DE102014218654A1

DE102014218654A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014218654A1
Application number: DE102014218654.4A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Bocionek; Horst Ernst
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2016-03-17
Also published as: WO2016041734A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein besonders zuverlässiges und zugleich mit vergleichsweise geringem Aufwand realisierbares Verfahren zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweisen abgeschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines spurgebundenen Fahrzeugs. Erfindungsgemäß wird hierbei vor einem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs unter oder neben dem Fahrzeug eine Markierung angebracht, während eines Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs versucht, die angebrachte Markierung zu erfassen, und im Falle eines erfolgreichen Erfassens der Markierung eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung (10) zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweisen abgeschalteten Fahrzeugs.

Description

Für Fahrzeuge unterschiedlicher Art kann es erforderlich oder zumindest wünschenswert sein, zu erkennen beziehungsweise zu detektieren, ob die Position eines zwischenzeitlich vollständig oder zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs unverändert ist oder aber das Fahrzeug seine Position im Vergleich zu derjenigen zum Zeitpunkt des Abschaltens geändert hat. Im Folgenden erfolgt die Beschreibung im Wesentlichen anhand des Beispiels spurgebundener Fahrzeuge, bei denen es sich beispielsweise um Schienenfahrzeuge in Form von Zügen oder Lokomotiven oder auch um spurgeführte Fahrzeuge mit Gummibereifung handeln kann. Die Erfindung ist jedoch nicht auf spurgebundene Fahrzeuge beschränkt, sondern grundsätzlich auch für andere Arten von Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugen anwendbar.
Im Bereich der spurgebundenen Fahrzeuge besteht grundsätzlich der Wunsch, ein Fahrzeug in einer Betriebspause, d.h. beispielsweise beim Abstellen des Fahrzeugs über Nacht in einem Depot, möglichst vollständig ab- beziehungsweise ausschalten zu können. Dies bietet einerseits den Vorteil, dass der Energieverbauch und damit die Betriebskosten gesenkt werden; andererseits können hierdurch gegebenenfalls auch spezielle Einrichtungen zur Energieversorgung des geparkten Fahrzeugs vermieden werden. So weisen beispielsweise spurgebundene Fahrzeuge in Form von elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen üblicherweise Batterien auf, die auch für den Fall, dass die Fahrspannung – etwa aufgrund von Wartungsarbeiten – abgeschaltet wird, zumindest für eine gewisse Zeitspanne eine elektrische Grundversorgung des jeweiligen Fahrzeugs ermöglichen.
Besonders schwierig gestaltet sich ein Abschalten solcher Komponenten eines Fahrzeugs, die für eine Bestimmung der Position des Fahrzeugs erforderlich sind. Neben den eigentlichen Positionsbestimmungseinrichtungen – etwa in Form von Wegimpulsgebern oder Radareinrichtungen – kann dies insbesondere fahrzeugseitige Steuerrechner in Form von Fahrzeuggeräten von Zugsicherungssystemen betreffen. Grundsätzlich besteht auch für diese Komponenten der Wunsch, sie in Betriebspausen des Fahrzeugs abzuschalten. In diesem Zusammenhang existiert jedoch gleichzeitig regelmäßig die Anforderung, dass nach dem Ab- und Wiedereinschalten des Fahrzeugs eine die aktuelle Position des Fahrzeugs kennzeichnende Ortungsinformation verfügbar bleibt, um eine schnelle, weitgehend automatisch ablaufende Wiederinbetriebnahme des Fahrzeugs zu ermöglichen. Sicherungstechnisch besteht hierbei jedoch das Problem, dass seitens des Fahrzeugs nicht ohne Weiteres automatisch erkannt werden kann, ob während der Dauer des zumindest teilweisen Abschaltens des Fahrzeugs, d.h. beispielsweise während der Zeit, in der ein Fahrzeuggerät eines Zugsicherungssystems abgeschaltet war, eine – beabsichtigte oder unbeabsichtigte – Bewegung beziehungsweise Positionsänderung des Fahrzeugs erfolgt ist. Dies hat insbesondere zur Folge, dass fahrzeugseitig eine Beurteilung dahingehend, ob eine vor dem Abschalten des Fahrzeugs erfasste Ortungsinformation weiterhin gültig ist oder nicht, nicht oder nur mit entsprechendem zusätzlichen Aufwand möglich ist. Ohne das Wissen über die korrekte Position des wiederangeschalteten Fahrzeugs kann jedoch seitens des Zugsicherungssystems nicht über die sichere Weiterfahrt beziehungsweise Anfahrt des betreffenden Fahrzeugs entschieden werden.
