DE102014208522A1 - Gefahrenraumüberwachung an einem bahnübergang - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Gefahrenraumüberwachung an einem Bahnübergang und Verfahren zur Erkennung eines zu bewachenden Gefahrenraums (20) an einem Bahnübergang, wobei wenigstens ein Radarsensor (10) am Gefahrenraum (20) angeordnet ist, Objekttrajektorien (34) aus zeitlichen Abfolgen von Objektpositionen (32) jeweiliger vom Radarsensor (10) erfasster, sich durch den Gefahrenraum (20) bewegender Objekte (30) ermittelt werden, die Lage wenigstens eines Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) anhand einer Häufung (36) von Objekttrajektorien (34) erkannt wird, die Lagen von Schrankengeraden (37) anhand von Radarreflexionen (35) der geschlossenen Schranken (28) ermittelt werden, sowie der zu überwachende Gefahrenraum (20) bestimmt wird durch Verknüpfen von Information über die erkannte Lage des wenigstens einen Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) mit Information über die ermittelte Lage der Schrankengeraden (37).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gefahrenraumüberwachung an einem Bahnübergang, mit einer Anordnung wenigstens eines Radarsensors am Gefahrenraum, insbesondere mit wenigstens einem Radarsensor zur Überwachung des Gefahrenraums, in dessen Sichtfeld der Gefahrenraum liegt.
  • STAND DER TECHNIK
  • DE 10 2007 032 091 B3 beschreibt ein Verfahren zum Überwachen eines Bahnübergangs, bei dem mittels in eine erste Richtung gerichteten Kameras und in entgegengesetzte Richtung gerichteten Kameras zunächst ein Bild eines sich auf einem Straßenabschnitt auf einer Seite eines Gefahrenbereichs befindenden Objekts aufgenommen wird und durch Bildvergleich mit dem Bild einer anderen Kamera das Objekt in einem auf einer anderen Seite des Gefahrenbereichs liegenden Straßenabschnitt erkannt wird. Dadurch soll eine Gefahrenraum-Freimeldung des Bahnübergangs erfolgen können.
  • DE 10 2006 040 542 A beschreibt eine Einrichtung zum Überwachen eines Bahnüberganges mit einer Videokamera, deren Signal an einen Fahrzeugverband mittels Funksignalen übermittelt wird. Dadurch soll ein Fahrzeugverbandführer den Bereich des Bahnübergangs erkennen können, obwohl noch kein Sichtkontakt besteht.
  • DE 196 12 579 A1 beschreibt eine Anordnung zur Überwachung eines Gefahrenraumes bei Vollschranken-Bahnübergängen mit einem rotierenden Radar-Entfernungsmesser, der den Gefahrenraum horizontal abtastet. Auf der Umgrenzung des Gefahrenraumes sind Referenz-Markierungspunkte angeordnet, um die Abtastung auf den Bereich innerhalb dieser Markierungspunkte zu beschränken. Alternativ können Sektorelemente des Gefahrenraumes nach Länge und Winkel abgespeichert werden und die Abtastung des Gefahrenraumes mittels elektronischer Mittel auf die abgespeicherten Sektorelemente begrenzt werden.
  • Bei der bekannten Gefahrenraum-Überwachung mittels rotierendem Radar-Entfernungsmesser muss die Konfigurierung des zu überwachenden Raumes aufwendig an den vorhandenen Gefahrenraum angepasst werden.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Gefahrenraumüberwachung an einem Bahnübergang mittels eines Radarsensors zu schaffen, bei der die Einrichtung der Vorrichtung vereinfacht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Gefahrenraumüberwachung an einem Bahnübergang, mit wenigstens einem Radarsensor zur Überwachung des Gefahrenraums, und mit einer Erkennungseinheit, die dazu eingerichtet ist,
    • – Objekttrajektorien aus zeitlichen Abfolgen von Objektpositionen jeweiliger vom Radarsensor erfasster, sich durch den Gefahrenraum bewegender Objekte zu ermitteln,
    • – die Lage wenigstens eines Verkehrspfades anhand einer Häufung von Objekttrajektorien zu erkennen,
    • – die Lagen von Schrankengeraden anhand von Radarreflexionen der geschlossenen Schranken zu ermitteln, und
    • – den überwachenden Gefahrenraum zu bestimmen durch Verknüpfen von Information über die erkannte Lage des wenigstens einen Verkehrspfades mit Information über die ermittelte Lage der Schrankengeraden.
