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Die vorliegende Erfindung betrifft die Sicherung eines unbeschrankten Bahnübergangs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik, um eine Kollision zwischen einem Straßenbenutzer und einem Schienenfahrzeug an einem unbeschrankten Bahnübergang zu verhindern.
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An einem unbeschrankten Bahnübergang kreuzt eine Straße eine Bahnlinie. Ein Straßenbenutzer, beispielsweise ein Fahrer in einem Kraftfahrzeug, muss einem möglicherweise herannahenden Schienenfahrzeug die Vorfahrt einräumen. Dazu muss sich der Straßenbenutzer dem Bahnübergang vorsichtig nähern, bis er einsehen kann, ob sich ein Schienenfahrzeug nähert. Nähert sich kein Schienenfahrzeug, so kann der Straßenbenutzer über die Bahnlinie fahren.
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Das Kraftfahrzeug kann auch automatisch gesteuert werden. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug autonom steuerbar sein, wobei ein Fahrer an Bord des Kraftfahrzeugs für die Steuerung über längere Zeit hinweg nicht mehr erforderlich und üblicherweise auch nicht mehr verantwortlich ist. Dazu umfasst das autonom steuerbare Kraftfahrzeug wenigstens einen Sensor zur Abtastung eines Umfelds und eine Verarbeitungseinrichtung zur Steuerung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von abgetasteten Sensorinformationen. Um einen herannahenden Schienenfahrzeug aus einer ausreichenden Entfernung durch das autonom steuerbare Kraftfahrzeug optisch abtasten zu können, reichen die üblicherweise verbauten Sensoren mit kurzer Reichweite nicht aus.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Technik zur Sicherung eines Bahnübergangs, insbesondere eines unbeschrankten Bahnübergangs, anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgaben mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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An einem unbeschrankten Bahnübergang kreuzt eine Straße eine Bahnlinie. Ein Verfahren zum Sichern des Bahnübergangs umfasst Schritte des Bestimmens eines Verkehrsstatus der Bahnlinie; und des drahtlosen Übermittelns des Verkehrsstatus an ein Kommunikationsgerät eines Straßenbenutzers, wobei sich das Kommunikationsgerät in einem vorbestimmten Maximalabstand vom Bahnübergang befindet.
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Unter Maximalabstand ist dabei üblicherweise der maximale Abstand vom Bahnübergang zu erstehen, bei welchem das Kommunikationsgerät den Verkehrsstatus noch empfangen kann. Der Maximalabstand kann vorgegeben werden, insbesondere durch die Parameter der Übermittlung wie bspw. der Art der Übermittlungseinrichtung sowie der Übermittlungsleistung.
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Das drahtlose Übermitteln kann insbesondere mittels eines Fahrzeug-zu-Infrastruktur Kommunikationssystems (C2I: car-to-infrastructure) durchgeführt werden. Das Kommunikationssystem kann zur zweiseitigen Kommunikation oder nur zur Übermittlung von Informationen von der Infrastuktur zum Kraftfahrzeug eingerichtet sein. Dieses Kommunikationssystem kann insbesondere einen Nahbereichsfunk umfassen, wobei ein Sender im Bereich des Bahnübergangs, der Bahnlinie oder der Straße angeordnet ist, während das Kommunikationsgerät des Straßenbenutzers einen Empfänger umfasst.
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Auf diese Weise kann für einen unbeschrankten Bahnübergang seitens des Straßenbenutzers rechtzeitig eine Warnung vor einem herannahenden Schienenfahrzeug auf der Bahnlinie empfangen und ggf. ausgegeben bzw. verwertet werden, auch wenn ein Sichtkontakt zu dem Schienenfahrzeug nur eingeschränkt oder gar nicht möglich ist. Bei beschrankten Bahnübergängen kann eine solche Information beispielsweise bereits empfangen werden, noch bevor eine Schranke gesenkt wird. Für den Fall einer defekten Schranke kann die Sicherheit des Straßenbenutzers erhöht werden, da diesem das Herannahen des Schienenfahrzeugs alternativ über das Kommunikationssystem mitgeteilt wird.
