CN107921976B - 用于监测由车辆、尤其轨道车辆组成的车列的规定的限界的检测设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测设备(6)，用于监测由车辆(4)、尤其轨道车辆组成的车列(1)的规定的限界(7)，所述检测设备具有至少一个传感器装置(10)，所述传感器装置(10)设计用于探测对限界(7)保持或损害。为了改进对车列的建筑接近限界的检测，按照本发明规定，所述传感器装置(10)设计用于以车列(1)为出发点进行探测。

Description

用于监测由车辆、尤其轨道车辆组成的车列的规定的限界的 检测设备和方法
本发明涉及一种检测设备，用于监测由车辆、尤其轨道车辆组成的车列的规定的限界，所述检测设备具有至少一个传感器装置，所述传感器装置设计用于探测对该限界的保持或损害。
本发明还涉及一种用于检测由车辆、尤其轨道车辆组成的车列的规定的限界的方法，其中，探测对所述限界的保持或损害。
根据法律和运营规章，例如路轨上的轨道车辆的运营方有义务确保轨道车辆和所有与之相关的设备、如在轨道车辆上运载的货物不会损害到所使用的轨道的建筑接近限界。如果没有执行该规定，则存在伴随财物和/或人员伤害的事故危险。
前述类型的检测设备例如在DE 40 15 086 A1中被描述，其中，车列在所谓的零位轨道上由测量门架检测。但是，DE 40 15 086 A1中的设备的缺点是，在检测之后出现的、例如由于装载物的移动造成的对建筑接近限界的损害无法被检测到。该问题例如通过DE 102009 043 215 A1中的设备解决，其中，在车列驶过时通过传感器沿行驶区段检测建筑接近限界。但是，当车列需要沿整个行驶路段被检测时，这种检测是昂贵的。
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种前述类型的检测设备和方法，借此能够以尽可能简单的方式沿行驶路段检测车列的建筑接近限界。
所述技术问题通过前述类似的检测设备解决，其中，传感器装置设计用于以车列为出发点进行探测。
所述技术问题通过前述类似的检测设备解决，其中，以车列为出发点进行探测对限界的损害。
按照本发明的解决方案的优点在于，每个车列仅需要一个检测设备，用于检测建筑接近限界或其它规定的限界的保持。由此实现了有效的且尽管如此但结构简单的检测，其材料耗费和成本相对于现有技术已知的设备明显更低。此外，通过按照本发明的解决方案可以进行对限界的持续检测，因为检测设备安置在车列上，由此一同运动并且始终可供使用。通过按照本发明的解决方案减轻了车列的牵引车辆驾驶员的负担，因为在行驶时不必只由驾驶员单独负责对建筑接近限界的检测。而是通过按照本发明的可自动执行的解决方法辅助驾驶员。在探测到建筑接近限界被损害时，例如可以向牵引车辆驾驶员发出警报信号或者也采取车列的自动制动。
在按照本发明的解决方案中，传感器装置可以安置在车列的单一一台车辆、例如牵引车辆上。由此检测设备在车列改变时无需改变。
按照本发明的解决方案可以通过以下所描述的有利的设计方案被改进。
由此，所述检测设备可以具有评估装置，所述评估装置设计用于，至少根据车列的定向来评估由传感器装置测得的且表征对限界的保持或损害的检测信号。这具有的优点是，检测设备自主地识别，是否或者何时通过传感器装置对限界的探测无法进行或出现错误。例如在弯道行驶时传感器装置会由于车列的后面的车厢而报告建筑接近限界被损害，因为位于内侧的传感器向后观察地探测这些车厢。通过按照本发明的评估装置能够以简单的方式排除由路段走向导致的错误测量。由此，在行驶时在考虑到车列的车辆沿行驶区段的动态运动的情况下进行按照本发明的建筑接近限界的检测。该技术方案例如与DE 40 15086 A1的设备是相反的，其在近乎理想的轨道段上进行测量并且由此不能报告沿所行驶路段的限界的保持情况。
为了以简单的方式测取车列的定向，所述检测设备可以具有定向单元，所述定向单元设计用于检测车列或车列的至少一台车辆的定向。定向单元可以例如通过相应的传感器或者备选地也通过行驶路段的地图材料的评估结合定位识别、例如通过GPS坐标检测车列的定向。
