CN107848543A - 用于生成防护门的门释放信号的装置和方法 - Google Patents

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J·克劳泽
D·库尔卡
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Abstract

本发明涉及一种用于生成防护门的门释放信号的装置，至少包括第一传感器(12)、第二传感器(14)和控制单元，其中，传感器(12、14)沿着列车(16)要停止的轨道区间(10)布置在不同位置处并且通信耦合至控制单元，并且其中，控制单元被设计为当列车(16)或列车的特定区间已经沿列车行进方向经过列车的第一传感器(12)时，开始预定长度的第一时间间隔，并且当特定列车部分(18'、20'、22')沿列车行进方向经过第二传感器(14)时，至少中断第一时间间隔，以及如果时间间隔过去而没有中断，则生成防护门释放信号。

Description

用于生成防护门的门释放信号的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于生成防护门(platform door)的门启用信号的装置和方法。
背景技术
多年来，车站的轨道区间越来越多地通过具有所谓防护门的普通玻璃隔断与站台分离。这不仅增加了旅客的安全性，而且使车站的空调得到有效地利用。
已知有各种方法和装置用于以优选同步的方式控制防护门和列车车门的打开和关闭。DE 10 2004 045 558 B3描述了一种用于控制有轨车辆的车门和站台墙壁的对应门的方法，其中，在停止在最近的车站之前，车辆和站台墙壁的门的可用性(门的存在和正常运行)在车辆和站台之间经由基于无线电的传输信道进行调动、处理，然后在站台上分别发送至车辆中的乘客信息系统。然后，在站台上，应当经由红外接口在对应的门与门之间进行通信。
在GB 2 436 152A中描述了一种用于控制有轨车辆和站台墙壁的门的装置，其中车辆的每个车门和站台墙壁的每个门都分配有其自己的收发器。车辆的车门与站台墙壁的门之间的通信直接经由相应的收发器进行，其中，车门的控制命令发生在车辆侧。
WO 2011/069503 A1公开了一种在实践中证明特别有用的防护门和列车车门的同步控制的方法和系统。在这种情况下，在列车停止后，建立列车侧车门控制单元和站台侧车门控制单元之间的通信链路，然后在控制单元之间经由该通信链路协调列车车门和防护门的同步打开和关闭，其中，有利地形成相对的列车车门和防护门对，其中，每对列车车门和防护门可以独立于其他对进行控制。例如，如果列车车门发生故障，则允许列车车门和对应的防护门保持关闭，而其他门打开。这也使得能够实现门对特定的抗干扰保护，从而如果在关闭门时检测到干扰，则只需要打开对应的列车车门和防护门对，而其他对可以关闭。
站台墙壁系统通常用于列车经常每分钟停靠的繁忙站台处。无论什么原因导致的防护门的打开和关闭控制的任何错误，都会因此严重破坏相应有轨网络的时间表和进程。DE 10 2012 108 784 B3描述了一种备用系统，其可以在列车和站台之间通信故障的情况下非常可靠地控制防护门的打开和关闭。
DE 10 2012 108 784 B3还描述了可以设置三个车轮传感器，用于检测列车是否正确停止在站台处，一个传感器位于列车前部的区域中，一个传感器位于列车中心的区域中，一个传感器位于列车端部的区域中，当传感器生成彼此不同的信息时，允许生成错误消息。因此，所描述的装置基于当列车正确停止时全部三个传感器都响应的假设。
已经证明，由于不同的技术原因，例如取决于列车的负载的重量变化很大，只有通过技术上的很大的努力和非常缓慢的行驶才能够非常精确地满足期望的停止位置。由于在大都市地区列车在高峰时段每分钟都停靠，并且下车和上车过程只需要几十秒，所以实际上几乎不可能完全接近确切限定的目标停止位置。此外，某些列车运营商已经允许列车车门和防护门在列车没有或尚未完全静止而是仍具有特定预定的低剩余速度(例如，1km/h)时打开和关闭，以便加速上车和下车过程。
为了从上述德国专利DE 10 2012 108 784 B3中已知的装置在这些条件下检测正确的“停止”，传感器将必须具有非常大的捕获区域，使得即使列车在期望的目标位置之外但仍停止在预定公差范围内，传感器也将作出响应。然而，大的捕获区域也会导致列车剩余速度的很大的不确定性。如果列车以由运营商设定的容许限度以上的剩余速度进入传感器的捕获区域，则传感器仍会触发门启用信号，从而可能导致严重事故。因此，已知的传感器被设计为仅在特定窄范围内作出响应。