Eine entsprechende Feststellung einer Positionsänderung bei abgeschaltetem oder zumindest teilweise abgeschaltetem Fahrzeug wird auch als „Cold Movement Detection“ (CMD) bezeichnet. Hierbei ist somit zu ermitteln, ob das Fahrzeug im abgeschalteten Zustand bezogen auf die bekannte Position, die beim Ausschalten vorlag, bewegt worden ist. Dabei kann eine entsprechende Positionsänderung beispielsweise im Rahmen eines Rangier- oder eines Abschleppvorgangs erfolgt sein.
Ein Verfahren zum Erkennen einer Positionsänderung eines Fahrzeugs zum Zwecke der CMD ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 077 760 A1 bekannt. Hierbei wirkt ein hierzu vorgesehener Zustandsspeicher mit einem Achsgeber an einer Radachse des Fahrzeugs sowie mit Mitteln zusammen, die den Zustandsspeicher beim Abrüsten, d.h. beim Ausschalten des Fahrzeugs, in einen vorgegebenen Zustand versetzen. Dabei ist die bekannte Vorrichtung derart ausgeführt, dass eine Positionsänderung des ausgeschalteten Fahrzeugs zu einer Veränderung des gespeicherten Zustands des Zustandsspeichers in Abhängigkeit von der Drehung der Radachse führt. Durch Prüfung des Zustands des Zustandsspeichers beim Wiedereinschalten beziehungsweise Aufrüsten des Fahrzeugs ist somit eine im ausgeschalteten Zustand des Fahrzeugs erfolgte Positionsänderung desselben erkennbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweisen abgeschalteten Fahrzeugs anzugeben, das eine zuverlässige Erkennung einer unveränderten Position des Fahrzeugs ermöglicht und zugleich mit vergleichsweise geringem Aufwand realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines spurgebundenen Fahrzeugs, wobei vor einem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs unter oder neben dem Fahrzeug eine Markierung angebracht wird, während eines Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs versucht wird, die angebrachte Markierung zu erfassen, und im Falle eines erfolgreichen Erfassens der Markierung eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt wird.
Gemäß dem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines spurgebundenen Fahrzeugs, wird somit vor einem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs unter oder neben dem Fahrzeug eine Markierung angebracht. Dies bietet den Vorteil, dass hierdurch die Voraussetzung dafür geschaffen wird, dass nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs die zuvor angebrachte Markierung fahrzeugseitig dafür verwendet werden kann, eine unveränderte Position oder aber eine Positionsänderung des Fahrzeugs zu erkennen. Hierbei kann die Markierung grundsätzlich auf beliebige Art und Weise erfolgen. Von Bedeutung ist lediglich, dass die Markierung auch nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs weiterhin derart vorhanden ist, dass sie als Kriterium beziehungsweise Referenz für eine mögliche Positionsänderung des Fahrzeugs verwendbar ist. Als Beispiele für eine entsprechende Markierung seien ein einfacher Farbklecks, ein aufgesprühter Barcode, ein beispielsweise an eine Schiene geklebter passiver Transponder, etwa in Form eines RFID-Tags, oder eine beliebige sonstige detektierbare Positionsreferenz genannt. Neben einer zumindest temporären Dauerhaftigkeit der Markierung ist es hierbei erforderlich, dass die Markierung selbst in ihrer Lage unveränderlich ist. Dies kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass die Markierung an einem streckenseitigen Objekt unveränderlicher Position, etwa in Form einer Schiene oder einer Schwelle, derart angebracht wird, dass eine Ablösung oder Verschiebung der Markierung von dem betreffenden Objekt nicht möglich oder zumindest üblicherweise nicht zu erwarten ist.
Gemäß dem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird während eines Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs versucht, die angebrachte Markierung zu erfassen. Dies bedeutet, dass mittels einer fahrzeugseitigen Detektionseinrichtung der räumliche Bereich erfasst beziehungsweise geprüft wird, in dem sich die zuvor angebrachte Markierung für den Fall befinden würde, dass das Fahrzeug im zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeug nicht bewegt wurde.