  • Bei dem jeweiligen Verkehrspfad kann es sich beispielsweise um einen Verkehrspfad in Form einer Fahrspur, eines Fußweges oder eines Gleispfades handeln. Der Verkehrspfad ist im Falle eines Verkehrspfades für ein Verkehrsmittel, beispielsweise Fahrzeuge oder Züge, einspurig und entspricht dann einer Fahrspur bzw. einem Gleis oder Gleispfad.
  • Indem die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, den zu überwachenden Gefahrenraum zur Bestimmung durch Verknüpfen der Information über die Lage von Verkehrspfaden mit Information über die Lage von Schrankengeraden, wobei die Lage der Verkehrspfade und die Lage der Schrankengeraden erkannt wird, ergibt sich eine besonders einfache Einrichtung der Vorrichtung. So kann der Gefahrenraum automatisch erkannt werden, ohne dass es dafür auf eine exakte Ausrichtung oder Positionierung des Radarsensors zum zu überwachenden Gefahrenraum ankommt. Durch die Vorrichtung kann automatisch der zu überwachende Gefahrenraum mit hoher Genauigkeit sicher erkannt werden. Die Planung der Gefahrenraumüberwachung wird damit wesentlich vereinfacht. Zudem wird durch die automatische Erkennung des Gefahrenraums eine hohe Zuverlässigkeit der Überwachung ermöglicht. Etwaige Fehler beim Einbau und der Ausrichtung des Radarsensors können korrigiert werden, da die Lage und die Ausdehnung des zu überwachenden Gefahrenraumes anhand realer Objekterfassungen kalibriert wird. Vorteilhaft ist auch, dass keine weiteren Hilfsmittel zur Einrichtung der Gefahrenraumüberwachung benötigt werden, da die Erkennung des Gefahrenraumes anhand der im späteren Betrieb der Gefahrenraumüberwachung ohnehin auftretenden Objekte erfolgen kann, wie beispielsweise den Schranken, Zügen, Fahrzeugen usw.
  • Aus dem zeitlichen Verlauf der Objektpositionen eines erfassten, sich durch den Gefahrenraum bewegenden Objekts wird eine Objekttrajektorie bestimmt. Beispielsweise kann das Ermitteln von Objekttrajektorien umfassen oder darin bestehen, zeitliche Abfolgen von Objektpositionen jeweiliger vom Radarsensor erfasster, sich durch den Gefahrenraum bewegender Objekte zu Objekttrajektorien zusammenzuführen.
  • Das Erkennen der Lage wenigstens eines Verkehrspfades anhand einer Häufung von Objekttrajektorien kann beispielsweise umfassen oder darin bestehen, wenigstens eine Lage eines Pfades an eine Häufung von Objekttrajektorien anzupassen und die angepasste Lage als eine Lage eines Verkehrspfades zu bestimmen.
  • Das Ermitteln der Lagen von Schrankengeraden anhand von Radarreflexionen der geschlossenen Schranken kann beispielsweise umfassen oder darin bestehen, Lagen von Geraden an Positionen von Radarreflexionen der geschlossenen Schranken anzupassen und die angepassten Lagen als Lagen von Schrankengeraden zu definieren.
  • Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Gefahrenraumüberwachung an einem Bahnübergang, mit wenigstens einem Radarsensor zur Überwachung des Gefahrenraums, und mit einer Erkennungseinheit, die dazu eingerichtet ist,
    • – zeitliche Abfolgen von Objektpositionen jeweiliger vom Radarsensor erfasster, sich durch den Gefahrenraum bewegender Objekte zu Objekttrajektorien zusammenzuführen,
    • – wenigstens eine Lage eines Pfades an eine Häufung von Objekttrajektorien anzupassen und als eine Lage eines Verkehrspfades zu bestimmen;
    • – Lagen von Geraden an Positionen von Radarreflexionen der geschlossenen Schranken anzupassen und als Lagen von Schrankengeraden zu definieren;
    • – den zu überwachenden Gefahrenraum zu bestimmen durch Verknüpfen von Information über die erkannte Lage des wenigstens einen Verkehrspfades mit Information über die ermittelte Lage der Schrankengeraden.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung eines zu überwachenden Gefahrenraumes an einem Bahnübergang unter Verwendung von Ortungsdaten wenigstens eines Radarsensors, in dessen Sichtfeld der Gefahrenraum liegt, mit den Schritten:
    • – Ermitteln von Objekttrajektorien aus zeitlichen Abfolgen von jeweiliger, vom Radarsensor erfasster, sich durch den Gefahrenraum bewegender Objekte;
    • – Erkennen der Lage wenigstens eines Verkehrspfades anhand einer Häufung von Objekttrajektorien,
    • – Ermittelung der Lage von Schrankengeraden anhand von Radarreflexionen der geschlossenen Schranken; und
    • – Bestimmen des zu überwachenden Gefahrenraumes durch Verknüpfen von Information über die erkannte Lage des wenigstens einen Verkehrspfades mit Information über die ermittelte Lage der Schrankengeraden.
  • Das Verfahren kann insbesondere der Funktion der Erkennungseinheit der oben genannten Vorrichtung entsprechen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Draufsicht auf einen Bahnübergang mit einer Vorrichtung zur Gefahrenraumüberwachung;
  • 2 eine beispielhafte Darstellung zur Erläuterung der Ermittelung einer Objekttrajektorie;
  • 3 eine schematische Darstellung zur Ermittelung einer charakteristischen Trajektorie einer Häufung von Trajektorien;
  • 4 eine schematische Darstellung zur Ermittelung einer Schrankengeraden;
  • 5 ein schematisches Blockdiagramm zum zeitlichen Verlauf der Detektion von geschlossenen Schranken;
  • 6 eine schematische Darstellung der durch die Vorrichtung erkannten Lage und Art von Verkehrspfaden und der Lage der Schranken; und
  • 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Definition eines Gefahrenraumes.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • 1 zeigt schematisch einen Radarsensor 10 und einem mit dem Radarsensor 10 verbundene oder darin integrierte Erkennungseinheit 12. Der Radarsensor 10 ist ein FMCW-Radarsensor mit einer Sende-Empfangsvorrichtung, die ein Patch-Antennenarray umfasst, und hat ein schematisch dargestelltes Sichtfeld 14, welches einen Azimut-Winkelbereich von wenigstens 90° umfasst. Mehrere Antennenelemente sind horizontal versetzt zueinander angeordnet. Vorzugsweise umfasst das Sichtfeld 14 einen Azimut-Winkelbereich von wenigstens 160°.
  • Der Radarsensor 10 ist am Rand eines Gefahrenraums 20 eines Bahnübergangs angeordnet, der von dem Sichtfeld 14 umfasst ist.
  • Im Sichtfeld 14 liegt eine den Gefahrenraum 20 durchquerende Straße 22 sowie ein die Straße 22 kreuzender Schienenweg mit Gleisen 24. Weiter liegt beispielsweise im Sichtfeld 14 ein den Schienenweg kreuzender, durch den Gefahrenraum 20 verlaufender Fußgängerweg 26 (2), der Teil der Straße 22 ist.
  • 1 zeigt weiter schematisch Schranken 28 des Bahnübergangs.
  • In der in 1 gezeigten Situation nach der Installation des Radarsensors 10 ist die Lage des Gefahrenraumes 20 noch nicht endgültig bestimmt.
  • Die Bestimmung des zu überwachenden Gefahrenraumes 20 wird nachfolgend erläutert.
