CN105593103B - 用于在轨道侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆(103)的位置进行监控的设备(105)，该设备包括：用于在基础设施侧对停放的车辆(103)的地点变化进行探测的探测器(111)和通信装置(115)，所述通信装置构成用于经由通信网络(109)将探测到的地点变化传达给通信网络(109)的用户(107)。本发明还涉及一种相应的方法、一种相应的系统、一种用于运行该系统的方法以及一种计算机程序。

Description

用于在轨道侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的设 备和方法

技术领域

本发明涉及用于在轨道侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的一种设备和一种方法。本发明还涉及用于在轨道侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的一种系统以及一种用于运行该系统的方法。本发明还涉及一种计算机程序。

背景技术

在停放轨道引导的车辆之后，通常关断不必要的消耗器，包括用于自动地进行列车控制的车辆控制设备。由此例如对于车辆控制设备通常失去关于车辆停放在哪个地点的信息。只有当能够确保车辆例如不会因外部影响而运动时，在车辆控制设备中的地点信息的剩余的存储才是允许的。如果车辆控制设备在车辆再次开始运行时接通，那么因此缺少车辆的定位，即车辆位于哪个地点。

但是，该信息尤其对于自动的列车运行是有利的，因为车辆于是在再次开始运行之后立即能够以满功率开始自动的列车行驶，而不需要例如用于定位车辆的初始化行驶。在此，车辆的位置通常以具有厘米分辨率的米或分米范围中的精度来确定。

然而能够保持接通车辆控制设备，使得所述车辆控制设备将如下信息保持在其存储器中：车辆已经停放在哪个位置或哪个地点处。

当然，接通的车辆控制设备消耗通常必须由车辆蓄电池提供的功率。但是，所述车辆蓄电池仅能够为车辆控制设备提供有限的能量，使得车辆控制设备仅能够运行特定的小时数，在这段时间内能确保车辆的正确的定位。

因此存在如下需求：车辆能够借助其车辆控制设备完全地关断并且在任意的停车时间之后能够再次开始自动运行。但是对此需要确定在停放车辆之后和在关断全部消耗器包括车辆控制设备之后车辆是否移动，即所述车辆的位置或其地点是否相对于车辆被停放的地点改变。为此，已知的方法本来已经使用现有的或特别的轨道空闲信号装置(Gleisfreimeldeeinrichtung)。然而在此仅能够确定：车辆是否位于通过轨道空位信号装置预设的停止位置中。该方法在此限制于确定的列车长度和具有其特定的轴距的车辆类型。在此，精度限定为数米。

发明内容

因此，本发明所基于的目的能够在于：提供一种设备，所述设备克服已知的缺陷并且实现：轨道引导的车辆在再次接通之后立即能够再次进行自动的车辆运行。

本发明所基于的目的也能够在于，提供一种相应的方法、一种相应的系统、一种用于运行该系统的相应的方法以及一种计算机程序。

所述目的借助于根据本发明的相应的主题来实现。有利的设计方案在下文中给出。

根据一个方面，提供一种用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的设备，该设备包括：用于在基础设施侧对停放的车辆的地点变化进行探测的探测器和通信装置，所述通信装置构成用于经由通信网络将探测到的地点变化传达给通信网络的用户。

在此，关于地点变化的信息例如仅能够包含二进制信息：地点变化或不变，和/或具有厘米或分米范围分辨率的地点变化的相对值和/或作为传感器和车辆之间的距离的绝对值。

根据另一方面，提供一种用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的方法，所述方法包括如下步骤：在基础设施侧对停放的车辆的地点变化进行探测，和将探测到的地点变化经由通信网络传达给通信网络的用户。

根据又一方面，提供一种用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的系统，所述系统包括根据本发明的设备和用户。