Gemäß dem dritten Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Falle eines erfolgreichen Erfassens der Markierung eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt. Dabei setzt ein erfolgreiches Erfassen der Markierung voraus, dass an der erwarteten Stelle eine Markierung der erwarteten Art detektiert beziehungsweise identifiziert wird. Im einfachsten Fall bedeutet dies, dass an der erwarteten Stelle überhaupt eine entsprechende Markierung, etwa in Form eines Farbkleckses, vorhanden ist. In Abhängigkeit von der jeweiligen Ausführungsform besteht darüber hinaus die Möglichkeit, dass seitens des Fahrzeugs im Rahmen des Erfassens der Markierung eine weitergehende Überprüfung dahingehend erfolgt, dass die erfasste Markierung tatsächlich mit der vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs angebrachten Markierung identisch ist. In diesem Fall kann ein erfolgreiches Erfassen der Markierung beispielsweise voraussetzen, dass in der Markierung codierte Informationen ausgelesen und entsprechend überprüft werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass es auf vergleichsweise einfache Art und Weise ein zuverlässiges Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs ermöglicht. Im Umkehrschluss können Positionsänderungen des Fahrzeugs, die sich dadurch bemerkbar machen, dass die Position nicht als unverändert bestätigt werden kann, detektiert werden. Vorteilhafterweise erfolgen die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form des Anbringens sowie des Erfassens der Markierung hierbei durch fahrzeugseitige Komponenten, so dass zusätzliche streckenseitige Komponenten nicht erforderlich sind. Dies bedeutet, dass die in vielen betrieblichen Situationen wesentliche Funktion der „Cold Movement Detection“ vorteilhafterweise autonom von dem jeweiligen Fahrzeug selbst ausgeführt werden kann.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren derart weitergebildet sein, dass vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs eine die aktuelle Position des Fahrzeugs kennzeichnende Ortungsinformation gespeichert wird und die Gültigkeit der gespeicherten Ortungsinformation bestätigt wird, sofern eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt wird. Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist den Vorteil auf, dass die Kenntnis darüber, ob während der Dauer des Abschaltens des Fahrzeugs eine Positionsänderung desselben erfolgt ist, dazu verwendet werden kann, die Gültigkeit einer gespeicherten Ortungsinformation zu überprüfen. Dabei handelt es sich bei der gespeicherten Ortungsinformation um eine bezogen auf den Zeitpunkt des Abschaltens des Fahrzeugs die aktuelle Position des Fahrzeugs kennzeichnende Orts- beziehungsweise Ortungsinformation. Diese kann mittels unterschiedlicher, für sich bekannter Ortungseinrichtungen, etwa unter Verwendung eines Wegimpulsgebers, einer Einrichtung zur satellitengestützten Bestimmung des Ortes oder einer Radareinrichtung, bestimmt worden sein. Dadurch, dass es anhand der Markierung möglich ist, die Gültigkeit der gespeicherten Ortungsinformation zu bestätigen oder alternativ diese als nicht mehr gültig zu verwerfen, ist vorteilhafterweise für den Regelfall, dass keine Positionsänderung des Fahrzeugs erfolgt ist, vor einer vollständigen Wiederinbetriebnahme des Fahrzeugs keine erneute Bestimmung der Position des Fahrzeugs erforderlich. Dabei ist zu berücksichtigen, dass insbesondere im Falle von Fahrzeugen in Form von spurgebundenen Fahrzeugen, d.h. etwa in Form von Schienenfahrzeugen, Magnetbahnen oder spurgeführten Fahrzeugen mit Gummibereifung, die Position des jeweiligen Fahrzeugs ein wesentlicher Parameter eines entsprechenden Sicherungssystems ist. Dies gilt beispielsweise für Systeme zur Zugsicherung, wie etwa das Europäische Zugsicherungssystem ETCS (European Train Control System). Die beschriebene bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist hierbei insbesondere den Vorteil auf, dass nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs keine zusätzlichen Handlungen durch Bedienpersonal erforderlich sind, um eine gültige Position des Fahrzeugs zu erhalten. So ist insbesondere weder eine manuelle Eingabe einer aktuellen Ortungsinformation noch eine erneute Ermittlung der Ortungsinformation, beispielsweise durch Lesen von Ortungsmarken, etwa in Form von Balisen, durch ein Bewegen des Fahrzeugs in einen restriktiven Betriebsmodus, erforderlich.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgestaltet sein, dass die korrekte Anbringung der Markierung durch ein testweises, dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs vorausgehendes Erfassen der Markierung geprüft wird. Dies bietet den Vorteil, dass die angebrachte Markierung bereits vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs dahingehend getestet beziehungsweise geprüft werden kann, dass ein erfolgreiches Erfassen der angebrachten Markierung möglich ist. Hierdurch können fehlerhafte Markierungen oder Fehlfunktionen der zum Erfassen der Markierung verwendeten Detektionseinrichtung erkannt und gegebenenfalls zeitnah behoben werden. Im Falle einer fehlerhaften, „unleserlichen“ Markierung kann dies beispielsweise dadurch geschehen, dass eine weitere Markierung, gegebenenfalls an einer anderen Stelle, angebracht wird.