  • 2 zeigt beispielhaft eine Situation mit einem vom Radarsensor 10 erfassten Objekt 30 in Form eines Fahrzeugs. Zu dem erfassten Objekt 30 erhält die Erkennungseinheit 12 Daten zu Objektpositionen 32, von denen mehrere im Gefahrenraum 20 in 2 dargestellt sind. Weiter erhält die Erkennungseinheit 12 zu einem erfassten Objekt 30 in an sich bekannter Weise Daten zur Objektgeschwindigkeit, insbesondere die Relativgeschwindigkeit in Bezug auf den ortsfesten Radarsensor 10.
  • Optional kann die Erkennungseinheit 12 zu einem erfassten Objekt 30 weitere Objektdaten erhalten, wie beispielsweise Objektreflexionsdaten, etwa eine Rückstreuleistung, eine Ausdehnung in horizontaler Richtung, und/oder eine Höhe des Objektes 30. Höheninformation kann beispielsweise aus elevationswinkelabhängigen Reflexionsdaten des Objekts 30 bestimmt werden. Eine horizontale Ausdehnung kann beispielsweise durch Zuordnung mehrere Reflexionszentren zu einem Objekt 30 ermittelt werden.
  • Aus dem zeitlichen Verlauf der ermittelten Objektpositionsdaten 32 wird eine Objekttrajektorie 34 bestimmt.
  • Die bestimmten Objekttrajektorien 34 werden gespeichert.
  • 3 zeigt schematisch Häufungen 36 von räumlich nahe beieinander verlaufenden Objekttrajektorien 34. Diese Häufungen 36 werden bestimmt. Dazu werden beispielsweise aus für mehrere Objekte 30 bestimmte Objekttrajektorien 34 anhand ihrer jeweiligen Ähnlichkeiten Gruppen von ähnlichen bzw. näherungsweise räumlich übereinstimmenden Trajektorien 34 gebildet. Dazu kann beispielsweise eine jeweilige charakteristische Trajektorie 38 bestimmt werden. Die charakteristische Trajektorie 38 wird optional geglättet oder begradigt und wird dann als Lage eines Verkehrspfades bestimmt.
  • Es kann eine Unterscheidung der Art und/oder Breite des Verkehrspfades beispielsweise erfolgen anhand einer räumlichen Streuung innerhalb einer Häufung von Trajektorien 34, von ermittelten Objektausdehnungen und/oder von weiteren Objektrückstreueigenschaften. Dabei können Trajektorien 34 optional anhand ihrer Bewegungsrichtung unterschieden werden. Es können unidirektionale Verkehrspfade, etwa Fahrspuren und Gleispfade, unterschieden werden von bidirektionalen Verkehrspfaden, etwa Fußwegen.
  • Beispielsweise können während der Phase der Erkennung des Gefahrenraumes Verkehrspfade gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren ermittelt werden.
  • Die erfassten Objekte 30 werden klassifiziert und jeweils beispielsweise den Gruppen Zug, Fahrzeug und gegebenenfalls Person zugeordnet. Die Klassifizierung kann beispielsweise anhand der Radar-Rückstreueigenschaften, der Ausdehnung und/oder der Höhe der erfassten Objekte 30 erfolgen.
  • Die Objektpositionen der erfassten Objekte 30 werden über einen Zeitverlauf bestimmt.
  • Aus den zeitlichen Veränderungen der Objektpositionen, die einem Objekt 30 zugeordnet sind, wird eine Trajektorie 34 des Objekts 30 ermittelt.
  • Indem für mehrere Objekte 30 jeweils eine Objekttrajektorie 34 bestimmt wird, können zufällige Fehler einer einzelnen Trajektorienbestimmung kompensiert werden.
  • Für jedes Objekt 30 werden beispielsweise Objekteigenschaften wie eine Ausdehnung und/oder eine Höhe bestimmt.