根据另一方面，提供一种用于运行根据本发明的系统的方法，其中探测器在基础设施侧探测地点变化并且借助于通信装置将探测到的地点变化经由通信网络传达给用户。

根据又一方面，提供一种计算机程序，其包括用于当计算机程序在计算机中运行时执行根据本发明的方法的程序代码。

因此，本发明尤其包括如下思想：不在车辆本身中，即不在车辆之内监控，轨道引导的车辆是否移动。而是根据本发明提出：在外部、即在基础设施侧、尤其在轨道侧对车辆监控，所述车辆是否移动。通过能够在轨道侧进行探测的探测器在基础设施侧、优选在轨道侧监控停放的车辆是否移动，在车辆本身中的车辆控制设备不必再为了定位而保持接通。因此，由此不必再为运行车辆控制设备提供能量。因此也能够在停放的车辆的任意的停止时间之后以有利的方式可靠地确定：停放的车辆的地点或位置(地点和位置在本说明的范围中被同义地应用)是否改变。由于设有通信装置，能够有利地将探测到的地点变化传达给通信网络的用户。因此，由此为第三方提供停放的车辆是否移动的信息。然后，所述第三方能够基于该信息尤其决定现在是否应采取措施。

如果在本说明书的范围中应用术语“基础设施侧”，那么总是表示术语“轨道侧”的意思并且反之亦然。

就本发明而言，术语“轨道侧”(或者“基础设施侧”)尤其表示“从轨道”(或者“从基础设施”，所述基础设施通常位于车辆周围；基础设施因此例如能够是轨道)进而尤其表示：不在轨道车辆本身的内部中执行监控和探测，而是相反在外部、即与车辆分开地执行监控和探测。因此，在车辆外部执行轨道侧的监控和轨道侧的探测。因此这尤其表示：具有探测器和通信装置的设备设置在车辆外部，优选设置在轨道的周围环境中。轨道的周围环境在此尤其表示具有距轨道例如100m、尤其10m、优选5米、尤其小于100m的间距的区域。在此，车辆的停止位置优选不限定于窄的区域而是在一定范围内是灵活的。窄的区域例如能够是火车站或车站或停放轨道。这不同于灵活的区域例如整个路线区域、即尤其车站或火车站之间的路线区域。

设置在车辆外部的元件尤其能够称作为基础设施侧的或轨道侧的或路线侧的或铁轨侧的元件。设置在车辆中、即车辆内部中的元件进而车辆本身的元件尤其能够称作为车辆侧的元件。

轨道引导的车辆例如能够是列车、车厢、动车厢或者动车。代替轨道例如也能够应用术语“铁轨”。

根据一个实施方式，用户能够是列车安全系统的轨道侧的设备。这种列车安全系统尤其包括车辆侧的设备和铁轨侧的设备。这两个设备彼此通信，其中车辆侧的设备能够基于铁轨侧的设备的信息不受用户影响地控制车辆，以便例如在危险情况下制动或者停止车辆。

根据一个实施方式能够提出：探测器具有用于检测车辆的传感器装置和用于控制传感器装置的传感器控制装置，以便在时间上依次地多次检测车辆，其中探测器还包括处理装置，所述处理装置构成用于基于与多次探测到的车辆相对应的传感器图像确定地点变化。

根据另一实施方式能够提出：对停放的车辆在时间上依次多次地进行检测，其中基于与多次检测到的车辆相对应的传感器图像确定地点变化。

因此这尤其表示：将传感器图像与一个或多个在时间上在该传感器图像之前形成的或拍摄的传感器图像进行比较。如果车辆不移动，那么通常在该传感器图像中不能够确定差别。但是如果车辆移动，那么这能够有利地确定为传感器图像中的差别。因此例如能够借助于适当的图像识别方法来评估传感器图像的差别，使得能够相应简单地识别可能的差别。

根据一个实施方式能够提出：传感器装置具有选自下述传感器的组中的至少一个传感器：雷达传感器、超声传感器、红外传感器和光学图像传感器。

就本发明而言的传感器尤其包括发射器和接收器。根据所选择的传感器，发射器沿朝车辆的方向发射相应的信号或者相应的辐射。相应地，接收器构成用于接收由车辆反射的信号。

因此，这尤其表示：发射器将其信号或其辐射发射给车辆，即借助于信号或辐射来加载车辆。加载的辐射或加载的信号的至少一部分沿朝接收器的方向被反射，所述接收器能够接收或探测被反射的信号或被反射的辐射。