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In einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät an Bord eines Kraftfahrzeugs angebracht. Beispielsweise kann das Kommunikationsgerät Teil eines Navigationssystems, eines Unterhaltungssystems, eines Fahrerunterstützungssystems oder eines Fahrzeugsteuerungssystems sein oder zumindest mit den vorgenannten Einrichtungen wirkverbunden sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Kommunikationsgerät auch ein Handgerät umfassen, beispielsweise ein Smartphone, das der Straßenbenutzer mit sich führen kann. Dabei kann der Straßenbenutzer ein Kraftfahrzeug oder ein anderes Verkehrsmittel benutzen oder zu Fuß auf der Straße unterwegs sein.
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Umfasst der Straßenbenutzer ein Kraftfahrzeug, so kann das Kraftfahrzeug oder eines seiner Komponenten in Abhängigkeit des empfangenen Verkehrsstatus beeinflusst, insbesondere gesteuert, werden. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug vor dem Bahnübergang angehalten werden, wenn sich ein Schienenfahrzeug nähert, mit dem ansonsten eine Kollisionsgefahr besteht. Auch ist beispielsweise eine Wiedergabe des Verkehrsstatus mittels einer fahrzeuginternen Einrichtung ausgebbar. Die Bestimmung, ob eine konkrete Kollisionsgefahr mit einem herannahenden Schienenfahrzeug besteht, kann in einer Ausführungsform seitens einer ortsfesten Einrichtung und in einer anderen Ausführungsform an Bord des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Das Anhalten des Kraftfahrzeugs kann in einem autonom steuerbaren Kraftfahrzeug erfolgen oder durch ein Fahrassistentenzsystem gesteuert werden, der an Bord eines manuell steuerbaren Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. In einer Ausführungsform wird das Kraftfahrzeug auch dann zum Anhalten gesteuert, wenn ein Fahrer eine andere Steuerung des Kraftfahrzeugs durchzusetzen versucht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Straßenbenutzer ein autonom gesteuertes Kraftfahrzeug. Dadurch kann das autonom gesteuerte Kraftfahrzeug in die Lage versetzt werden, einem herannahenden Schienenfahrzeug die Vorfahrt am Bahnübergang zu gewähren, auch wenn ein passender Sensor zur Bestimmung des herannahenden Schienenfahrzeugs nicht verfügbar oder nicht einsetzbar ist.
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In einer Ausführungsform wird der Verkehrsstatus regelmäßig und unabhängig von einem herannahenden Schienenfahrzeug ausgesandt. Dadurch kann seitens des Straßenbenutzers erkannt werden, ob ein kollisionsgefährdetes Schienenfahrzeug herannaht oder nicht. Außerdem kann erkannt werden, dass im Bereich des unbeschrankten Bahnübergangs ein Sicherungssystem vorliegt, um eine Kollision mit dem Schienenfahrzeug zu vermeiden. Weist der empfangene Verkehrsstatus nicht auf ein heranfahrendes Schienenfahrzeug hin, so kann diese Information wie eine auf grün geschaltete Ampel für den Straßenbenutzer verwendet werden. Insbesondere kann ein autonom steuerbares Kraftfahrzeug diese Information zur Steuerung des Fahrzeugs zwecks Überquerung der Bahnlinie am Bahnübergang nutzen.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Verkehrsstatus einen Hinweis auf einen auf der Bahnlinie herannahenden Schienenfahrzeug. Der Verkehrsstatus kann nur dann an den Straßenbenutzer übermittelt werden, wenn sich ein Schienenfahrzeug dem Bahnübergang nähert. Es besteht somit ein zeitlicher Zusammenhang zwischen dem Aussenden des Verkehrsstatus und dem Herannahen des Schienenfahrzeuges. Dabei ist vorteilhaft, den zeitliche Abstand zwischen Passage des Bahnübergangs durch das Schienenfahrzeug und der Übermittlung des Verkehrstatus derart zu wählen, dass ein ausreichender zeitlicher Vorlauf besteht, den Bahnübergang von Straßenbenutzern zu räumen bzw. sicherzustelln, dass der Bahnübergang frei ist.