在有利的设计方案中，所述定向单元可以包括弯道传感器，所述弯道传感器设计用于检测车列的至少一台车辆的弯道行驶。这具有的优点是，与另外的系统、例如GPS传感器无关地检测弯道行驶，并且由此按照本发明的检测设备可以自主地工作。此外，所述定向单元可以包括倾斜传感器，所述倾斜传感器设计用于检测车列的至少一台车辆的倾斜度。例如如果车列驶过洼地或者越过丘陵，并且由此通过传感器装置对限界的检测是易出错的，那么倾斜传感器进行检测。
此外，所述定向单元可以包括位置传感器，所述位置传感器检测车列的至少一台车辆相对于轨道的位置。车列的车辆相对于轨道的位置同样可以影响传感器装置的检测信号的可用性。
为了例如尤其简单地检测弯道行驶，所述定向单元可以具有陀螺仪。
在有利的设计方案中，所述传感器装置可以具有至少一个限界传感器，用于检测车列的至少一台车辆的外部轮廓。这具有的优点是，通过检测外部轮廓并且与允许的限界进行比较，可以容易地探测对限界的保持或损害。在此，传感器装置的检测信号例如可以与允许的建筑接近限界的图像进行比较。
此外，所述检测设备可以包括至少一个设计用于存储检测信号的存储装置。这具有的优点是，传感器装置的检测信号可以首先被持续地存储，其中，检测信号设有测量该检测信号的时间戳。随后以下检测信号可以被评估，该检测信号的时间戳落入一个范围内，在该范围内车列的定向适合于限界的检测。
为了将限界监测的结果例如在控制中心收集，所述检测设备具有至少一个设计用于传输、尤其无线传输检测信号的传输装置。由此，例如可以电气地或数据技术地集中检测警告或警报，并且在适合的系统中处理。例如可以借助已知的传输技术、例如CT移动TSM技术、数据无线电、GSM或类似技术实现向控制中心的传输。
为了有效地实施限界的检测，所述传感器装置可以设计用于沿车列的纵向进行探测。沿纵向的探测的优点是，由此在直线定向时可以检测整个车列。
本发明还涉及一种车列中的车辆、尤其轨道车辆，所述车辆具有按照本发明的前述实施方式所述的检测设备。
为了能够以特别简单的方式测量车列的规定的限界，所述检测设备的传感器装置可以与车辆的蒙皮相间隔地布置。因为车列的建筑接近限界大于车辆、尤其牵引车辆的外部轮廓，所以本发明通过所述改进方案能够以简单的方式实施。
在按照本发明的方法的有利的设计方案中，至少根据车列的定向可以评估测得的关于保持限界或损害限界的典型的检测信号。所述方法的实施方式具有与上述按照本发明的检测设备的相应实施方式相同的优点。
以下结合在附图中所示的示例性的实施方式阐释本发明。
在附图中：
图1示出车列的示意图，具有按照本发明的检测设备的示例性的实施方式；
图2示出图1所示的车列中的牵引车辆的示意图，具有按照本发明的检测设备的示例性的实施方式；
图3示出按照本发明的根据图2的车辆的立体示意图；
图4示出按照本发明的检测设备的示例性的实施方式的示意图。
以下结合图1至4中的示例性的实施方式描述本发明。
图1示出车列1，该车列1沿行驶方向3在行车区段2上移动。车列1由多个相互连接的车辆4组成，其中，最前面的车辆4设计为牵引车辆5。其余的车辆4在此例如表示为货运车厢。在图1至4的示例性的实施方式中，车列1的牵引车辆5具有检测设备6，用于监测车列1的规定的限界7。在图1至4所示的示例性的实施方式中，所述限界7小于用于车列1的允许的建筑接近限界8，并且位于建筑接近限界8以内。在图1至4的示例性的实施方式中，车辆4是轨道车辆并且牵引车辆5是机车，该机车在构成轨道9的行车区段2上驱动车列1。
检测设备6具有传感器装置10、评估装置11和定向单元12。
传感器装置10包括多个限界传感器13，所述限界传感器如图2所示地在该实施方式总沿着规定的限界7布置在牵引车辆5上。因为牵引车辆5的外部轮廓14小于限界7，所以限界传感器13至少部分与牵引车辆5的外部轮廓14相间隔地布置。限界传感器13例如可以通过未示出的固定臂与车辆相连。
限界传感器13例如构造为摄像头、短波辐射器、激光器或雷达传感器，并且从牵引车辆5反向于行驶方向向后“观察”向车列1的待监测的车辆4。限界传感器13的“观察方向”在图1的局部细节图中通过线15示出并且基本上沿着车列1的纵向延伸。限界传感器13在图1至4的示例性的实施方式中设计为自主工作的。