因此，这尤其表示：雷达传感器具有雷达发射器和雷达接收器。因此，雷达传感器发射雷达辐射并且能够探测被反射的雷达辐射。因此，雷达传感器形成雷达图像。

因此，超声传感器尤其具有超声发射器和超声接收器。相应地，超声发射器沿朝车辆的方向发射超声信号或超声波。相应地，超声接收器能够接收被反射的超声波或被反射的超声信号。因此，超声传感器形成超声图像。

红外传感器尤其能够作为例外仅包括红外接收器或探测器。这种红外传感器探测由车辆放射的红外辐射。因此，红外传感器形成红外图像。

光学图像传感器尤其能够作为例外仅包括一个用于光的接收器，使得能够形成车辆的图像。光学图像传感器例如能够是视频摄像机的传感器。因此，光学图像传感器形成图像。因此，视频摄像机的传感器形成视频图像。

根据另一实施方式能够提出，设有用于控制探测器的探测器控制装置，其中通信装置构成用于：经由通信网络接收探测器控制命令并且将其转发给探测器控制装置，使得探测器控制装置能够基于接收到的探测器命令控制探测器。

根据另一实施方式能够提出，根据经由通信网络接收到的探测器控制命令来执行轨道侧的探测。

因此，由此有利地实现探测器的控制。特别地，通信网络的用户能够经由通信装置控制探测器。探测器的控制尤其包括激活探测器，使得所述探测器能够执行对地点变化的轨道侧探测。探测器的控制尤其包括去激活，即关断探测器。因此，由此探测器通常不必连续地运行，即使当前没有必须被监控的车辆被停放时也如此。这有利地能够节约电能。

根据一个实施方式能够提出，通信控制装置构成用于：将探测到的地点变化自动地经由通信网络传达给用户。

根据另一实施方式能够提出，将探测到的地点变化自动地传达给用户。

由于探测到的地点变化被自动地传达给用户，所述用户不必自己在设备中进行询问。因此，节约了询问步骤。特别地能够提出：通信装置在探测地点变化之后直接将该信息传达给用户。直接在此尤其表示：在探测地点变化之后仅设有大约10s、例如5s、尤其1s、尤其小于1s的时间。因此，于是立刻且直接地为用户提供车辆移动的信息。所述用户能够给相应快地对此做出反应。因此，能够快速地应对从车辆的地点变化中得到的可能的复杂情况。

根据一个实施方式能够提出，通信装置构成用于：在用户相应地询问时将探测到的地点变化经由通信网络传达给用户。

根据另一实施方式能够提出，将探测到的地点变化在用户相应地询问时传达给用户。

虽然在此用户必须在设备中询问车辆的地点是否相对于原始地点改变。但是因为用户本身能够选择询问的时间点，因此能够有利地确保，用户也准备好处理设备的信息。

根据一个实施方式能够提出，通信装置构成用于将探测到的地点变化自动地经由通信网络传达给用户，并且还构成用于在用户相应地询问时将探测到的地点变化经由通信网络传达给用户。相应地，通信装置尤其能够在所述两个运行方式之间切换。这根据需要和情况来进行。因此，于是能够有利地最优地根据具体的情况调节。

因此，这尤其表示：根据另一实施方式能够提出，根据环境参数将探测到的地点变化自动地传达给用户或者在用户相应地询问时将探测到的地点变化传达给用户。这种环境参数例如描述一个或多个当前的环境条件：例如气候、温度、时间、日期、可见度、空气湿度。

根据一个实施方式能够提出，该设备包括用于控制探测器的控制装置，其中通信装置构成用于经由通信网络接收探测器控制命令并且将其转发给探测器控制装置，使得探测器控制装置能够基于接收到的探测器命令控制探测器，其中用户构成用于检测停放的车辆并且以对检测做出响应的方式将探测器控制命令发送给设备，以便激活探测器。

