahlrichtung in
Abhängigkeit von dem jeweiligen Warngrad gestaltet sind .
10. Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) eine Schnittelle zu einer Fahrzeugsteuerung (9) umfasst und bei Vorliegen eines bestimmten Warngrads zusätzlich ein eine Bremsung auslösendes Signal an die Fahrzeugsteuerung (9) abgibt.
11. Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 7 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) eine Schnittstelle zu einer Ein- Ausgabeeinrichtung (11,12) umfasst, über welche die manuelle Auslösung eines Signals ausgeführt werden kann und zur die zur optischen Darstellung der Positionen der weiteren
Verkehrsteilnehmer (4) erforderlichen Daten übertragbar sind .
12. Einrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern (4) für ein Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Mikrophon vorgesehen ist, welches zur Messung des Umgebungsschalldrucks eingerichtet ist und wobei die Steuereinrichtung (5) aus dieser Messung des
Umgebungsschalldrucks ein Sollschalldruck das
abzugebende akustische Signal ermittelt und die
akustischen Signalisierungseinrichtungen (2,3) so ansteuert, dass dieser ermittelte Schalldruck
abgestrahlt wird.
PCT/EP2016/070356 2015-09-08 2016-08-30 Verfahren und einrichtung zur warnung von verkehrsteilnehmern für ein schienenfahrzeug mittels schall- oder lichtsignalen WO2017042044A1 (de)

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