Vorzugsweise kann die zuvor beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin derart weitergebildet sein, dass im Rahmen des testweisen Erfassens der Markierung gewonnene, auf die Markierung bezogene Referenzdaten vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs gespeichert werden. Dabei können entsprechende Referenzdaten entweder aus den gesamten im Rahmen des testweisen Erfassens der Markierung gewonnenen Daten oder aber auch aus bestimmten aus diesen gewonnenen Teildaten oder charakteristischen Größen bestehen. Unabhängig von der Art der als Referenzdaten gespeicherten Daten ergibt sich hierbei der Vorteil, dass diese Daten für eine Verwendung im Rahmen des Wiedereinschaltens oder noch dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs verfügbar gemacht werden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die gespeicherten Referenzdaten während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs beim Versuch des Erfassens der Markierung verwendet. Hierbei besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass die gespeicherten Referenzdaten die exakte Position der Markierung angeben und diese Information beim Versuch des Erfassens der Markierung verwendet wird.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus derart weitergebildet sein, dass die Markierung als erfolgreich erfasst angesehen wird, sofern die Referenzdaten mit entsprechenden, im Rahmen des während oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung gewonnenen Daten übereinstimmen. Sofern beispielsweise eine optische Erfassung der Markierung erfolgt, kann es sich bei den Referenzdaten beispielsweise um ein Bild beziehungsweise eine Aufnahme handeln, die im Rahmen des Erfassens der Markierung nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs oder während des Wiedereinschaltens des Fahrzeugs mit einer aktuellen Aufnahme verglichen wird. Sofern die zuletzt aufgenommene Aufnahme, d.h. das „Aufwachbild“, mit der vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs gemachten Aufnahme, d.h. dem Referenzbild beziehungsweise „Testbild“ übereinstimmt, wird die Markierung als erfolgreich erfasst angesehen, d.h. es wird gefolgert, dass das Fahrzeug seine Position im zumindest teilweise abgeschalteten Zustand nicht geändert hat. Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen des Vergleichs der Referenzdaten mit dem entsprechenden nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs gewonnenen Daten selbstverständlich dahingehend Toleranzgrenzen berücksichtigt werden können, dass für eine Übereinstimmung der betreffenden Daten keine absolute Identität gefordert wird. Erforderlich ist hierbei lediglich, dass die im Rahmen des während oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung gewonnenen Daten mit ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit mit den Referenzdaten übereinstimmen. Dabei hängt das erforderliche Maß der Wahrscheinlichkeit und damit der Sicherheit von der jeweiligen Anwendung und den sich gegebenenfalls aus einer fälschlicherweise festgestellten Übereinstimmung der Daten mit den Referenzdaten ergebenen Gefahren und Risiken ab.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die angebrachte Markierung vor oder nach einem Wiederanfahren des Fahrzeugs unbrauchbar gemacht. In Abhängigkeit von der Art der jeweiligen Markierung kann dies beispielsweise dadurch geschehen, dass die Markierung übersprüht, zerstört, umprogrammiert oder anderweitig derart verändert wird, dass zukünftige Beeinträchtigungen, insbesondere im Falle einer späteren erneuten Durchführung des Verfahrens durch dasselbe oder durch ein anderes Fahrzeug, ausgeschlossen werden können.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgestaltet sein, dass eine mit zumindest einer Zusatzinformation, insbesondere in Form einer das jeweilige Fahrzeug identifizierenden Kennung, eines Zeitstempels und/oder einer Gültigkeitsdauer der Markierung, codierte Markierung angebracht wird und die zumindest eine Zusatzinformation im Rahmen des während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung verwendet wird. Durch das Anbringen einer mit einer Zusatzinformation oder mehreren Zusatzinformationen codierten Markierung besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, die Durchführung des Verfahrens zu vereinfachen beziehungsweise das fehlerhafte Erkennen einer unveränderten Position zu vermeiden. So kann etwa mittels einer das jeweilige Fahrzeug identifizierenden Kennung, etwa in Form einer Fahrzeug-ID, verhindert werden, dass versehentlich frühere Markierungen anderer Fahrzeuge erfasst beziehungsweise ausgewertet werden. Die Verwendung eines Zeitstempels, d.h. einer Zeitmarkierung, bietet den Vorteil, dass unter Verwendung einer vorgegebenen Verfallszeit eine versehentliche Benutzung, d.h. Erfassung, älterer beziehungsweise veralteter Markierungen verhindert werden kann. Dies gilt in ähnlicher Weise auch für den Fall, dass die Markierung mit einer Zusatzinformation in Form einer Gültigkeitsdauer codiert wird, da auch durch die Vergabe eines entsprechenden „Verfallsdatums“ die versehentliche Nutzung früherer Markierungen verhindert werden kann. Dabei ist das Vorgeben einer Gültigkeitsdauer der Markierung insbesondere dann sinnvoll, wenn dem Fahrzeug vor dem Abschalten seine ungefähre Abstellzeit bekannt ist oder diese etwa aufgrund betrieblicher Abläufe generell für alle Fahrzeug vorgegeben werden kann. Im Ergebnis wird es durch das Anbringen einer mit zumindest einer entsprechenden Zusatzinformation codierten Markierung insbesondere ermöglicht, auf ein Unbrauchbarmachen beziehungsweise Löschen angebrachter Markierungen vor oder nach dem Wiederanfahren des jeweiligen Fahrzeugs zu verzichten.