从EP 2 159 129 A2中已知一种用于生成门启用信号的装置和方法，其中，通过一个或多个速度传感器，特别是通过雷达传感器，测量列车驶入轨道区间的速度。如果在预定时间段内该速度低于特定阈值，则生成防护门启用信号。
已知的防护门系统被设计为使得可以启用的最大防护门开度显著地宽于可以启用的列车车门开度，使得列车具有不显著的公差范围，在该公差范围内，列车可以停止在站台处，以便列车车门和防护门的打开区域之间仍达到足够的重叠。
发明内容
本发明的目的在于进一步开发从EP2,159,129 A2中已知的装置和方法，以分别提出在没有速度传感器的情况下操作的替代技术方案，这是因为这样的速度传感器在粗糙的有轨操作中存在问题。用于生成门启用信号的装置和方法应能够在没有与列车建立通信链路并且没有引起干预或改变列车的其他措施(例如，通过安装附加部件)的情况下，在特定区域内利用已知车轴分布来非常可靠地检测列车的停止或非常缓慢的移动，并且然后生成防护门的门启用信号，使得可以打开防护门。
该目的通过具有权利要求1的特征的装置和具有权利要求12的特征的方法来实现。独立权利要求24涉及具有多个传感器的装置的用途，用于实现用于生成防护门的启用信号的自备系统。从属权利要求涉及有利的实施例和实施方式。
根据本发明的装置包括第一传感器、第二传感器和控制单元，其中，传感器沿列车停止的轨道区间布置在不同位置处并且通信耦合至控制单元，并且其中，控制单元被设计为当列车或列车的特定区间沿列车行进方向已经经过第一传感器时，开始预定长度的第一时间间隔，并且至少当特定列车部分在列车行进方向上经过第二传感器时，中断第一时间间隔，以及如果时间间隔已经过去而没有中断，则生成防护门启用信号。
根据本发明的用于生成防护门的门启用信号的方法包括以下步骤：
当列车或列车的特定区间在列车的行进方向上已经经过沿列车要停止的轨道区间布置的第一传感器时，开始预定长度的第一时间间隔，
至少当特定列车部分在列车的行进方向上经过沿轨道区间布置的第二传感器时，中断第一时间间隔，以及
当时间间隔已经过去而没有中断时，生成防护门启用信号。
因此，本发明使得能够在客户指定区域中可靠地检测列车的停止或缓慢移动，而无需以客户指定的精度进行复杂的速度测量，并且无需与列车通信或者不必将附加元件安装至列车。该装置和方法可以容易地设计为满足轨道应用中的最高安全性要求，通常为SIL3或SIL 4。
在简单的实施例中，当列车或列车的区间已经进入轨道区间时，通过简单且具有鲁棒性的传感器来对车轮的数量进行计数就足够了，该传感器在车轮经过时以开关的方式发出脉冲，以便确定已知配置的列车。通过另一传感器，该传感器也可以是在车轮经过时触发的传感器，但也可以是光栅等的传感器，可以确定列车或列车区间还没有离开轨道区间。当列车或列车区间位于轨道区间中并持续预定时间段时，可以可靠地确定列车正停止或至少移动得如此缓慢，以致可以发出门启用信号。
本发明的其他细节和优点将从下面结合附图对优选实施例和实施方式的纯粹示例性和非限制性描述中变得显而易见。
附图说明
图1示出用于说明沿着轨道区间的各种传感器的可能的具有创造性的真实空间分布的示意图。
图2示出为了评估目的而仅考虑公差范围以及通过布置为不同程度地偏离不同车轴的传感器的覆盖范围的示意图。
图3示出说明当列车在三个不同的时间点T1、T2和T3进入被监测的轨道区间时根据本发明的方法的操作模式的示意图。
具体实施方式
图1以高度示意性的方式示出根据本发明的用于生成本身已知但这里未示出的防护门的门启用信号的可能的装置，在该示例性实施例中，该布置包括五个传感器，即所谓的车轮传感器。应当注意的是，在本说明书和权利要求书中，当提及在特定的有限空间区域内检测列车或列车部分的存在时，可以以对于本领域技术人员已知的不同方式来进行。当前特别优选的实施例使用所谓的车轴或车轮传感器，当车轮或车轴位于其相应的捕获区域中时，传感器总是作出响应。
由于每个车轮都固定在车轴上，所以无论何时都能在特定范围内检测到车轮，同样总是能够间接地捕获到车轮的对应车轴。因此，当对经过特定传感器的车轮进行计数时，也总是至少间接地对对应的车轴进行计数。因此，为了实现根据本发明的构思，车轮和车轴可以被认为是准同义词。本领域技术人员也清楚，为了实现根据本发明的构思，可以使用能够通过对应的传感器捕获的任何其他合适的列车部分来代替车轮或车轴，以在特定空间区域内检测列车是否存在。这样的列车部分例如可以是列车上的特征部件、配件或上层结构，例如车窗、车门、列车顶上的配件等等。相应地，可以使用其他合适类型的传感器来代替车轴或车轮传感器，诸如基于激光或基于相机的光电传感器、压力传感器、雷达传感器、超声波传感器以及监测短隔离轨道区间的轨道传感器。