  • Für die jeweilige Gruppe von Objekten 30 werden für eine jeweilige Gruppe charakteristische Trajektorien 38 und optional charakteristische Eigenschaften bestimmt. So können bei der in 2 gezeigten Straße 22 beispielsweise für die Gruppe "Fahrzeug" zwei charakteristische Trajektorien 38 entsprechend den beiden Richtungsfahrbahnen der Strasse 22 bestimmt werden. Ähnlich können für die Gruppe "Zug" zwei charakteristische Trajektorien entsprechend den beiden Gleispfaden 48 oder Gleisen 24 des Schienenwegs bestimmt werden. In ähnlicher Weise können beispielsweise für die Gruppe "Person" zwei charakteristische Trajektorien 38 bestimmt werden, die den Verläufen der jeweiligen Fußgängerwege 26 auf beiden Seiten der Straße 22 entsprechen.
  • Aus den ermittelten Trajektorien 34 bzw. charakteristischen Trajektorien 38 zu den jeweiligen Gruppen von Objekten wird auf Fahrspuren 40, 42, Gehwege 44, 46 sowie Gleise 24 bzw. Gleispfade 48 geschlossen. Eine charakteristische Trajektorie 38 entspricht beispielsweise einer geschätzten Lage eines Pfades. Eine Lage eines Gleispfades 48 kann die Lage des entsprechenden Gleises 24 und optional Information über eine Breite des Pfades bzw. eine maximale oder typische Zugbreite umfassen.
  • Da in die Bestimmung der charakteristischen Trajektorien 38 insbesondere bei Fahrzeugen eine Vielzahl von Trajektorien 34 einzelner Objekte 30 eingehen, fallen Ausreißer, wie beispielsweise ein überholendes Fahrzeugs, nicht ins Gewicht. Somit können die Lagen und gegebenenfalls die räumliche Ausdehnung der Verkehrspfade zuverlässig bestimmt werden.
  • In die Klassifizierung der Objekte in die einzelnen Gruppen kann beispielsweise auch die Objektgeschwindigkeit eingehen, sofern eine jeweilige Objektgeschwindigkeit auf eine bestimmte Gruppe schließen lässt oder eine Gruppe ausschließt.
  • Während der Erkennungsphase der Vorrichtung wird außerdem die Lage von Schrankengeraden gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren ermittelt.
  • 4 zeigt schematisch Objektortungen oder Positionen von Radarreflexionen 35, die von Elementen einer Schranke 28 im geschlossenen Zustand stammen. Die Elemente können beispielsweise am Schrankenbaum angeordnete Bauteile umfassen wie Schrauben, Anbauteile oder dergleichen. In einem ersten Schritt werden relevante Objektortungen oder Radarreflexionen 35 bestimmt, die einer jeweiligen Schranke 28 entsprechen. Dies kann anhand der Objekteigenschaften der georteten Objekte erfolgen. Beispielsweise haben die zu einer Schranke im geschlossenen Zustand gehörenden Objektortungen eine Relativgeschwindigkeit von Null in Bezug auf den ortsfest ruhenden Radarsensor 10, sie stammen aus einem auf eine Maximalhöhe einer Schranke im geschlossenen Zustand beschränkten Höhenbereich, und ihre Position ändert sich während mehrerer Erfassungen gewöhnlich nicht, während sich die jeweilige Schranke 28 im geschlossenen Zustand befindet.
  • Weiter können die zu einer Schranke 28 gehörigen Radarreflexionen 35 auch daran erkannt werden, dass sie annähernd auf einer Geraden im zweidimensionalen horizontalen überwachten Bereich liegen, also beispielsweise auf einer Geraden in der in 4 gezeigten Projektion des Sichtfelds 14 auf eine horizontale Ebene.
  • Zur Erkennung einer Geraden kann beispielsweise ein Algorithmus entsprechend einer Hough-Transformation verwendet werden.