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In einer Ausführungsform wird bestimmt, ob eine Kollisionsgefahr besteht, und nur in diesem Fall der Hinweis an den Straßenbenutzer übermittelt. In einer anderen Ausführungsform werden Bewegungsinformationen des Schienenfahrzeugs auf der Bahnlinie an den Straßenbenutzer übermittelt und die Einschätzung, ob eine Kollisionsgefahr besteht oder nicht, erfolgt seitens des Straßenbenutzers.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Hinweis einen Ankunftszeitpunkt des Schienenfahrzeugs am Bahnübergang. Der Ankunftszeitpunkt kann beispielsweise aus Bewegungsinformationen des Schienenfahrzeugs auf der Bahnlinie relativ leicht bestimmt und an den Straßenbenutzer übermittelt werden. Dieser kann anhand seiner eigenen Bewegungsinformationen, insbesondere eines Abstands zum Bahnübergang und einer Geschwindigkeit, bestimmen, ob eine Kollisionsgefahr vorliegt. Vorteilhafterweise kann der Ankunftszeitpunkt an mehrere Straßenbenutzer im Bereich des Bahnübergangs ausgesandt werden und jeder Straßenbenutzer kann eine individuelle Gefahreneinschätzung durchführen.
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Es ist bevorzugt, dass im Bereich des Kommunikationsgeräts ein Hinweis auf den empfangenen Verkehrsstatus an eine Person ausgegeben wird. Der Hinweis kann optisch, akustisch oder haptisch gegeben werden. Dadurch kann die Person in die Lage versetzt werden, eine Gefahreneinschätzung selbst durchzuführen oder eine automatische Gefahreneinschätzung durch ein mit dem Kommunikationsgerät verbundenes System zu überprüfen. Beispielsweise kann ein Fahrer an Bord eines autonom fahrenden Kraftfahrzeugs die Steuerung des Kraftfahrzeugs übernehmen oder überwachen. Erfolgt lediglich eine Überwachung durch den Fahrer, so kann auch ohne einen Fahrereingriff eine Rückstufung in ein automatisiertes Fahren erfolgen, bei dem eine Kontrolle durch einen menschlichen Fahrer möglich ist.
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Bevorzugterweise wird der Verkehrsstatus auf der Basis einer Position und einer Geschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs auf der Bahnlinie bestimmt. Diese Informationen können in einer Ausführungsform im Bereich der Bahnlinie abgetastet oder von einer externen Stelle, insbesondere von dem Schienenfahrzeug selbst oder einer Steuerzentrale für Züge, empfangen werden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Bestimmung der Position und der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs auf der Bahnlinie in Echtzeit durchgeführt wird. Die Bestimmungssicherheit des Verkehrsstatus der Bahnlinie kann dadurch erhöht sein. Der Verkehrsstatus umfasst bevorzugterweise Positions- und Umgebungsdaten aller Züge, die sich in einem vorbestimmten Abstand des Bahnübergangs auf der Bahnlinie befinden oder bewegen.
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Relevante Informationen zur Ermittlung des Verkehrsstatus im Hinblick auf einen konkreten Bahnübergang oder auch der Verkehrsstatus selbst können beispielsweise von einer zentralen Stelle, etwa einer Leitzentrale, bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann diese vom Schienenfahrzeug unmittelbar bereitgestellt werden. Insbesondere bei Vorliegen einer Störung zwischen Leitzentrale und Bahnübergang erhöht eine zusätzliche unmittelbare Bereitstellung der Informationen durch das Schienenfahrzeug selbst, die Sicherheit für den Bahnübergang.
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Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn es auf einer Ausführungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist.
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Ein Sicherungssystem zur Sicherung eines insbesondere unbeschrankten Bahnübergangs, an dem eine Straße eine Bahnlinie kreuzt, umfasst eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Verkehrsstatus der Bahnlinie; ein Kommunikationsgerät eines Straßenbenutzers, wobei sich das Kommunikationsgerät in einem vorbestimmten Maximalabstand vom Bahnübergang befindet, und eine drahtlose Übermittlungseinrichtung zur Übermittlung des bestimmten Verkehrsstatus an das Kommunikationsgerät. Die Bestimmungseinrichtung kann insbesondere als Einrichtung eines Schienenfahrzeugs, als Einrichtung einer zentralen Stelle, etwa einer Leitzentrale, oder als Einrichtung im Bereich des Bahnübergangs ausgestaltet sein.