为此，探测器能够处于待机模式，探测器能够借助于探测器控制命令从所述待机模式中被唤醒。

根据一个实施方式能够提出，用户构成用于：以对检测做出响应的方式存储车辆的目前的地点，并且在车辆的没有发生地点变化的情况下，当激活车辆侧的车辆控制设备以便再次开始运行车辆时，将存储的地点发送给车辆控制设备。

根据一个实施方式能够提出，用户构成用于：以对所传达的探测到的地点变化做出响应的方式将标记派发给车辆，所述标记显示出车辆已经移动。

因此，这尤其表示，用户以对传达的探测到的地点变化做出响应的方式将标记派发给车辆，所述标记显示出：车辆已经移动。因此，操作人员能够识别该情况并且采取适当的措施，以便确保能够再次将地点或位置与车辆相关联。例如操作人员能够借助车辆执行定位行驶，例如其中所述车辆行驶经过两个应答器。这种应答器通常设置在轨道或铁轨的区域中。

根据一个实施方式，通信装置包括用于发射和接收经由通信网络传达的消息的发射器和接收器。消息例如是探测器控制命令、对设备的询问和车辆是否移动的信息。

根据一个实施方式，车辆包括雷达发射器，尤其有源的或无源的雷达反射器，所述雷达反射器设置在车辆的外侧上。由此有利地引起，在该区域中能够引起雷达辐射的优选的反射。由此有利地改进雷达接收信号的质量。因此，在不利的环境情况下能够有利地将不重要的变化，例如落叶、人员处于铁轨中、相邻铁轨中的列车运动更好地与在所观察的停放铁轨中的列车运动进行区分。

根据一个实施方式，探测器构建用于检测或探测车辆的取向。该信息尤其能够借助于通信装置经由通信网络传达给用户。这尤其自动地和/或优选根据相应的询问进行。车辆的取向尤其显示出：前端部(车头)位于哪里以及后端部(车尾)位于哪里。取向尤其相对于通过轨道的导向来限定，即相对于轨道预设的方向被限定。

附图说明

本发明的上述特征、特点和优点以及实现它们的方式和方法结合实施例的下面的描述在理解方面变得更清楚且更加显而易见，所述实施例结合附图被详细描述，其中

图1示出用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆的位置进行监控的系统，

图2示出用于运行根据图1的系统的方法的流程图，以及

图3示出用于运行根据图1的系统的另一方法的流程图。

下面，针对相同的特征能够应用相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆103的位置进行监控的系统101。

在本实施例中，车辆103为列车。该列车在轨道104上引导和停放。

系统101包括用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆103的位置进行监控的设备105。此外，系统101包括用户107。用户107能够是列车安全系统的基础设施侧的部件。

设备105和用户107能够经由通信网络109通信。这象征性地借助于之字形的双箭头示出。

设备105包括用于在基础设施侧对停放的车辆103的地点变化进行探测的探测器111。探测器111包括能够发射和接收雷达辐射116的雷达传感器113。发射的雷达辐射象征性地设有附图标记116。雷达辐射116至少部分地由车辆103反射。反射的雷达辐射能够由雷达传感器113接收。为了概览，由车辆103反射的雷达辐射未被示出。

此外，设备105包括用于控制探测器111的探测器控制装置114。

此外，设备105包括通信装置115，所述通信装置构成用于将探测到的地点变化经由通信网络109传达给通信网络109的用户107。

通信装置115包括未示出的发射器和未示出的接收器以发射和接收经由通信网络109传达的消息。

此外，设备105包括处理装置112，所述处理装置构成用于基于与多次检测到的车辆103相对应的传感器图像、在此为雷达图像来确定地点变化。

车辆103包括车辆控制设备117，所述车辆控制设备连同用户107一起由列车安全系统所包含。车辆控制设备117和用户107同样能够经由通信网络109来通信。该通信也象征性地用具有附图标记109的之字形的双箭头标记。