备选地，传感器装置10也可以附加地具有接收器16。在这种情况下，限界传感器13设计为主动的发射器，其与接收器16共同工作。在运行中，限界传感器13朝向配属的接收器16并且由此检测跟随牵引车辆5的车辆4的外部轮廓。例如在车列非常长时，也可以逐段地进行测量。为此，接收器16构成测量段的终点。在具有接收器16的车辆后面的车辆则可以配备用于下一段的另外的限界传感器。车辆4在此可以是牵引车辆、例如机车，或者可以是没有驱动装置的车辆、例如车厢。
按照本发明的传感器装置10在图1至4的示例性的实施方式中安置在牵引车辆5上，使得检测设备6即使在例如通过连挂或解挂车厢4而使车列1发生改变时也保持是可工作的。
通过按照本发明的检测设备6可以在行驶时持续地检测规定的限界7。因为规定的限界7在图1至4的实施方式中小于前述的建筑接近限界8，所以同时也检测的对前述的建筑接近限界的保持。
因为限界传感器13在车列1的确定的定向下、例如在弯道行驶时，不会传送表征对限界8的保持或损害的检测信号，所以评估装置11按照本发明设计用于根据车列1的定向来评估由传感器装置10发出的检测信号17。由此可以一定程度上排除非表征性的检测信号17。备选地，也可以只有在适合的定向下，才由评估装置11激活传感器装置10。
由限界传感器13传送的检测信号17在图1至4的示例性的实施方式中保存在存储装置18中。在此，检测信号17包括图像或测量数据，它们分别根据实施方式由限界传感器测得，限界传感器设有关于其测量的时间戳。
定向单元12包括多个传感器，用于检测车列的当前定向。在图1至4的示例性的实施方式中，定向单元12具有弯道传感器19、倾斜传感器20、位置传感器21和陀螺仪22。
弯道传感器19记录车列1或牵引车辆5的弯道行驶，弯道传感器安置在牵引车辆上。通过检测到的牵引车辆5的弯道行驶，可以推断出整个车列1处于弯道行驶。当车列1弯道行驶时，限界传感器13无法可靠地检测限界7，因为后面的车辆4受弯道行驶影响使限界传感器13的观察发生错误。弯道传感器19例如可以包括陀螺仪22，通过陀螺仪能够以简单的方式记录弯道行驶。
倾斜传感器20检测牵引车辆5相对于车列1的随后的车辆4的倾斜度，例如在驶过洼地或翻越丘陵时会出现倾斜。当车列1出现这种定向时，限界传感器13无法可靠地测取外部轮廓并且检测限界7。因此限界传感器13的检测信号17在车列1的这种定向中无法表征对限界7的保持或损害。
检测信号17也可以附加地在规定的时间段内和/或根据测得的干扰的定向被排除。由此例如考虑车列1的长度。
位置传感器21检测牵引车辆5相对于轨道9的位置。为此，位置传感器21包括多个轨道传感器23，所述轨道传感器测量牵引车辆5相对于轨道9的位置。通过位置传感器21可以检测牵引车辆5相对于轨道9可能出现的非平行性，所述非平行性同样可以显示车列1的定向，该定向影响限界传感器13的检测信号17的表征性。
检测设备6在图1至4的示例性的实施方式中还包括传输装置24，通过该传输装置例如可以将检测信号17或其它数据例如传输给未示出的控制中心。传输装置24优选设计用于例如通过数据无线电、GSM或类似方式无线地进行传输。
在车列1行驶且检测设备6运行时，限界传感器13持续地检测对限界7的保持或损害。在图1至4的示例性的实施方式中，在检测时测取车列1的车辆4的外部轮廓14并且设置时间戳。检测信号17、例如外部轮廓14的图像保存在存储装置18中。同时，定向单元12相应地检测车列1的当前定向，并且将该信息作为定向信号25发送给评估装置11。当车列1的车辆4例如直线行驶并且由此彼此平行地定向时，限界传感器13通常检测车列1的外部轮廓的有效的图像。例如通过位置传感器21可以检测限界传感器的定位和角度位置，通过所述定位和角度位置可以推断车辆4的平行位置。由此当限界传感器13可以传送表征对限界7的保持或损害的信号17时，定向单元12通过定向信号将信息传送给评估装置11。由此，评估装置11可以根据定位信号25结合时间戳评估检测信号17，并且由此可靠地监测限界7。检测信号17的评估例如通过与所存储的可靠限界7的图像或数据的比较实现。
不同的限界传感器13可以观察外部轮廓14的不同的部分，从而可以进行特定区域的评估。外部轮廓14的区域例如是车辆4的侧面或顶部。备选地，单个车辆也可以构成一个区域。
在检测到限界7被损害时，检测设备6向牵引车辆驾驶员发出警报信号和/或通过传输装置24向控制中心发出警报信号。附加地，也可以引入车列1的自动制动。