  • In einem weiteren Schritt wird eine Schrankengerade 37 bestimmt, auf der die zur Schranke gehörenden Radarreflexionen 35 näherungsweise liegen. Mit anderen Worten wird die Lage einer Schrankengerade bestimmt durch Anpassung von geometrischen Parametern einer Gerade an die Positionen der Objektortungen oder Radarreflexionen 35. Eine so ermittelte Schrankengerade 37 ist beispielhaft in 4 eingezeichnet. Die Lage der Schrankengeraden kann beispielsweise mittels linearer Regression bestimmt werden.
  • Die so erfolgte Detektion einer Schranke 28 bzw. die so ermittelte Schrankengerade 37 kann beispielsweise verifiziert werden, indem im Zeitverlauf das Erscheinen und das Verschwinden von Objektortungen oder Radarreflexionen 35, die der geschlossenen Schranke 28 entsprechen, entsprechend dem Schließen und Öffnen der Schranke 28 detektiert werden. Auf der Basis des Detektierens des Erscheinens und Verschwindens der Objektortungen oder Radarreflexionen 35 kann außerdem auf die Zugehörigkeit der jeweiligen Radarreflexionen 35 zur Schranke 28 geschlossen werden, und es kann beispielsweise auf Anfangs- und/oder Endpunkte einer jeweiligen Schranke 28 auf der Schrankengeraden 37 geschlossen werden.
  • Somit können optional Anfangs- und Endpunkte einer jeweiligen Schranke 28 bestimmt werden.
  • 5 zeigt schematisch im Verlauf der Zeit t auftretende Zeitabschnitte X, in denen zu einer geschlossenen Schranke gehörende Radarreflexionen 35 detektiert werden, unterbrochen von längeren Zeitabschnitten O, in denen diese Radarreflexionen 35 ausbleiben. Die Zeiträume O entsprechen der geöffneten Schranke 28, während die Zeiträume X der geschlossenen Schranke entsprechen. Darunter sind schematisch Zeitabschnitte Z dargestellt, in denen beispielsweise ein Objekt der Gruppe "Zug" detektiert wird, sowie Zeitabschnitte P, in denen beispielsweise Personenkraftwagen oder Personen in einem Raum zwischen den Schranken 28 detektiert werden. Die Abschnitte Z und P sind jeweils durch Zeitabschnitte O unterbrochen, in denen entsprechende Radarreflexionen ausbleiben.
  • Nach dem Erkennen der Verkehrspfade und dem Ermitteln der Lage der Schrankengeraden sind in der Erkennungseinheit 12 die in 6 schematisch dargestellten Lagen der Fahrspuren 40, 42, Gehwege 44, 46, Gleispfade 48 sowie der Schrankengeraden 37 mit Anfangs- und Endpunkten gespeichert. Aus diesen Daten wird dann auf den zu überwachenden Gefahrenraum 20 geschlossen. Dazu werden beispielsweise die ermittelten Verkehrspfade, ggf. zuzüglich entlang der Verkehrspfade verlaufender Sicherheitsstreifen 50, geometrisch beschnitten auf einen Gefahrenraum 20, der innerhalb eines z.B. viereckigen Gebietes liegt, welches von den durch ihre Anfangs- und Endpunkte beschränkten Schrankengeraden 37 aufgespannt wird.
  • Der zu bestimmende Gefahrenraum 20 wird beispielsweise definiert durch zwei einander gegenüberliegende gerade Linien 52, die jeweils zwischen einer Schrankengeraden 37 und dem nächstliegenden Gleispfad 48 verlaufen. Mit anderen Worten spannen die beiden Linien 52 den viereckigen Gefahrenraum 20 auf. Die jeweilige Linie 52 kann dabei beispielsweise bestimmt werden durch einen vorgegebenen Mindestabstand von dem jeweils nächstliegenden ermittelten Gleispfad 48, umfassend eine Breite eines Sicherheitsstreifens 50, und sie kann in ihrer Längsausdehnung bestimmt werden durch die ermittelten, die Gleispfade 48 kreuzenden Verkehrspfade 40, 42, 44, 46. Dabei kann optional ein zusätzlicher Sicherheitsstreifen einberechnet werden. Alternativ kann die Ausdehnung der Linien 52 auch bestimmt werden durch die Breite des von den Schrankengeraden 37 zwischen deren Anfangs- und Endpunkten aufgespannten Gebiets.