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Das Sicherungssystem kann vorteilhaft im Bereich eines Bahnübergangs eingesetzt werden, um eine Kollision zwischen einem Straßenbenutzer und einem Schienenfahrzeug zu vermeiden.
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Bevorzugterweise sind die Übermittlungseinrichtung und das Kommunikationsgerät von einem car-to-infrastructure Kommunikationssystem umfasst. Das Kommunikationssystem kann zusätzliche Funktionen erfüllen, wie beispielsweise die Verbreitung oder Weiterleitung von allgemeinen oder Verkehrsinformationen.
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Eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Sensor zur Abtastung eines Umfelds des Kraftfahrzeugs und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug auf der Basis von abgetasteten Sensorinformationen autonom zu steuern. Zusätzlich ist eine drahtlose Empfangseinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, einen Verkehrsstatus einer Bahnlinie drahtlos zu empfangen, wenn sich die Empfangseinrichtung in einem vorbestimmten Maximalabstand von einem Bahnübergang befindet, wobei an dem Bahnübergang eine Straße die erwähnte Bahnlinie kreuzt. Die Verarbeitungseinrichtung ist zusätzlich dazu eingerichtet, den Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des empfangenen Verkehrsstatus vor dem Bahnübergang zu beeinflussen. Die Beeinflussung kann bspw. in einer Verzögerung des Fahrzeugs bis hin zum einem Anhalten des Fahrzeugs, insbesondere vor dem Bahnübergang, bestehen, aber etwa auch in einer Beschleunigung des Fahrzeugs, um eine Bahnübergang schnellst möglich zu räumen.
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Anders ausgedrückt ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, ein Kraftfahrzeug autonom zu steuern und zusätzlich das Kraftfahrzeug an einem Bahnübergang vor einer Bahnlinie anzuhalten, wenn der drahtlos übermittelte Verkehrsstatus der Bahnlinie darauf hinweist, dass sich ein Schienenfahrzeug auf der Bahnlinie nähert, mit dem eine gewisse Kollisionsgefahr besteht.
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Die Kollisionsgefahr kann insbesondere unter Berücksichtigung des Abstands vom Bahnübergang, dem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Verkehrs und dem prognostizierten Überquerungszeitpunkt des Bahnübergangs ermittelt werden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
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1 ein Sicherungssystem an einem unbeschrankten Bahnübergang;
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2 ein Kraftfahrzeug; und
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens darstellt.
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1 zeigt ein Sicherungssystem 100 an einem unbeschrankten Bahnübergang 105. Am Bahnübergang 105 kreuzt eine Bahnlinie 110 eine Straße 115. Die Straße 115 und die Bahnlinie 110 befinden sich am Bahnübergang 105 auf gleicher Höhe, sodass ein Schienenfahrzeug, welches hier als Zug 120 ausgestaltet ist, auf der Bahnlinie 110 den Bahnübergang 105 genauso passieren kann, wie ein Straßenbenutzer 125 auf der Straße 115. Der Straßenbenutzer 125 kann ein Fahrzeug mit Rädern, insbesondere ein Kraftfahrzeug 130 oder einen Fußgänger 135 umfassen.
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In der vorliegenden Diskussion sei der Bahnübergang 105 unbeschrankt, das heißt, dass keine mechanische Sperrvorrichtung vorgesehen ist, um ein Überqueren des Bahnübergangs 105 durch einen Straßenbenutzer 125 zu verhindern, während ein Zug 120 auf der Bahnlinie 110 passiert. Der Bahnübergang 105 ist üblicherweise mit einem Warnkreuz (Andreaskreuz) 140 gekennzeichnet. Außerdem kann ein Blinklicht am Bahnübergang 105 vorgesehen sein, das üblicherweise in Betrieb gesetzt wird, um das bevorstehende oder stattfindende Queren eines Zugs 120 anzuzeigen. Üblicherweise ist an der Straße 115 zusätzlich in einiger Entfernung von dem Bahnübergang 105 ein Hinweisschild 145 aufgestellt, das auf den Bahnübergang 105 und insbesondere das Fehlen von Schranken am Bahnübergang 105 hinweist.