附加地，当在规定的时间段内不能检测到限界7被保持时，可以输出另外的警报信号。
通过存储检测信号17，其也可以记录在整个时间段内的车列1的行驶。通过按照本发明的检测设备6也可以检测车列1的车辆4的外部轮廓14的变化，这种变化在识别的时刻还没有表现出对限界7或建筑接近限界8的损害。这种变化例如从可参数化的范围开始可以作为警告向牵引车辆驾驶员报告。

Claims (17)

1.一种检测设备(6)，用于监测由车辆(4)组成的车列(1)的规定的限界(7)，所述检测设备(6)具有至少一个传感器装置(10)，所述传感器装置(10)设计用于探测对限界(7)的保持或损害，其特征在于，所述传感器装置(10)设计用于以车列(1)为出发点进行探测，其中，所述检测设备(6)具有评估装置(11)，所述评估装置(11)设计用于，至少根据车列(1)的定向评估由传感器装置(10)测得的且表征对限界(7)的保持或损害的检测信号(17)，其中，所述检测设备(6)具有至少一个定向单元(12)，所述定向单元(12)设计用于检测车列(1)或车列(1)的至少一台车辆(4)的定向。
2.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述车辆是轨道车辆。
3.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述定向单元(12)包括弯道传感器(19)，所述弯道传感器(19)设计用于检测车列(1)的至少一台车辆(4)的弯道行驶。
4.按照权利要求1或2所述的检测设备(6)，其特征在于，所述定向单元(12)包括倾斜传感器(20)，所述倾斜传感器(20)设计用于检测车列(1)的至少一台车辆(4)的倾斜度。
5.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述定向单元(12)包括位置传感器(21)，所述位置传感器(21)检测车列的至少一台车辆相对于轨道(9)的位置。
6.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述定向单元(12)包括陀螺仪(22)。
7.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述传感器装置(10)具有至少一个限界传感器(13)，用于检测车列的至少一台车辆的外部轮廓(14)。
8.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述检测设备(6)包括至少一个设计用于存储检测信号(17)的存储装置(18)。
9.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述检测设备(6)具有至少一个设计用于传输检测信号的传输装置(24)。
10.按照权利要求9所述的检测设备(6)，其特征在于，所述检测设备(6)具有至少一个设计用于无线传输检测信号的传输装置(24)。
11.按照权利要求1所述的检测设备(6)，其特征在于，所述传感器装置设计用于沿车列的纵向进行探测。
12.一种车列中的车辆(4、5)，其特征在于，所述车辆具有按照前述权利要求之一所述的检测设备(6)。
13.按照权利要求12所述的车辆(4、5)，其特征在于，所述车辆(4、5)是轨道车辆。
14.按照权利要求12所述的车辆，其特征在于，所述检测设备的传感器装置与车辆的蒙皮相间隔地布置。
15.一种用于通过根据权利要求1至11中任一项所述的检测设备来检测由车辆(4)组成的车列(1)的规定的限界(7)的方法，在所述方法中，探测对所述限界(7)的保持或损害，其特征在于，以车列(1)为出发点探测对所述限界(7)的损害。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，所述车辆(4)是轨道车辆。
17.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，至少根据车列(1)的定向评估测得的且表征对限界(7)的保持或损害的检测信号(17)。
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