在所示的装置中，被监测的轨道区间10由沿轨道区间10的两个最外侧的传感器12和14的距离限定，其中，第一传感器12和第二传感器14之间的距离对应于第一车轴或位于该车轴上的第一车轮14'的中心与最后的车轴或位于该车轴上的列车16的车轮12'的中心之间的距离加上公差值，该公差值通常小于2.0米，优选地小于或等于约1.5米。此处应当注意，这里指定为“第一”车轮传感器的传感器12当然也可以是“最后的”车轮传感器，这理所当然地取决于列车的行进方向。在所示的示例中，如移动箭头24所示，列车从左向右运动，使得位于行进方向上的第一车轴上的车轮14'首先被传感器12捕获。
考虑到防护门能够实现的开口的宽度和列车车门的开口的宽度来确定相应的可允许的公差值，使得列车可以停止在第一车轮传感器12和第二车轮传感器14之间的任何位置处，然后，如果列车的所有车轴都位于第一和第二车轮传感器之间，则在打开列车车门和防护门之后，始终存在足够宽的开口来上车和下车。
根据本发明，如果当列车的所有车轴已经经过在驶来的列车的行进方向上位于轨道区间的开始处的传感器时，则开始预定长度的第一时间间隔，并且如果该时间间隔已经过去而没有中断，则生成防护门启用信号。因此，在最简单的实施例中，防护门启用信号可能已经仅利用两个传感器12和14生成。然而，如上所述，由于不同的边界条件，例如高列车频率以及由此导致的高列车速度、取决于负载的不同列车重量等，所以在预定义位置处准确停止实际上是不可能的，公差值必须具有特定的最小长度。
如果仅使用布置在轨道区间的最外侧边界处的两个传感器，则必须在生成门启用信号之前不中断地进行的时间间隔必须相对较长，这使本领域技术人员立即意识到：如果在行进方向上的最后的车轴已经经过对应的第一车轮传感器，则然后在行进方向上的第一车轴被第二传感器捕获之前，列车可能移动超过公差值，通常例如超过1.5米。如果所选的时间间隔只是短暂的，例如2.5秒，则这意味着列车可以以2.5秒内1.5米的速度移动，相当于略高于2公里/小时，这对于上下车来说可能是非常不安全的。类似地，在最坏的情况下，停止后再次启动的列车可能会加速超过1.5米的距离而不被检测到，这也可能造成重大的安全风险。
根据列车运营商和所考虑的交通工具类型(旅客列车、地铁等)，认为不同的剩余速度对于上下车来说是安全的，并且因此对于打开对应的列车车门和防护门来说是安全的。对于地铁，小于或等于1公里/小时的剩余速度通常被认为是安全的。然而，这意味着所述第一时间间隔将不得不超过5秒，以便能够假定列车静止或以最高1km/h的速度移动。然而，如此长时间的等待被认为是不期望的，特别是对于高速通勤列车。
在所示的优选实施例中，沿轨道区间设置另外的传感器18、20和22，并且每个传感器都相对于彼此布置，使得它们分别响应不同的列车位置。换句话说，当列车16位于第一车轮传感器12和第二车轮传感器14之间时，传感器18在沿着轨道区间10的与传感器20和22作出响应的位置不同的位置作出响应。这还使得能够捕获列车在公差值以下的移动，并且实质上缩短在捕获特定列车位置之后可以生成防护门启用信号之前必须经过的时间间隔。在本发明的大部分应用中，可以利用已知列车的车轴分布的事实，即轨道区间中预期的列车车轴的数量和它们彼此的相对位置是已知的(具有特别是由列车车厢之间的缓冲器引起的公差)。通常情况下，公共交通工具的列车应该停在配备有对应的防护门系统的站台处。由于车轴相对于彼此的位置是已知的，所以所有其他车轴的位置自动地由以所述公差确定的车轴的位置而产生，这可以有利地用于实现列车位置的非常精确的确定并且能够实现现有的剩余速度。
应当注意，在图1中，各传感器18、20和22到它们所分配的车轮18'、20'和22'的示出距离没有按比例绘制。实际上，传感器18、20和22通常被布置为使得当车轮20'刚好位于传感器20上方时，车轮18'位于传感器18后方大约45cm处，并且车轮22'位于传感器22前方大约45cm处，其中，尺寸纯粹是示例性的并且涉及传感器的无数可能的分布之一。
该布置还包括这里没有进一步示出的控制单元，在本实施例中，除了其他方面以外，该控制单元被设计为以所述直接或间接的方式对在列车进入轨道区间的行进方向上经过位于轨道区间开始处的传感器的车轴进行计数，在通过评估由对应传感器生成的信号而示出的示例中，并且当已经达到预定数量的车轴并且没有车轴在列车的行进方向上经过位于轨道区间的末端处传感器时，开始第一时间间隔，并且如果时间间隔已经过去而没有中断，则生成防护门启用信号。