  • Auf die beschriebene Weise kann die Bestimmung des Gefahrenraums 20 gemäß einer vorgegebenen Definition erfolgen.
  • 7 zeigt schematisch die Definition des Gefahrenraumes 20 als zu überwachende Fläche anhand der Breite D der Straße 22 einschließlich etwaiger Rad- und Gehwege und, in einer Querrichtung dazu, anhand der Breite R eines Regellichtraums zuzüglich eines Sicherheitsabstandes S auf beiden Seiten zwischen den Schienen 24 und den Schranken 28. Die Breite R ist beispielsweise definiert durch einen Mindestabstand R1 von der Mittellinie der jeweiligen äußeren Schiene 24. Der Sicherheitsstreifen 50 wird somit bestimmt durch den Mindestabstand R1 und den Sicherheitsabstand S.
  • Durch das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung kann somit eine regelkonforme automatische Bestimmung des zu überwachenden Gefahrenraumes 20 erfolgen.
  • Im weiteren Betrieb der Gefahrenraumüberwachungsvorrichtung wird dann mittels des Radarsensors 10 der ermittelte Gefahrenraum 20 überwacht. Dazu können beispielsweise Detektionen von Objekten, die vom Radarsensor 10 innerhalb des Gefahrenraumes 20 erfasst werden, ausgewertet werden. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Freimeldung des Gefahrenraumes 20 auszugeben, wenn keine Objekte innerhalb des Gefahrenraums 20 erfasst werden.
  • Optional kann im Betrieb der Gefahrenraumüberwachungsvorrichtung anhand einer Detektion der Radarreflexionen 35 von geschlossenen Schranken 28 detektiert werden, ob eine jeweilige Schranke 28 geschlossen ist oder nicht. Somit kann detektiert werden, ob alle Schranken 28 des Bahnübergangs vollständig geschlossen wurden oder nicht. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine Geschlossenmeldung im Falle einer Detektion der für den geschlossenen Zustand der Schranken 28 erwarteten Lage der Schrankengeraden 37 ausgeben.
  • Während im beschriebenen Beispiel lediglich ein Radarsensor 10 beschrieben wurde, ist es auch denkbar, dass die Vorrichtung mehrerer Radarsensoren umfasst, deren Sichtfelder sich optional überschneiden können. Insbesondere können mehrere Sensoren 10 an unterschiedlichen Positionen ortsfest angeordnet sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007032091 B3 [0002]
    • DE 102006040542 A [0003]
    • DE 19612579 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Gefahrenraumüberwachung an einem Bahnübergang, mit wenigstens einem Radarsensor (10) zur Überwachung des Gefahrenraums (20), und mit einer Erkennungseinheit (12), die dazu eingerichtet ist, – Objekttrajektorien (34) aus zeitlichen Abfolgen von Objektpositionen (32) jeweiliger vom Radarsensor (10) erfasster, sich durch den Gefahrenraum (20) bewegender Objekte (30) zu ermitteln, – die Lage wenigstens eines Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) anhand einer Häufung (36) von Objekttrajektorien (34) zu erkennen, – die Lagen von Schrankengeraden (37) anhand von Radarreflexionen (35) der geschlossenen Schranken (28) zu ermitteln; – den zu überwachenden Gefahrenraum (20) zu bestimmen durch Verknüpfen von Information über die erkannte Lage des wenigstens einen Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) mit Information über die ermittelte Lage der Schrankengeraden (37).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Erkennungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, die Lage wenigstens zweier sich kreuzender Verkehrspfade (42; 40; 42; 44; 46; 48) anhand einer jeweiligen Häufung (36) von Objekttrajektorien (34) zu erkennen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Erkennungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, die Lage wenigstens eines Gleispfades (48) anhand einer Häufung von Objekttrajektorien zu erkennen, und die Lage wenigstens eines den Gleispfad (48) kreuzenden Verkehrspfades (40; 42; 44; 46) anhand wenigstens einer weiteren Häufung (36) von Objekttrajektorien (34) zu erkennen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Erkennungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, den zu überwachenden Gefahrenraum (20) zu bestimmen, indem der wenigstens eine Verkehrspfad (40; 42, 44; 46; 48) dessen Lage erkannt wurde, geometrisch beschnitten wird, basierend auf der ermittelten Lage der Schrankengeraden (37), insbesondere beschnitten wird auf einen Raum innerhalb eines von den Schrankengeraden (37) auf einander gegenüberliegenden Seiten begrenzten Gebiets.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Erkennungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, anhand von den jeweiligen erfassten Objekten (30) zugehörige Objektreflexionen Objektausdehnungen zu bestimmen und anhand einer Häufung (36) von Objekttrajektorien (34) und anhand von Objektausdehnungen der den jeweiligen Objekttrajektorien (34) zugeordneten Objekte (30) die Lage und die Art wenigstens eines Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) zu erkennen, insbesondere aus Arten umfassend einen Gleispfad (48) und eine Fahrspur (40; 42) und/oder einen Fußweg (44/46).