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass die Markierung mittels einer Detektionseinrichtung erfasst wird, die zumindest eine der folgenden Komponenten umfasst: eine Fotokamera, eine Videokamera, eine Infrarotkamera, einen optischen Sensor, einen Laserscanner, ein Lesegerät für einen RFID-Tag, einen Barcode oder einen zweidimensionalen Code, insbesondere einen QR-Code. Bei den genannten Komponenten handelt es sich vorteilhafterweise um solche, die in Abhängigkeit von der Art beziehungsweise Ausführungsform der jeweiligen Markierung für ein Erfassen entsprechender Markierungen besonders geeignet sind.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeprägt, dass bei einem Fahrzeug in Form eines spurgebundenen Fahrzeugs das zumindest teilweise Abschalten des Fahrzeugs das Abschalten eines Fahrzeuggerätes eines Zugsicherungssystems umfasst. Dies ist vorteilhaft, da bislang insbesondere entsprechende Fahrzeuggeräte häufig auch während Betriebspausen des zugehörigen Fahrzeugs eingeschaltet bleiben, um insbesondere eine gegebenenfalls in der Betriebspause auftretende Positionsänderung des Fahrzeugs erkennen zu können. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet nun gerade den Vorteil, dass dies nicht erforderlich ist, wodurch insbesondere eine Einsparung von Betriebskosten erzielt werden kann. Darüber hinaus ergeben sich insbesondere auch im Hinblick auf solche Situationen Vorteile, in denen die elektrische Stromversorgung des Fahrzeuggerätes, etwa aufgrund einer durch Wartungsarbeiten verursachten Abschaltung der Fahrspannung, nicht oder nur durch zusätzlichen Aufwand, beispielsweise durch das Vorsehen von Batterien, gewährleistet werden kann.
Hinsichtlich der Vorrichtung zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, die eine zuverlässige Erkennung einer unveränderten Position des Fahrzeugs ermöglicht und zugleich mit vergleichsweise geringem Aufwand realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines spurgebundenen Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, vor einem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs unter oder neben dem Fahrzeug eine Markierung anzubringen, während eines Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs zu versuchen, die angebrachte Markierung zu erfassen, und im Falle eines erfolgreichen Erfassens der Markierung eine unveränderte Position des Fahrzeugs zu erkennen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt für die im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass auch diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhafterweise weitergebildet sein, vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs eine die aktuelle Position des Fahrzeugs kennzeichnende Ortungsinformation zu speichern und die Gültigkeit der gespeicherten Ortungsinformation zu bestätigen, sofern eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt wird.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet, die korrekte Anbringung der Markierung durch ein testweises, dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs vorausgehendes Erfassen der Markierung zu prüfen.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin auch derart weitergebildet sein, dass sie ausgebildet ist, im Rahmen des testweisen Erfassens der Markierung gewonnene, auf die Markierung bezogene Referenzdaten vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs zu speichern.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet, die gespeicherten Referenzdaten während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs beim Versuch des Erfassens der Markierung zu verwenden.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet, die Markierung als erfolgreich erfasst anzusehen, sofern die Referenzdaten mit entsprechenden, im Rahmen des während oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung gewonnenen Daten übereinstimmen.
Als vorteilhaft wird es weiterhin angesehen, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet ist, die angebrachte Markierung vor oder nach einem Wiederanfahren des Fahrzeugs unbrauchbar zu machen.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet, eine mit zumindest einer Zusatzinformation, insbesondere in Form einer das jeweilige Fahrzeug identifizierenden Kennung, eines Zeitstempels und/oder einer Gültigkeitsdauer der Markierung, codierte Markierung anzubringen und die zumindest eine Zusatzinformation im Rahmen des während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung zu verwenden.
Als vorteilhaft wird es darüber hinaus angesehen, wenn die Vorrichtung derart weitergebildet ist, dass sie zum Erfassen der Markierung eine Detektionseinrichtung aufweist, die zumindest eine der folgenden Komponenten umfasst: eine Fotokamera, eine Videokamera, eine Infrarotkamera, einen optischen Sensor, einen Laserscanner, ein Lesegerät für einen RFID-Tag, einen Barcode oder einen zweidimensionalen Code, insbesondere einen QR-Code.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt die
Figur zwecks Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Skizze eine Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In der Figur ist eine Vorrichtung 10 zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs angedeutet, wobei die Vorrichtung 10 eine Markierungseinrichtung 20 sowie eine Detektionseinrichtung 30 umfasst. Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei hierbei im Folgenden angenommen, dass die Vorrichtung 10 an einem Fahrzeug in Form eines Schienenfahrzeugs montiert ist und das betreffende Fahrzeug, etwa aufgrund einer Betriebspause, ab- beziehungsweise ausgeschaltet werden soll.