控制单元还被设计为，在所示的装置中开始预定长度的第二时间间隔，其中，当传感器18、20或22中的一个检测到车轮或车轴位于相应传感器的捕获区域中或者再次离开该捕获区域时，第二时间间隔的开始中断第一时间间隔以使其终止，并且当第二时间间隔已经过去而没有中断时，生成防护门启用信号。每当检测到车轴或车轮退出其中一个传感器的捕获区域或在捕获区域中被检测到时，总是中断进行的(第一或第二)时间间隔。只要列车的所有车轴都位于第一传感器12和第二传感器14之间，或者在中断进行的时间间隔时开始另一时间间隔，或者其也能够取决于时间测量的设计，并且技术效果相同，则进行的时间间隔被重置并重新启动。当使用基于软件的定时器进行时间测量时，后一种方式尤其有用，而基于硬件的定时器通常提供两个定时器之间的简单切换。本发明有利地允许本领域技术人员在特定的实现情况下选择技术上最有利的解决方案。
所述控制单元可以是与更高级别的防护门控制单元分离的单元，该防护门控制单元评估各传感器的信号并且在满足可预定义的边界条件之后向防护门控制器输出对应的防护门启用信号，然后优选地至少基本上与列车车门的打开和关闭同步地控制防护门的打开和关闭。然而，控制单元也可以是对应的防护门控制器的一部分，并且例如可以是计算机实现的。本发明还有利地允许本领域技术人员针对具体应用选择最佳设计，特别是考虑到客户施加的安全性要求。
图2示出说明仅考虑一个公差范围、各传感器的绝对位置和捕获区域到该公差范围的所谓的“标准化”、用于捕获列车位置的单个车轮、以及所有车轴都在第一传感器12(如上所述，取决于行进方向，其当然也可以是最后的传感器)和第二传感器14(其也可以是第一传感器)之间的列车的极限速度的示意图。公差范围的长度对应于上述公差值。
如果已知列车的车轴分布，则通过确定单个车轮20'相对于特定车轮传感器的位置，可以自动地得知其他车轮相对于其他车轮传感器的位置(在特定公差范围内，其基本上由各车厢之间的缓冲器确定，取决于列车重量和制动时间，在停止期间各车厢或多或少地挤到一起)。当然，如果考虑车轮或车轴以外的列车部分，则在列车上以特定已知的方式布置的列车部分(例如，车门或车顶结构)同样适用。
如上所述，车轮传感器沿着被监测的轨道区间彼此偏离布置，使得当一个车轴的车轮恰好位于车轮传感器上方时，其他车轴的车轮或多或少地偏离分配给它们的车轮传感器。因此，如图2所示，可以基于单个车轮20'相对于(在该示例中)五个不同传感器12、14、18、20和22的位置示出本发明的方法，尽管该车轮实际上位于例如车厢距车轮传感器18的距离上。因此，不考虑轨道区间的整个长度，即第一传感器12和第二传感器14之间的区域，在该实施例中，其距离对应于列车的第一车轴和最后的车轴之间的距离加上公差值，检查单个车轮可以允许移动的公差范围就足够了，而不妨碍防护门启用信号的基本生成。
在图2中，通常具有例如大约150cm的总长度的距离D是公差范围的长度，其中，传感器相对于彼此的分布被示出为在该公差范围上进行标准化，而实际上它们可能相对于彼此例如相距几米的距离。它们各自的捕获区域由26、28、32、34和36指示。这使得能够将公差范围实际上划分为各个区段并且例如指定防护门释放的边界条件，即如果所考虑的列车车轮20'位于该公差范围内，则可以仅给出防护门启用信号。相对于车轮20'来看，在该实施例中，由两个子传感器20A和20B构成的传感器20恰好位于公差范围的中间，其可以被认为是最佳停止位置，因为通常每个都通常包括两个反开合滑动门翼的防护门被布置为使得当列车停止在传感器12和14之间的所考虑的轨道区间的中间时，门中心恰好与对应的列车车门的门中心重合。由子传感器18A和18B以及子传感器22A和22B分别构成的传感器18和22位于中心的右侧和左侧，在这个意义上这些区域对应于次优但可允许的停止位置。
应当注意，为了划分公差范围，传感器实际上如何在空间上分布并不重要，即，如图1中所示的扫描公差范围的中心的传感器20是否实际上布置在扫描公差范围的两端之间的中心的右侧和左侧两个区域的传感器18和22之间的中间，或者例如图1中所示的传感器18是否布置为使得当列车恰好停止在传感器12和14之间的所考虑的轨道区间的中间时作出响应，其中，然后传感器被用于监测公差范围的中间，而例如传感器20可以被布置为用于捕获中心右侧的区域并且传感器22可以被布置为用于捕获中心左侧的区域，因为其最终是从列车上的特定参考点的已知空间关系推断的问题，例如，车轮或车轴相对于彼此的空间关系，列车位于所观察的轨道区间中的位置，以及其是否至多以低于预定义的极限速度的速度移动(如果移动的话)。