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Erkennungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, von dem Radarsensor (10) erfasste, sich im dem Gefahrenraum (20) bewegende Objekte (30) anhand den jeweiligen Objekten (30) zugehöriger Objektreflexionen in Objektklassen von Objekten unterschiedlicher Größe und/oder Art zu klassifizieren, wobei einerseits Züge und andererseits Personenkraftwagen oder Personen unterschiedlichen Objektklassen zugeordnet werden.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Erkennungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, die Lage wenigstens eines Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) anhand einer auf Objekte (30) einer bestimmten Objektklasse bezogenen Häufung (36) von Objekttrajektorien (34) zu erkennen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der wenigstens eine Radarsensor (10) einen Weitwinkelradarsensor mit einer ortunbeweglichen Antennenordnung umfasst, deren Sichtfeld einen Azimutwinkelbereich von mindestens 90° umfasst.
  9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der wenigstens eine Radarsensor (10) einen FMCW-Radarsensor umfasst, der dazu eingerichtet ist, eine Objektposition und eine Objektgeschwindigkeit eines erfassten Objekts (30) zu bestimmen.
  10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Erkennungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, die ermittelte Lage von Schrankengeraden (37) zu verifizieren durch Detektion von Zeiträumen (X), in denen Radarreflexionen der geschlossenen Schranken (28) erfasst werden, unterbrochen durch Zeiträume (O), in denen Radarreflexionen geschlossener Schranken (28) ausbleiben.
  11. Verfahren zur Erkennung eines zu bewachenden Gefahrenraums (20) an einem Bahnübergang, unter Verwendung von Ortungsdaten wenigstens Radarsensors (10), in dessen Sichtfeld (14) der Gefahrenraum (20) liegt, mit den Schritten: – Ermitteln von Objekttrajektorien (34) aus zeitlichen Abfolgen von Objektpositionen (32) jeweiliger, vom Radarsensor (10) erfasster, sich durch den Gefahrenraum (20) bewegender Objekte (30); – Erkennen der Lage wenigstens eines Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) anhand einer Häufung (36) von Objekttrajektorien (34); – Ermitteln der Lage von Schrankengeraden (37) anhand von Radarreflexionen der geschlossenen Schranken (28); und – Bestimmen des zu überwachenden Gefahrenraumes (20) durch Verknüpfen von Information über die erkannte Lage des wenigstens einen Verkehrspfades (40; 42; 44; 46; 48) mit Information über die ermittelte Lage der Schrankengeraden (37).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, weiter umfassend den Schritt: – Verifizieren der ermittelten Lage von Schrankengeraden (37), umfassend: Detektieren von Zeiträumen (X), in denen Radarreflexionen der geschlossenen Schranken (28) erfasst werden und die unterbrochen sind durch Zeiträume (O), in denen Radarreflexionen geschlossener Schranken (28) ausbleiben.
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