Sobald das Schienenfahrzeug, bei dem es sich beispielsweise um einen Zug handeln kann, seine Parkposition erreicht hat und zum Stillstand gekommen ist, wird zunächst, d.h. vor dem vollständigen oder teilweisen Abschalten des Fahrzeugs, eine die aktuelle Position des Fahrzeugs kennzeichende Ortungsinformation gespeichert. Darüber hinaus wird die Vorrichtung 10, die im vorliegenden Fall seitlich unter dem Fahrzeugboden angebracht sein soll, in einer Bewegungsrichtung 40 von oben kommend auf die Höhe des Schienenkopfes einer Schiene 100 abgesenkt. Dabei kann die Vorrichtung 10 mit ihren Komponenten Markierungseinrichtung 20 und Detektionseinrichtung 30 im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels als „Schreib-Lese-Löschkopf“ angesehen werden.
Nach dem erfolgten Absenken der Vorrichtung 10 wird mittels der Markierungseinrichtung 20 auf dem Schienenkopf der Schiene 100 eine Markierung angebracht. Dies kann beispielsweise mittels geeigneter „Tinte“ oder Farbe erfolgen, wobei die Markierung in diesem Fall zum Beispiel als einfacher Farbklecks oder als aufgesprühter Barcode oder QR-Code ausgeführt sein kann. Alternativ hierzu ist es beispielsweise auch denkbar, dass entsprechende Markierungen durch die Markierungseinrichtung aufgeklebt werden, wobei die Markierung in diesem Fall beispielsweise in Form eines (passiven) Transponders, d.h. etwa in Form eines RFID-Tags, ausgeführt sein kann. Unabhängig von ihrer konkreten Ausführungsform wird die Markierung derart an dem Schienenkopf angebracht, dass sie in ihrer Lage relativ zum Schienenkopf unveränderlich ist.
Im nächsten Schritt besteht die Möglichkeit, dass dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs vorausgehend mittels der Detektionseinrichtung 30, die auch als Markierungsdetektor bezeichnet werden kann und in der Figur als Kamera angedeutet ist, eine testweise Erfassung der Markierung vorgenommen wird. Dies bietet den Vorteil, dass die korrekte Anbringung der Markierung sowie die Funktionstüchtigkeit der Detektionseinrichtung 30 geprüft werden können. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Markierung für den Fall, dass das Fahrzeug seine Position nicht verändert, tatsächlich detektierbar ist.
Im Rahmen des testweisen Erfassens der Markierung gewonnene, auf die Markierung bezogene Referenzdaten werden in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sodann noch vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs gespeichert, etwa in einem Datenspeicher eines Fahrzeuggerätes beziehungsweise Zugsicherungsrechners. Im Falle einer visuell beziehungsweise optisch erfassbaren Markierung kann es sich bei den auf die Markierung bezogenen Referenzdaten beispielsweise um eine Testaufnahme der Markierung handeln. Im Anschluss hieran kann nun das Fahrzeug im gewünschten Umfang, d.h. vollständig oder zumindest teilweise, abgeschaltet werden. Hierbei kann die Vorrichtung 10 entweder in ihrer abgesenkten Position verbleiben oder aber entlang ihrer Bewegungsrichtung 40 in ihre Ruheposition zurückgeführt werden.
Nach Beendigung der Betriebspause des Fahrzeugs, während eines Wiedereinschaltens oder nach einem Wiedereinschalten des Fahrzeugs, wird nun mittels der erforderlichenfalls wiederum der Bewegungsrichtung 40 folgend abgesenkten Vorrichtung 10 beziehungsweise genauer deren Detektionseinrichtung 30, versucht, die zuvor angebrachte Markierung zu erfassen. Dabei können vorteilhafterweise die gespeicherten Referenzdaten, etwa in Form des Testbildes, verwendet werden. Im Falle einer als Kamera ausgebildeten Detektionseinrichtung kann dies beispielsweise derart geschehen, dass eine weitere Aufnahme in Form eines „Aufwachbildes“ gemacht wird, die im Falle einer unveränderten Position des Fahrzeugs mit der vor dem zumindest teilweise Abschalten des Fahrzeugs gemachten Aufnahme übereinstimmen sollte.