传感器18、20和22中的至少一个，但是也优选地在传感器12和14的情况下，在所示的实施例中是所谓的感应式双轮传感器，每个都包括捕获区域部分重叠的彼此前后直接布置的两个子传感器。在图2中，数字0、30和60分别以cm表示，其中，特定传感器或其捕获区域26、28、32、34和36基于公差范围。
通常，可以在本发明中使用的感应式双轮传感器具有大约30cm的捕获区域，其中，每个子传感器都具有大约20cm的捕获区域，并且双轮传感器的子传感器的捕获区域重叠大约10cm。因此，当列车车轮位于由相应传感器监测的约30cm长的轨道区间中时，感应式地操作的传感器作出响应。使用双轮传感器使得能够有利地不仅非常安全地检测列车是否存在于特定区域中，而且如果需要的话，能够获得关于列车移动方向的知识。
将在下面参考图3更详细地分别说明根据本发明的装置的可能的操作模式和根据本发明的方法的可能的实现方式。本领域技术人员将清楚，当然，代替所示出的感应式双轮传感器，可以使用所有其他合适的传感器和捕获技术，例如上面已经提到的传感器。
图3示出在上述全长为150cm的公差范围内的三个不同的时间点T1、T2和T3处的车轮20'的位置，其中，为了说明本发明的该实施例的操作原理，防护门启用和可选地提供的列车位置光学指示器(所谓的列车位置指示器，简称为TPI)由图中右侧与分别指示车轮20'的三个不同相对位置的图示元件靠近的两个示意性显示器46和48表示。
显示器46可以是具有例如两种或三种不同颜色的真实的灯，其可以将关于列车位置的信息传送给对应列车的驾驶员，并且经由下面称为TPI信号的信号来控制。显示器48可以是但不一定是真实的灯。这里，它仅用于代表防护门启用的状态，当然也可以根据客户的意愿将其显示给例如驾驶员。当上述控制单元在评估由各传感器捕获的信息之后生成防护门释放命令(即，所谓的门启用命令，简称为DEC)时，发生防护门启用。可选地提供TPI并且独立于DEC的生成，尽管当然也基于对由相同传感器捕获的信息的评估来进行控制。
在示出的示例中，具有对应车轮20'的列车从右侧行进到所考虑的区域中，其中，被监测的轨道区间由传感器12和14限制，其实际距离对应于列车的第一车轴和最后的车轴之间的距离加上上述公差值，并且其中，对于理解本发明的原理仅考虑公差范围就足够了，如上面结合图2详细说明的。
为了清楚起见，图2中示出的另外的传感器18、20和22未在图3中示出。然而，(为了简洁而不是表示所有时间点)示意性地标记了在示例中使用的全部五个传感器的捕获区域26、28、32、34和36以及传感器的捕获区域之间的中间区域38、40、42和44，其中，被标准化到公差范围的位于外侧传感器12和14之间的内侧传感器的捕获区域以及中间间隔将后者划分为区段。因此，在示意图中，附图标记28、32、34、38、40、42和44同时也对应于公差范围的区段。
当列车从右边靠近时，如移动箭头24所示，位于被监测的轨道区间右端的传感器起到上述第一传感器的作用，这就是为什么提供附图标记12，而图中左侧的传感器起到位于被监测的轨道区间的相反端处的第二传感器的作用，并且因此被提供有附图标记14。相应地，关于图2中选择的表示，区域26、28、32、34和36互换。
在所示的时间点T1、T2和T3处，列车的所有车轴已经位于第一和第二传感器之间，这是通过对车轴(分别为车轮)进行计数并将计数数字与已知的列车车轴的数量进行比较来确定的，基于此，第一时间间隔开始启动。如由黑色阴影显示器48所表示的，在时间点T1处，由于第一时间间隔尚未过去，所以防护门不能打开，并且因此不能排除列车仍在移动，这正是示出的示例中的情况。
在时间点T1处，向车辆驾驶员指示达到预定停止位置的显示器46保持为例如黑暗或跳到第一颜色范围，这可以向驾驶员指示列车处于允许的停止范围内，也就是说，在第一和第二传感器之间，但还没有处于最佳停止位置。此时应当注意，TPI不是安全相关的，仅仅是用于帮助驾驶员驾驶到特定期望的停止区域。如果驾驶员能够以在标准化到公差范围的情况下使车轮20'停止在区域32、40和42中的一个区域内的方式使列车停止，那么这将是最佳的。在这种情况下，绿色信号可以向驾驶员指示，例如，通过传感器技术捕获的列车或列车部分(具体是特定车轮)位于该区域内。如果列车或更确切地说通过传感器技术捕获的列车部分位于“绿色”区域之前和之后的区域28和34中的一个区域内，则例如可以通过黄色信号来指示。如果列车或传感器捕获的列车部分位于区域38或44中，则TPI显示器46可以保持黑暗，但是如果捕获到列车位于该区域内，并且是静止的或者以不超过允许的剩余速度的速度行驶，当然也能够在该区域中生成防护门启用信号，因为如上所述，即使在该区域中，由打开列车车门和防护门而产生的开口仍然有足够的重叠。