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Findet eine Kollision zwischen einem Straßenbenutzer 125 und einem Zug 120 statt, so bedeutet dies üblicherweise einen Personenschaden und üblicherweise auch einen erheblichen Sachschaden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bahnübergang 105 verbessert abzusichern, um den Straßenbenutzer 125 verbessert zu schützen. Dazu wird vorgeschlagenen, einen Verkehrsstatus der Bahnlinie 110 zu bestimmen, wobei der Verkehrsstatus einen Schluss darauf zulässt, ob oder wann ein Zug 120 den Bahnübergang 105 kreuzt, und den bestimmten Verkehrsstatus in einem vorbestimmten Bereich um den Bahnübergang 105 an einen oder mehrere Straßenbenutzer 125 drahtlos zu übermitteln. Dazu ist vorgesehen, dass bevorzugterweise der bestimmte Verkehrsstatus an solche Straßenbenutzer 125 übermittelt wird, die sich in einem vorbestimmten Maximalabstand vom Bahnübergang 105 befinden. Die Beschränkung auf Straßenbenutzer 125 im vorbestimmten Maximalabstand kann in einer einfachen Ausführungsform dadurch sichergestellt werden, dass eine drahtlose Übertragungstechnik gewählt wird, die nur eine vorbestimmte Reichweite hat. In einer anderen Ausführungsform kann seitens eines Straßenbenutzers 125 überprüft werden, ob sein Abstand zum Bahnübergang 105 unterhalb eines vorbestimmten Mindestabstands liegt, und wenn dies nicht der Fall ist, einen Verkehrsstatus, den er empfangen hat und der sich auf den Bahnübergang 105 bezieht, zu verwerfen. Bevorzugterweise wird hierbei zusätzlich zum Verkehrsstatus noch eine Position bzw. Erstreckung des Bahnübergangs 105 mit übermittelt.
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Bevorzugterweise erfolgt die Übermittlung des Verkehrsstatus an den Straßenbenutzer 125 mittels Datenfunk oder Mobilfunk. Seitens des Straßenbenutzers 125 ist dazu ein Kommunikationsgerät 150 vorgesehen, das beispielsweise von einem Smartphone umfasst oder an Bord des Kraftfahrzeugs 130 angebracht sein kann. Der Verkehrsstatus wird bevorzugterweise mittels einer ortsfesten drahtlosen Übermittlungseinrichtung 155 ausgesandt, die vorteilhafterweise im Bereich des Bahnübergangs 105 vorgesehen ist. Die Übermittlungseinrichtung 155 und das Kommunikationsgerät 150 können von einem Fahrzeug-zu-Infrastruktur Kommunikationssystem 160 umfasst sein. Entlang der Straße 115 können eine oder mehrere Übermittlungseinrichtungen 155 vorgesehen sein. In einer anderen Ausführungsform kann zur Übermittlung des Verkehrsstatus auch beispielsweise ein Mobilfunknetz oder ein drahtloses Datennetz eingesetzt werden. Eine Kombinationslösung ist ebenfalls möglich.
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Der Verkehrsstatus wird bevorzugterweise mittels einer Bestimmungseinrichtung 165 bestimmt, die vorzugsweise ebenfalls ortsfest im Bereich des Bahnübergangs 105 angebracht ist. Die Bestimmungseinrichtung 165 bestimmt in einer ersten Ausführungsform, in welchem Zeitbereich der Zug 120 den Bahnübergang 105 voraussichtlich passieren wird und sendet zeitlich vor und/oder während dieses Zeitbereichs als Verkehrsstatus ein Warnsignal aus. Die Aussendung des Warnsignals kann auch weiter auf einen Zeitbereich nach Passieren des Zugs 120 erstreckt werden, insbesondere wenn mehrere Schienenfahrzeuge in kurzer zeitlicher Folge den Bahnübergang passieren.