车辆103包括无源的雷达反射器119，所述雷达反射器设置在车辆103的外侧上。由此有利地引起：在该区域中能够引起雷达辐射116的优选的反射。由此有利地改进雷达接收信号的质量。因此，在环境情况不利时有利地能够将不重要的变化，例如落叶、人员处于铁轨中、相邻铁轨中的列车运动更好地与在所观察的停放铁轨中的列车运动进行区分。

在未示出的实施例中，设备105本身以没有用户107和没有车辆103的方式示出进而公开。

图2示出用于运行根据图1的系统101的方法的流程图。

在步骤201中，用户107检测车辆103的停放。随后，用户107在步骤203中将车辆103的地点或位置以及取向进行存储。在步骤205中，用户107经由通信网络109将探测器控制命令发送给设备105。

发送的探测器控制命令借助于通信装置115接收并且转发给探测器控制装置114。随后，所述探测器控制装置激活雷达传感器113，使得雷达传感器113发送雷达辐射116并且接收被反射的雷达辐射。

因此，设备105以在基础设施侧对车辆103的监控开始。在此，在时间上依次多次地借助于雷达辐射116检测车辆103并且形成相应的传感器图像。处理装置112将目前的雷达图像与之前的雷达图像进行比较。车辆103的检测和传感器图像的形成在步骤207中进行。比较在步骤209中进行。

只要在步骤209中确定目前的雷达图像关于之前的雷达图像的差别，那么这显示出：车辆103已经移动。就此而言，探测到车辆103的地点变化。根据步骤211，由设备105自动地将探测到的地点变化传达给用户107。随后，用户107例如能够将标记派发给车辆103，所述标记显示出：车辆已经移动。因此，用户有利地了解到：必须借助车辆103执行定位行驶。为此，车辆103例如能够驶过两个沿着轨道104设置的应答器。

如果在步骤209中没有探测到地点变化，那么就此而言也没有探测到的地点变化被发送给用户107。如果用户107检测到车辆103再次接通，即投入运行，那么用户107由于未接收到探测到的地点变化而知道车辆103没有移动。用户107在步骤213中将存储的位置或存储的地点以及取向发送给车辆控制设备117。因此，由此有利地，车辆103了解其目前的位置或者其目前的地点以及其取向。这有利地使得不必为此要求使用车辆蓄电池(未示出)。

图3示出用于运行根据图1的系统101的另一方法的流程图。

直至并且包含步骤209，根据图3的方法类似于根据图2的方法。

作为区别，在根据图3的方法中，不自动地将探测到的地点变化发送给用户107。更确切地说，已经探测到地点变化的信息在步骤301中存储在设备105本身中。为此，设备105具有未示出的存储器。

在步骤303中，用户107检测车辆103的再接通。用户107随后在步骤305中询问设备105是否已经探测到车辆103的地点变化。

设备105以对询问做出响应的方式将车辆103是否移动的信息发送给用户107。当没有探测到地点变化时，在步骤307中用户107将存储的位置或存储的地点以及取向发送给车辆控制设备117。

但是只要探测到地点变化，用户107就在步骤309中设定标记。由此，这尤其表示：用户107将标记派发给车辆103，所述标记显示出：车辆103移动。结合图2的描述，随后能够执行定位行驶。

综上所述，本发明因此尤其包括如下思想：提出一种基础设施侧的设备，其借助于雷达辐射和/或其他的无接触的用于传感器成像的技术连续地监控停放铁轨，评估接收到的信号图像和将确定的地点变化转发给列车安全系统的路线侧的设备。因此，为此例如设有安装或设置在停放铁轨附近的雷达发射器和雷达接收器。特别地，设有处理装置，所述处理装置连续地将接收到的信号图像与之前的信号图像进行比较并且确定停放的车辆的地点变化。优选地，设有输入和输出单元，即通信装置的发射器和接收器，以与列车安全系统的路线侧的设备通信。