在时间点T2处，所考虑的示例性车轮20'移动得如此之远，以至于取决于各传感器的装置，其本身或者如上所述与所示车轮处于固定空间关系的另一车轮由监测中心右侧的区段28的传感器捕获。该捕获中断了列车进入两个传感器12和14之间的区域后开始的时间间隔，并且开始新的时间间隔。应当再次注意，根据本发明，并不是将多个传感器彼此直接相邻地布置来监测单个车轮，而是根据不同的传感器监测彼此处于固定空间关系并且因此在空间上彼此相对偏离的不同的合适列车部分(具体地为车轮或车轴)的事实来划分被监测的区域，使得基于各列车部分彼此的已知空间关系，通过任何传感器的响应，可以得出例如车轮的特定列车部分沿着被监测的轨道区域分别位于公差范围内的结论。因此，对于示意性表示，可以如所示的方式进行假设，实际上通过不同的传感器监测同一车轮20'。
然而，当对应的车轮传感器的两个子传感器作出响应，或者车轮传感器的子传感器不作出响应时，所提及的捕获被评估为关于DEC的生成的可靠捕获，从而大部分排除了错误的触发。然后，捕获中断进行的时间间隔并开始新的时间间隔。如果时间间隔终止而没有中断，则可以可靠地得出结论：列车或者仅在允许的限速下移动，或者根本没有移动，并且防护门可以启用。然而，在时间点T2处，由于列车以大于允许的剩余速度的速度移动，这由移动箭头24表示，所以这种情况还没有发生。象征性地，DEC显示器48也相应地在时间点T2处显示为黑暗。
为了向驾驶员指示他正在接近最佳停止位置，可以通过评估由传感器提供的信息来生成TPI信号，尤其是借助于控制单元，其也发出DEC，TPI信号用于接通例如黄色信号灯，如在时间点T2处由TPI显示器46的阴影所示，其与时间点T1处的阴影不同。
当所考虑的车轮再次离开传感器的捕获区域时，进行的时间间隔被中断并且开始新的时间间隔，因为即使列车静止，但是没有车轮位于对应的传感器的捕获区域内，当然也可以生成DEC。
在示出的示例中，列车在时间点T2处移动并且最终在时间点T3处停止，使得所考虑的象征性的车轮20'刚好位于区段42中的公差范围的中间之后。在该示例中，在时间点T3处，所考虑的车轮20'实际上位于两个传感器的捕获区域32和34之间。然而，由于从由对应的传感器提供的信号的评估中已知列车仍然位于公差范围内，所以在已经开始进行的时间间隔之后，在车轮已经离开中间捕获区域之后，从而已经经过区段32，则可以发出DEC，其在图3中在时间点T3处通过将DEC显示器48设定为白色来象征性地表示。同时，驾驶员可以看出，列车位于仍然被认为是最佳的停止位置，这就是为什么如图3所示，TPI显示器46在时间点T3处也被象征性地设定为白色。因此，DEC指示列车静止(或者以不超过预定义的最大速度的速度移动)，TPI指示列车所处的区域。
在本发明构思的范围内能够进行许多修改和改进，例如涉及用于细分公差范围的传感器的数量和布置。通过提供另外的传感器，区域可以被细分，并且因此可以在更短的时间间隔不间断地过去之后给出防护门启用信号。说明书还示出了本领域技术人员可以根据需要不同地分配沿所考虑的轨道区间布置的传感器，从而当例如比通常更短的列车到达时，第二传感器静默，并且第三传感器中的一个起到第二传感器的作用。为了测试它们的可操作性，还可以规定，当列车在还没有完全位于第一和第二传感器之间并且因此不可能发出DEC的时间点处进入轨道区间时，第三传感器已经被激活，并且评估它们的信号。
本发明的一个很大的优点在于，在不对列车进行任何改动的情况下，可以以不仅对于列车是否存在而且对于是否停留在特定最大速度之下而言高度可靠的方式来监测轨道区间。根据本发明，对应的防护门启用信号总是仅在满足两个条件时才生成，即，列车实际上完全处于被监测的轨道区间中并且以不超过预定义的最大速度的速度移动。
术语的定义
列车部分在这里被理解为是指列车的部件或列车的内置部件、配件或上层结构，具体为车轮、车轴、车门、车窗、特别成型的车顶部分等，可以通过合适的传感器来适当地捕获其在特定空间区间中是否存在。
列车区间在这里被理解为是指列车的特定区间，例如一节或多节车厢、有轨车厢、机车等。
公差值在这里被理解为是指所考虑的轨道区间上的列车可以允许移动的长度，使得当列车车门和防护门打开时，列车车门和防护门所实现的开口重叠，允许安全上车和下车。因此，公差值还定义了所考虑的特定列车部分(例如，车轮)可以允许停止(或以不超过预定剩余速度的速度移动)的公差范围的长度，以便确保列车车门和防护门打开后的开口的足够重叠。
为了评估通常在空间上监测彼此或多或少相互分离的空间区域的各传感器的信号，空间区域可以被认为是彼此相邻布置并覆盖公差范围的不同区段的空间区域。