Sofern die nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs gewonnenen Daten, die entweder die vollständigen Bilddaten der Aufnahme oder aber aus diesen ermittelten Größen umfassen können, mit den Referenzdaten übereinstimmen – gegebenenfalls innerhalb von Toleranzen –, kann die Markierung folglich als erfolgreich erfasst angesehen werden. Dies bedeutet, dass fahrzeugseitig der Nachweis erbracht worden ist, dass das Fahrzeug seine Position relativ zu der Markierung und damit auch absolut nicht geändert hat. Da sich das Fahrzeug folglich weiterhin an derselben Stelle wie vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs befindet, kann die Gültigkeit der vor dem Abschalten gespeicherten Ortungsinformation bestätigt werden. Sofern hingegen die zuvor angebrachte Markierung nicht erfolgreich erfasst werden kann, da entweder überhaupt keine Markierung detektierbar ist oder aber festgestellt wird, dass diese mit der vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs angebrachten Markierung nicht übereinstimmt, kann und muss davon ausgegangen werden, dass sich die Position des Fahrzeugs im zumindest teilweise abgeschalteten Zustand geändert hat. Dies hat zur Folge, dass die vor dem zumindest teilweisen Abschalten gespeicherte Position des Fahrzeugs nicht mehr gültig ist und somit vor einer vollständigen Wiederinbetriebnahme des Fahrzeugs eine Neubestimmung der aktuellen Position desselben erforderlich ist.
Im Falle des erfolgreichen Erfassens der zuvor angebrachten Markierung kann diese nun in einem weiteren Schritt unbrauchbar gemacht werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Markierung gelöscht, überschrieben oder entfernt wird. Sofern die Markierung als elektronische Komponente, etwa in Form eines RFID-Tags, ausgebildet ist, besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, dass die Markierung durch eine entsprechende Umprogrammierung unbrauchbar gemacht wird.
Alternativ oder auch zusätzlich zu einem Unbrauchbarmachen der Markierung besteht darüber hinaus die Möglichkeit, dass eine mit zumindest einer Zusatzinformation codierte Markierung angebracht beziehungsweise verwendet wird. Dabei kann es sich bei einer entsprechenden Zusatzinformation beispielsweise um eine das jeweilige Fahrzeug identifizierende Kennung, einen Zeitstempel oder auch eine Gültigkeitsdauer der Markierung handeln. Durch eine Decodierung der Markierung im Rahmen des Wiedereinschaltens des Fahrzeugs ist es nun möglich, die zumindest eine Zusatzinformation auszulesen und beim Erfassen der Markierung beziehungsweise bei der Bewertung dahingehend, ob es sich bei einer erfassten Markierung um die vor dem Abschalten des Fahrzeugs angebrachte Markierung handelt, zu berücksichtigen. Hierdurch kann die Gefahr eines fälschlichen Erkennens einer Markierung als die von dem Fahrzeug vor seinem zumindest teilweisen Abschalten angebrachte Markierung ausgeschlossen beziehungsweise zumindest reduziert werden. In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten kann dies dazu führen, dass ein Unbrauchbarmachen alter, nicht mehr benötigter beziehungsweise nicht mehr gültiger Markierungen nicht erforderlich ist.
Wie zuvor bereits erläutert, können im Rahmen des beschriebenen Verfahrens Markierungen und damit auch Detektionseinrichtungen 30 unterschiedlicher Art verwendet werden. Dabei kann es sich bei den verwendeten Detektionseinrichtungen 30 insbesondere um solche handeln, die zumindest eine der folgenden Komponenten umfassen: eine Fotokamera, eine Videokamera, eine Infrarotkamera, einen optischen Sensor, einen Laserscanner, ein Lesegerät für ein RFID-Tag, einen Barcode oder einen zweidimensionalen Code, insbesondere einen QR-Code. In diesem Zusammenhang sei betont, dass es sich bei der Darstellung der Figur lediglich um eine schematische Skizze handelt, so dass die Vorrichtung 10 in der Regel weitere, in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigte Komponenten umfassen wird.
Nachdem in Abhängigkeit davon, ob die zuvor angebrachte Markierung erfolgreich erfasst beziehungsweise detektiert/identifiziert werden konnte, eine unveränderte Position des Fahrzeugs oder aber eine Positionsänderung desselben erkannt worden ist, besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung 10 – vorzugsweise vor dem Lösen der Bremsen des Fahrzeugs – wieder in der Bewegungsrichtung 40 in ihre sichere Ruheposition angehoben wird.