因此，由此有利地已经探测到由于第二列车单元的错误的碰撞或由于由另一车辆的拖拽而引起的小的数厘米的地点变化。

尽管在细节上通过优选的实施例详细阐明和描述本发明，但是本发明不受所公开的实例限制并且能够由本领域技术人员从中推导出其他的变型形式，而没有偏离本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆(103)的位置无接触地进行监控的设备(105)，该设备包括：

-用于在基础设施侧对停放的所述车辆(103)的地点变化进行探测的探测器(111)和

-通信装置(115)，所述通信装置构成用于经由通信网络(109)将探测到的所述地点变化传达给所述通信网络(109)的用户(107)，其中所述探测器(111)具有用于检测所述车辆(103)的传感器装置和用于控制所述传感器装置的传感器控制装置，以便在时间上依次地多次检测所述车辆(103)，其中所述探测器(111)还包括处理装置(112)，所述处理装置构成用于，基于与多次检测到的所述车辆(103)相对应的传感器图像确定所述地点变化。

2.根据权利要求1所述的设备(105)，其中所述传感器装置具有选自下述传感器的组中的至少一个传感器：雷达传感器(113)、超声传感器、红外传感器和光学图像传感器。

3.根据权利要求1或2所述的设备(105)，其中设有用于控制所述探测器(111)的探测器控制装置(114)，并且其中所述通信装置(115)构成用于：经由所述通信网络(109)接收探测器控制命令并且将其转发给所述探测器控制装置(114)，使得所述探测器控制装置(114)能够基于接收到的所述探测器控制命令控制所述探测器(111)。

4.根据权利要求1或2所述的设备(105)，其中所述通信装置(115)构成用于：自动地经由所述通信网络(109)将探测到的所述地点变化传达给所述用户(107)。

5.根据权利要求1或2所述的设备(105)，其中所述通信装置(115)构成用于：在所述用户(107)相应地询问时将探测到的所述地点变化经由所述通信网络(109)传达给所述用户(107)。

6.一种用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆(103)的位置无接触地进行监控的方法，所述方法包括如下步骤：

-在基础设施侧对停放的所述车辆(103)的地点变化进行探测，以及

-将探测到的地点变化经由通信网络(109)传达给所述通信网络(109)的用户(107)，其中在时间上依次多次地检测停放的所述车辆(103)，并且其中基于与多次检测到的车辆(103)相对应的传感器图像确定(209)所述地点变化。

7.根据权利要求6所述的方法，其中根据经由所述通信网络(109)接收到的探测器控制命令执行在基础设施侧的探测。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中将探测到的所述地点变化自动地传达(211)给所述用户(107)。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其中在所述用户(107)相应地询问(305)时将探测到的所述地点变化传达给所述用户(107)。

10.一种用于在基础设施侧对停放的轨道引导的车辆(103)的位置进行监控的系统(101)，所述系统包括根据权利要求1至5中任一项所述的设备(105)和用户(107)。

11.根据权利要求10所述的系统(101)，其中所述设备(105)是根据权利要求3的设备(105)，其中所述用户(107)构成用于：检测所述车辆(103)的停放并且以对所述检测(201)做出响应的方式将探测器控制命令发送给所述设备(105)，以便激活探测器(111)。

12.根据权利要求11所述的系统(101)，其中所述用户(107)构成用于：以对检测做出响应的方式存储所述车辆(103)的目前的地点，并且在所述车辆(103)没有发生地点变化的情况下，当激活车辆侧的车辆控制设备(117)以便再次使所述车辆(103)投入运行时，将所存储的所述地点发送给所述车辆控制设备。

13.根据权利要求10或11所述的系统(101)，其中所述用户(107)构成用于：以对所传达的探测到的地点变化做出响应的方式将标记派发(309)给所述车辆(103)，所述标记显示出所述车辆(103)已经移动。

14.一种用于运行根据权利要求10至13中任一项所述的系统的方法，其中所述探测器(111)在基础设施侧探测所述地点变化并且借助于所述通信装置(115)将探测到的所述地点变化经由所述通信网络(109)传达给所述用户(107)。