“标准化到公差范围”在这里被理解为是指关于评估特定列车部分位于公差范围内的位置而评估由各空间上偏离的传感器提供的信号。
参考标号列表
10 轨道区间
12 传感器
12' 列车车轮
14 传感器
14' 列车车轮
16 列车
18 传感器
18' 列车车轮
20 传感器
20' 列车车轮
22 传感器
22' 列车车轮
24 移动箭头
26 捕获区域/区段
28 捕获区域/区段
32 捕获区域/区段
34 捕获区域/区段
36 捕获区域/区段
38 区段
40 区段
42 区段
44 区段
46 TPI显示器
48 DEC显示器
T1 时间点
T2 时间点
T3 时间点
TPI 列车位置指示器
DEC 门启用命令

Claims (24)

1.一种用于生成防护门的门启用信号的装置，至少包括第一传感器(12)、第二传感器(14)和控制单元，
其中，所述传感器(12、14)沿着列车(16)要停止的轨道区间(10)布置在不同位置处并且与所述控制单元通信耦合，
其特征在于：
所述控制单元被设计为，当列车(16)或所述列车的特定区间在所述列车的行进方向上已经经过所述第一传感器(12)时，开始预定长度的第一时间间隔，并且至少当特定列车部分(18'、20'、22')在所述列车的行进方向上经过所述第二传感器(14)时，中断所述第一时间间隔，以及如果时间间隔已经过去而没有中断，则生成防护门启用信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元被设计为直接或间接地对进入所述轨道区间的列车的在所述列车的行进方向上经过所述第一传感器(12)的车轴进行计数，并且当达到预定数量的车轴时，开始所述第一时间间隔。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述控制单元被设计为至少当所述车轴中的一个沿所述列车的行进方向经过所述第二传感器(14)时，中断所述第一时间间隔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一传感器(12)布置在所述轨道区间(10)的起始处，并且所述第二传感器(14)布置在所述轨道区间的末端处，所述第一传感器和所述第二传感器的布置方式使得两者之间的距离对应于所述列车的第一车轴和最后的车轴之间的距离加上预定义的公差值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器(12、14、18、20、22)被设计为检测列车车轮(18'、20'、22')或列车车轴在有限的空间区域内的存在。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，还包括至少一个第三传感器，优选地包括多个第三传感器(18、20、22)，
其中，每个第三传感器(18、20、22)沿着所述轨道区间(10)布置，耦合至所述控制单元并且被设计为当特定列车部分(18'、20'、22')位于所述第三传感器的捕获区域内时作出响应，并且
其中，所述控制单元被设计为使得当所述第三传感器或所述第三传感器(18、20、22)中的一个捕获到所述特定列车部分(18'、20'、22')位于所述第三传感器或所述第三传感器中的一个的捕获区域内时：
开始预定长度的第二时间间隔并且中断所述第一时间间隔以使所述第一时间间隔终止，或者重新开始所述第一时间间隔，并且
当所述第二时间间隔或重新开始的第一时间间隔已经过去而没有中断时，生成防护门启用信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述传感器(12、14、18、20、22)被分配到所述轨道区间(10)的不同子区域，并且所述控制单元被设计为当检测到特定列车部分进入或离开所述子区域的其中之一时，开始新的时间间隔并且中断进行的时间间隔以使进行的时间间隔终止。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第三传感器(18、20、22)以使得当列车(16)停止在所述轨道区间(10)上时所述第三传感器各自被分配到所述列车的不同车轴的方式布置，并且以使得所述第三传感器各自在不同的列车位置处作出响应的方式彼此偏离。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，至少所述第三传感器(18、20、22)，优选地所有传感器(12、14、18、20、22)，均具有捕获区域，所述捕获区域的长度不超过约40厘米，优选地，所述捕获区域的长度不超过约30厘米。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，还包括用于以光学方式和/或以声学方式显示到达预定停止位置的模块(46)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器(18、20、22)中的至少一些是感应式双轮传感器，具有沿所述轨道区间前后布置的两个子传感器(18A、18B；20A、20B；22A、22B)并且具有部分重叠的捕获区域。