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Nähert sich gerade kein Zug 120, so kann in einer ersten Ausführungsform ein Verkehrsstatus ausgesandt werden, der auf eine freie Bahnlinie 110 hinweist oder es erfolgt keine Aussendung des Verkehrsstatus. In einer anderen Ausführungsform umfasst der ausgesandte Verkehrsstatus Informationen, auf deren Basis seitens eines Straßenbenutzers 125 festgestellt werden kann, wann ein Zug 120 den Bahnübergang 105 passiert. Beispielsweise kann der Verkehrsstatus die Information umfassen, dass ein Zug 120 den Bahnübergang 105 am 23.12.2015 von 17:56:05 Uhr bis 17:57:22 Uhr quert. Zusätzlich kann eine geografische Position des Bahnübergangs 105 mit übermittelt werden. Seitens eines Straßenbenutzers 125 kann dann in Kenntnis einer aktuellen Uhrzeit überprüft werden, ob ein Überqueren des Bahnübergangs 105 auf der Straße 115 im fraglichen Zeitbereich bevorsteht.
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Ist dies der Fall bzw. ist ein Queren des Bahnübergangs 105 in einem Zeitbereich vorgesehen, der einen vorbestimmten zeitlichen Abstand von dem Zeitbereich, zu dem der Zug 120 voraussichtlich den Bahnübergang 105 queren wird, unterschreitet, so kann seitens des Straßenbenutzers 125 ein Signal ausgegeben werden, oder, im Fall des Kraftfahrzeugs 130, eine automatische Steuerung, insbesondere eine Bremsung, veranlasst werden. Um einen möglichen Uhrenfehler zwischen der Bestimmungseinrichtung 165 und dem Kommunikationsgerät 150 zu eliminieren, kann zusätzlich zum Verkehrsstatus auch ein Zeitsignal von der Bestimmungseinrichtung 165 an das Kommunikationsgerät 150 übertragen werden. Alternativ kann sowohl der Zeitbereich für das Passieren des Zugs 120 als auch die aktuelle Zeit für das autonome Kraftfahrzeug 130 auf Basis eines verlässlichen synchronisierten Zeitsignals bestimmt werden, bspw. auf Basis eines von einem Mobilfunknetzwerk bereitgestellten Zeitsignals.
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In einer einfachen Ausführungsform kann die Bestimmungseinrichtung 165 das Herannahen des Zugs 120 auf der Basis eines Warnsignals bestimmen, das optisch, insbesondere als Blinklicht, im Bereich des Bahnübergangs 105 ausgegeben wird. Dieses Warnsignal wird üblicherweise von einer zentralen Stelle gesteuert, die den Zugverkehr im Bereich des Bahnübergangs 105 überwacht. In einer anderen Ausführungsform kann die Bestimmungseinrichtung 165 den geplanten Zeitbereich, zu dem der Zug 120 den Bahnübergang 105 quert, von der zentralen Stelle beziehen. In beiden Fällen kann die Bestimmungseinrichtung 165 mittels eines Netzwerks 170 mit der zentralen Stelle verbunden sein. In noch einer weiteren Ausführungsform ist mit dem Netzwerk 170 wenigstens ein Sensor entlang der Bahnlinie 110 verbunden, wobei der Sensor dazu eingerichtet ist, den Zug 120 bzw. seine Geschwindigkeit zu bestimmen. Anders ausgedrückt kann die Bestimmungseinrichtung 165 mittels des Netzwerks 170 und eines oder mehrerer Sensoren selbst bestimmen, in welchem Zeitbereich der Zug 120 voraussichtlich den Bahnübergang 105 quert. In wieder einer anderen Ausführungsform können eine Positions- oder Geschwindigkeitsinformation auch seitens des Zugs 120 bestimmt und zumindest teilweise drahtlos an die Bestimmungseinrichtung 165 übermittelt werden.