Entsprechend den Ausführungen im Zusammenhang mit den anhand der Figur beschriebenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen diese insbesondere den Vorteil auf, dass seitens des Fahrzeugs, d.h. rein fahrzeugseitig, erkannt werden kann, ob sich die Position des Fahrzeugs während seines zumindest teilweisen Abschaltens geändert hat oder nicht. Hierdurch wird eine fahrzeugseitige „Cold Movement Detection“ ermöglicht, die zuverlässig sowie mit vergleichsweise geringem Aufwand realisierbar ist. Insbesondere dadurch, dass das jeweilige Fahrzeug selbst vor seinem zumindest teilweisen Abschaltens unter oder neben dem Fahrzeug eine Markierung anbringt, weist das Verfahren hierbei vorteilhafterweise eine ausgeprägte Robustheit auf, so dass es auch in einem rauen Umfeld, wie es beispielsweise üblicherweise im Falle von Fahrzeugen in Form von Schienenfahrzeugen vorliegt, zuverlässig anwendbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011077760 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines spurgebundenen Fahrzeugs, wobei – vor einem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs unter oder neben dem Fahrzeug eine Markierung angebracht wird, – während eines Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs versucht wird, die angebrachte Markierung zu erfassen, und – im Falle eines erfolgreichen Erfassens der Markierung eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs eine die aktuelle Position des Fahrzeugs kennzeichnende Ortungsinformation gespeichert wird und – die Gültigkeit der gespeicherten Ortungsinformation bestätigt wird, sofern eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die korrekte Anbringung der Markierung durch ein testweises, dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs vorausgehendes Erfassen der Markierung geprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des testweisen Erfassens der Markierung gewonnene, auf die Markierung bezogene Referenzdaten vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Referenzdaten während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs beim Versuch des Erfassens der Markierung verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung als erfolgreich erfasst angesehen wird, sofern die Referenzdaten mit entsprechenden, im Rahmen des während oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung gewonnenen Daten übereinstimmen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die angebrachte Markierung vor oder nach einem Wiederanfahren des Fahrzeugs unbrauchbar gemacht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – eine mit zumindest einer Zusatzinformation, insbesondere in Form einer das jeweilige Fahrzeug identifizierenden Kennung, eines Zeitstempels und/oder einer Gültigkeitsdauer der Markierung, codierte Markierung angebracht wird und – die zumindest eine Zusatzinformation im Rahmen des während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung mittels einer Detektionseinrichtung (30) erfasst wird, die zumindest eine der folgenden Komponenten umfasst: – eine Fotokamera, – eine Videokamera, – eine Infrarotkamera, – einen optischen Sensor, – einen Laserscanner, – ein Lesegerät für einen RFID-Tag, einen Barcode oder einen zweidimensionalen Code, insbesondere einen QR-Code.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Fahrzeug in Form eines spurgebundenen Fahrzeugs das zumindest teilweise Abschalten des Fahrzeugs das Abschalten eines Fahrzeuggerätes eines Zugsicherungssystems umfasst.
Vorrichtung (10) zum Erkennen einer unveränderten Position eines zumindest teilweise abgeschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines spurgebundenen Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, – vor einem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs unter oder neben dem Fahrzeug eine Markierung anzubringen, – während eines Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs zu versuchen, die angebrachte Markierung zu erfassen, und – im Falle eines erfolgreichen Erfassens der Markierung eine unveränderte Position des Fahrzeugs zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, – vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs eine die aktuelle Position des Fahrzeugs kennzeichnende Ortungsinformation zu speichern und – die Gültigkeit der gespeicherten Ortungsinformation zu bestätigen, sofern eine unveränderte Position des Fahrzeugs erkannt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, die korrekte Anbringung der Markierung durch ein testweises, dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs vorausgehendes Erfassen der Markierung zu prüfen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, im Rahmen des testweisen Erfassens der Markierung gewonnene, auf die Markierung bezogene Referenzdaten vor dem zumindest teilweisen Abschalten des Fahrzeugs zu speichern.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, die gespeicherten Referenzdaten während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs beim Versuch des Erfassens der Markierung zu verwenden.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, die Markierung als erfolgreich erfasst anzusehen, sofern die Referenzdaten mit entsprechenden, im Rahmen des während oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung gewonnenen Daten übereinstimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, die angebrachte Markierung vor oder nach einem Wiederanfahren des Fahrzeugs unbrauchbar zu machen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, – eine mit zumindest einer Zusatzinformation, insbesondere in Form einer das jeweilige Fahrzeug identifizierenden Kennung, eines Zeitstempels und/oder einer Gültigkeitsdauer der Markierung, codierte Markierung anzubringen und – die zumindest eine Zusatzinformation im Rahmen des während des Wiedereinschaltens oder nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs durchgeführten Erfassens der Markierung zu verwenden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zum Erfassen der Markierung eine Detektionseinrichtung (30) aufweist, die zumindest eine der folgenden Komponenten umfasst: – eine Fotokamera, – eine Videokamera, – eine Infrarotkamera, – einen optischen Sensor, – einen Laserscanner, – ein Lesegerät für einen RFID-Tag, einen Barcode oder einen zweidimensionalen Code, insbesondere einen QR-Code.