12.一种用于生成防护门的门启用信号的方法，包括以下步骤：
当列车或所述列车的特定区间在所述列车的行进方向上已经经过沿所述列车要停止的轨道区间布置的第一传感器时，开始预定长度的第一时间间隔，
至少当特定列车部分在所述列车的行进方向上经过沿所述轨道区间布置的第二传感器时，中断所述第一时间间隔，以及
当时间间隔已经过去而没有中断时，生成防护门启用信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，对经过所述第一传感器的列车的车轮或车轴的数量进行计数，并且当达到预定数量时，开始所述第一时间间隔。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，当所述列车的车轮中的一个或车轴中的一个经过所述第二传感器时，中断所述第一时间间隔。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一传感器布置在所述轨道区间的起始处，并且所述第二传感器布置在所述轨道区间的末端处，所述第一传感器和所述第二传感器的布置方式使得两者之间的距离对应于所述列车的第一车轴和最后的车轴之间的距离加上预定义的公差值。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，捕获特定列车部分是否位于所述轨道区间的特定子区域中，并且如果是，则：
开始预定长度的第二时间间隔并且中断所述第一时间间隔的进行，
或重新开始所述第一时间间隔，
当所述第二时间间隔或重新开始的第一时间间隔已经过去而没有中断时，生成防护门启用信号，并且
当所述特定列车部分再次离开所述特定子区域时，中断相应进行的时间间隔。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过捕获车轮或车轴是否位于传感器的捕获区域来执行捕获特定列车部分是否位于所述预定轨道区间的特定子区域中。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，将沿着所述轨道区间布置的传感器分配给停止在所述轨道区间处的列车的每个不同的车轴，以使得所述传感器各自对于不同的列车位置作出响应并且因此将能够允许列车部分停止的公差区域划分为各个区段。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，要被划分的公差区域的长度小于或等于约2.0米，优选地小于或等于约1.5米。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，当检测到特定车轴进入或离开所述区段中的一个时，开始新的时间间隔并且中断进行的时间间隔。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法，其特征在于，使用感应式双轮传感器，每个感应式双轮传感器都具有沿所述轨道区间彼此前后布置并且捕获区域部分重叠的两个子传感器，并且至少当两个子传感器都捕获到车轮的存在时，开始时间间隔，以及至少当两个子传感器不再捕获到车轮时，中断进行的时间间隔。
22.根据权利要求12至23中任一项所述的方法，其特征在于，生成光学和/或声学信号以显示达到预定的停止位置。
23.根据权利要求12至22中任一项所述的方法，其特征在于，所述时间间隔的长度短于或等于3.0秒，优选地短于或等于2.5秒。
24.一种装置的用途，所述装置具有沿列车要停止的轨道区间布置的至少两个感应式车轮传感器，优选地双轮传感器，当生成防护门系统的防护门启用信号时，用于确定已经行进到所述轨道区间中的列车的车轮的数量，从而在已经达到特定数量时开始第一时间间隔，并且用于确定所述车轮中的一个是否再次离开所述轨道区间，从而中断所述时间间隔。
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