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Seitens des Kommunikationsgeräts 150 kann als Hinweis auf eine drohende Kollisionsgefahr mit einem herannahenden Zug 120 ein Signal an einen Benutzer wie den Fußgänger 135 oder einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 130 ausgegeben werden. Das Signal kann optisch, akustisch oder haptisch ausgegeben werden und in seiner Intensität gesteigert werden, je kürzer die verbleibende Zeit bis zum vollständigen Überqueren des Bahnübergangs 105 durch den Straßenbenutzer 125 noch ist. Im Fall des Kraftfahrzeugs 130 kann zusätzlich oder alternativ auch eine automatische Steuerung des Kraftfahrzeugs 130 ausgelöst werden.
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2 zeigt ein Kraftfahrzeug 130 für das Sicherungssystem 100 von 1. An Bord des Kraftfahrzeugs 130 ist eine Steuervorrichtung 200 angebracht, die das Kommunikationsgerät 150, eine Verarbeitungseinrichtung 205, einen Sensor 210 zur Abtastung eines Umfelds des Kraftfahrzeugs 130 und eine Schnittstelle 215 umfasst. Die Verarbeitungseinrichtung 205 ist dazu eingerichtet, auf der Basis von Informationen des Sensors 210 das Kraftfahrzeug 130 mittels Steuersignalen über die Schnittstelle 215 zu steuern. Die Steuerung kann insbesondere eine Längs- oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 130 umfassen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung 205 dazu eingerichtet, eine autonome Steuerung des Kraftfahrzeugs 130 vorzunehmen, das heißt, dass das Kraftfahrzeug 130 vollständig in Längs- und Querrichtung gesteuert wird und dass ein Fahrer an Bord des Kraftfahrzeugs 130 nicht erforderlich ist bzw. ein anwesender Fahrer zumindest in einem garantierten Zeitbereich von ca. 10 Sekunden weder zur Überwachung noch als Rückfallebene für die Steuerung des Kraftfahrzeugs 130 zur Verfügung steht.
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Die Verarbeitungseinrichtung 205 ist zusätzlich dazu eingerichtet, mittels des Kommunikationsgeräts 150 den Verkehrsstatus im Bereich des Bahnübergangs 105 zu empfangen, der durch die Übermittlungseinrichtung 155 ausgesandt wurde. Wie oben bereits genauer beschrieben wurde, kann der Verkehrsstatus selbst eine Warnung vor einer drohenden Kollisionsgefahr zwischen dem Kraftfahrzeug 130 und einem Zug 120 im Bereich des Bahnübergangs 105 umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann der Verkehrsstatus Informationen umfassen, auf deren Basis das Vorliegen einer solchen Gefahr seitens des Kraftfahrzeugs 130 bestimmt werden kann.
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Bevorzugterweise umfasst das Kraftfahrzeug 130 zusätzlich eine Positioniereinrichtung 220, die insbesondere als Empfänger eines Satellitennavigationssystems ausgebildet sein kann. Die Positioniereinrichtung 220 ist mit der Verarbeitungseinrichtung 205 verbunden, sodass diese in Kenntnis einer Position des Bahnübergangs 105 einen Abstand des Kraftfahrzeugs 130 vom Bahnübergang 105 bestimmen kann. Dieser Abstand kann in die Bestimmung des Vorliegens einer Kollisionsgefahr einfließen. Überschreitet der Abstand einen vorbestimmten Maximalabstand, so kann eine empfangene Nachricht mit einem Verkehrsstatus verworfen werden. Der Maximalabstand kann fest vorbestimmt sein oder in einer weiteren Ausführungsform zusammen mit dem Verkehrsstatus durch die Übermittlungseinrichtung 155 ausgesandt und mittels des Kommunikationsgeräts 150 empfangen werden.
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Besteht eine Kollisionsgefahr zwischen dem Kraftfahrzeug 130 und einem an den Bahnübergang 105 herannahenden Zug 120, so kann die Verarbeitungseinrichtung 205 an Bord des Kraftfahrzeugs 130 eine Warnung, beispielsweise in optischer, haptischer oder akustischer Form, ausgeben. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass die Verarbeitungseinrichtung 205 eine Kollision mit dem Zug 120 vermeidet, indem das Kraftfahrzeug 130 insbesondere automatisch abgebremst wird, bevor das Kraftfahrzeug 130 den Bahnübergang 105 erreicht. In einer weiteren Ausführungsform kann das Kraftfahrzeug 130 auch so weit beschleunigt werden, dass es den Bahnübergang 105 passiert, bevor der Zug 120 dort eintrifft. Diese Ausführungsform ist jedoch weniger bevorzugt.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Sichern des unbeschrankten Bahnübergangs 105 von 1. Zur besseren Verständlichkeit sind Verfahrensschritte, die bevorzugterweise ortsfest im Bereich des Bahnübergangs 105 bestimmt werden, in einem linken Bereich und solche Schritte, die bevorzugterweise seitens des Straßenbenutzers 125 durchgeführt werden, in einem rechten Bereich dargestellt. Es ist zu beachten, dass die genaue Reihenfolge der Schritte variiert werden kann und nicht alle der dargestellten Schritte für die vorliegende Erfindung zwingend erforderlich sind.
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In einem Schritt 305 werden bevorzugterweise eine Position und/oder eine Geschwindigkeit des Zugs 120 auf der Bahnlinie 110 bestimmt. In einem nachfolgenden Schritt 310 wird bevorzugterweise ein Zeitbereich bestimmt, zu dem der Zug 120 den Bahnübergang 105 passiert. Dieser Zeitbereich wird bevorzugterweise größer als der Zeitbereich gewählt, zu dem der Zug 120 physisch am Bahnübergang 105 anwesend ist, um einen vorbestimmten Sicherheitspuffer verwenden zu können.
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In einem optionalen Schritt 315 wird bestimmt, ob eine Warnung vor dem herannahenden Zug 120 ausgesandt werden muss. Ist das System 100 von 1 dazu ausgelegt, lediglich ein Warnsignal vor einem herannahenden Zug 120 auszusenden, so kann die Warnung in diesem Schritt bestimmt werden. In einer anderen Ausführungsform, in der das Risiko einer drohenden Kollision zwischen einem Straßenbenutzer 125 und einem herannahenden Zug 120 seitens des Straßenbenutzers 125 bestimmt wird, kann die Warnung auch entfallen.
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In einem Schritt 320 wird bevorzugterweise der Verkehrsstatus bestimmt und ausgesandt. Der Verkehrsstatus kann Bewegungsinformationen über den Zug 120 und/oder eine Warnung vor dem Passieren des Zugs 120 umfassen. Zusätzlich können eine Zeitinformation oder eine Positionsinformation des Bahnübergangs 105 mit übermittelt werden. Wie oben bereits genauer beschrieben wurde, kann der Verkehrsstatus permanent bzw. periodisch übermittelt werden oder eine Übermittlung findet nur dann statt, wenn ein Zug 120 im Begriff ist, den Bahnübergang 105 zu queren.
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Der seitens der Bestimmungseinrichtung 165 ablaufende Teil des Verfahrens 300 kann anschließend zum Anfang zurückkehren und erneut durchlaufen.
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Die im Schritt 320 ausgesandten Informationen werden in einem Schritt 325 seitens des Kommunikationsgeräts 150 des Straßenbenutzers 125 empfangen. Falls erforderlich, kann in einem Schritt 330 bestimmt werden, ob eine Warnung eines Benutzers des Kraftfahrzeugs 130 oder des Fußgängers 135 erforderlich ist. Diese Bestimmung kann auf der Basis des empfangenen Verkehrsstatus und bevorzugterweise einer bestimmten Position des Kommunikationsgeräts 150 erfolgen. Ist die Warnung erforderlich, so kann in einem Schritt 335 ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann in einem Schritt 340 das Kraftfahrzeug 130 automatisch gesteuert werden, indem Steuersignale über die Schnittstelle 215 an Bord des Kraftfahrzeugs 130 (vgl. 2) ausgegeben werden. Bevorzugterweise sind die Steuersignale so gewählt, dass das Kraftfahrzeug 130 eine drohende Kollision mit dem Zug 120 defensiv vermeidet, indem das Kraftfahrzeug 130 insbesondere noch vor dem Erreichen des Bahnübergangs 105 abbremst und anhält.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
