DE102018125541A1

DE102018125541A1 - Messvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung und Weiterleitung von Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen

Info

Publication number: DE102018125541A1
Application number: DE102018125541.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Neugebauer; Michael Leben; Alfred Liesecke
Original assignee: Kontacts It Solutions GmbH
Current assignee: Deutsche Bahn AG
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2038-10-16
Also published as: DE102018125541B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Bestimmung von Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen (FG), die durch Fenster (9) des Fahrzeugwagons von außen zu erkennen sind;wobei eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke ausgebildet und angeordnet ist, den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren zu detektieren und dabei ein Fahrzeugdetektionssignal zu erzeugen;wobei eine stationäre zweite Lichtschranke einen zweiten Lichtstrahl (2) so aussendet und detektiert, dass er durch das jeweilige Fenster (9) in einen Volumenbereich eintritt, in dem die jeweiligen Fahrgäste (FG) hinter dem jeweiligen Fenster (9) sitzen, wobei bei einem Auftreffen des zweiten Lichtstrahls (2) auf dem jeweiligen Fahrgast (FG) ein jeweiliges zweites Detektionssignal erzeugt wird, das durch eine Mikroprozessoreinheit ausgewertet wird, die dabei die Besetzungsdaten bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Fahrgästen in einem Fahrzeugwagon und zur Bestimmung von Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den jeweiligen Fahrgästen.
Aus dem Stand der Technik bekannte Messvorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung einer Besetzung oder eines Besetzungsgrades des jeweiligen Fahrzeugwagons mit den jeweiligen Fahrgästen bestimmen beispielsweise ein Zugsteigen und ein Aussteigen der Fahrgäste durch eine jeweilige Sensoreinheit an den jeweiligen Türen des jeweiligen Fahrzeugwagons. Dieses Verfahren ist beispielsweise bei Zügen mit vielen Fahrzeugwagons sehr kostspielig, und es ist technisch aufwendig die jeweilige Sensoreinheit an den Türen vandalismusgeschützt anzubringen.
Solche Sensoreinheiten basieren beispielsweise auch auf Kraftmess-Trittplatten an den Türen im Fahrzeugwagon, die aber durch ein Gedränge bei den Fahrgästen nur sehr schwer ausgewertet werden können.
DE 10 2014 210 251 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zu einer Besetzungsbestimmung von Kraftfahrzeugen, bei der anhand einer Kamera die Fahrgäste im Fahrzeug detektiert und zur Besetzungsbestimmung ausgewertet werden. Zur Beleuchtung der Fahrgäste ist dabei eine Blitzeinheit installiert, die die Fahrgäste erschreckt. Hierbei werden die Fahrgäste erkannt, und es besteht daher eine datenschutzrechtliche Problematik. Im Falle eines vorbeifahrenden Zugs mit einer Vielzahl der Fahrzeugwagons sind entsprechend viele Bilder aufzunehmen und auszuwerten, wozu ein sehr erheblicher Rechenaufwand nötig wird.
Solche Systeme können beispielsweise eingesetzt werden, um bei einem Zug mit einer Vielzahl von Fahrzeugwagons die Fahrgäste, die bei der nächsten Haltestelle zusteigen wollen, über den Besetzungsgrad der jeweiligen Fahrzeugwagons zu informieren, damit sie sich beispielsweise denjenigen Fahrzeugwagon zum Zusteigen aussuchen können, der am wenigsten besetzt ist.
Die Aufgabe der Erfindung, um die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen, besteht daher in der Bereitstellung einer Messvorrichtung, mit der eine Besetzung eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen möglichst einfach und kostengünstig bestimmt werden kann.
Die vorstehende Aufgabe wird von einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 und von einem Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 12 und 13 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben
Erfindungsgemäß wird eine Messvorrichtung zur Bestimmung von Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen zur Verfügung gestellt, wobei sich der Fahrzeugwagon in Fahrtrichtung entlang einer Längsachse bewegt und in einer dazu horizontalen Querrichtung seitlich mindestens zwei gegenüberliegende Fenster aufweist, wobei die Fahrgäste in vorbestimmten Sitzpositionen im Wesentlichen mit deren Köpfen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die jeweils gebildet werden durch jeweilige in der Querrichtung direkt gegenüberliegende untere Fensterkanten als einer unteren Volumenfläche und einer Kopfscheitelhöhe als einer Volumenhöhe. Dabei umfasst die Messvorrichtung:

- eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit einer ersten Lichtquelle, die einen ersten Lichtstrahl aussendet, durch einen ersten Lichtsensor empfängt und so angeordnet ist, dass sie den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren detektiert und dabei ein Fahrzeugdetektionssignal erzeugt;
- eine stationäre zweite Lichtschranke mit einer zweiten Lichtquelle, die einen zweiten Lichtstrahl zu einem stationären zweiten Lichtsensor aussendet, der bei einer Unterbrechung des zweiten Lichtstrahls ein entsprechendes zweites Detektionssignal erzeugt, wobei die zweite Lichtquelle und der zweite Lichtsensor jeweils seitlich zur Längsachse gegenüberliegend so angeordnet sind, dass der zweite Lichtstrahl beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster in den Fahrzeugwagon eintritt, den jeweiligen Volumenbereich schneidet und durch das jeweilige gegenüberliegende Fenster austritt, wobei durch den jeweiligen Fahrgast im Volumenbereich das jeweilige zweite Detektionssignal erzeugt wird;
- eine Mikroprozessoreinheit, ausgebildet, um anhand des Fahrzeugdetektionssignals eine Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons und dabei bei einem vorbestimmten Fahrzeugwagontyp jeweilige Zeitfensterbereiche zu bestimmen, während denen der zweite Lichtstrahl in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt, und um die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus den zweiten Detektionssignalen während der Zeitfensterbereiche zu bestimmen und an eine Anzeigeeinheit weiterzuleiten.

Eine alternative erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Bestimmung der Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit den jeweiligen Fahrgästen, der sich in Fahrtrichtung entlang einer Längsachse bewegt und in einer dazu horizontalen Querrichtung seitlich mindestens ein Fenster aufweist, wobei die Fahrgäste in vorbestimmten Sitzpositionen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die sich jeweils über eine Länge der jeweiligen unteren Fensterkante, eine Höhe von einem Fahrzeugwagonboden bis zu einer Kopfscheitelhöhe der Fahrgäste und mindestens eine halben Breite des Fahrzeugwagons darin erstrecken, umfasst dabei Folgendes:

- eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit einer ersten Lichtquelle, die einen ersten Lichtstrahl aussendet, durch einen ersten Lichtsensor empfängt und so angeordnet ist, dass sie den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren detektiert und dabei ein Fahrzeugdetektionssignal erzeugt;
- einen stationären Lichtschnittsensor, der einen zweiten Lichtstrahl aussendet und als am jeweiligen Fahrgast reflektiertes Licht durch einen zweiten Lichtsensor empfängt und dabei ein zweites Detektionssignal erzeugt, wobei der zweite Lichtstrahl so ausgesendet wird, dass er beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster (9) in den Fahrzeugwagon eintritt und dabei den jeweiligen Volumenbereich schneidet, wobei durch den jeweiligen Fahrgast im Volumenbereich das jeweilige zweite Detektionssignal entsprechend erzeugt wird;
- eine Mikroprozessoreinheit, ausgebildet, um anhand des Fahrzeugdetektionssignals eine Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons und dabei bei einem vorbestimmten Fahrzeugwagontyp jeweilige Zeitfensterbereiche zu bestimmen, während denen der zweite Lichtstrahl in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt, und um die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus den zweiten Detektionssignalen während der Zeitfensterbereiche zu bestimmen und an eine Anzeigeeinheit weiterzuleiten.

Vorteilhafterweise braucht bei beiden Messvorrichtungen keine kamerabasierte Personenauswertung vorgenommen zu werden. Die Messvorrichtung ist relativ einfach und kostengünstig im Aufbau und kann beispielsweise an einer Stelle entlang eines Zugleises einfach und kostengünstig installiert werden. Die Auswertung des zweiten Lichts ist technisch wenig rechenaufwendig, so dass die Microprozessoreinheit auch kostengünstig ausgewählt werden kann. So kann bevorzugt auch während einer noch schnellen Fahrt des Fahrzeugwagons die Bestimmung der Besetzungsdaten mit bevorzugt dem jeweiligen Besetzungsgrad vorgenommen werden, wobei die Besetzungsdaten bevorzugt rechtzeitig beispielsweise per Internet an neue Fahrgäste an nächsten Haltestellen weitergeleitet werden.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in der detaillierten Beschreibung beschrieben.
Bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung sind in nachfolgenden Zeichnungen und in einer detaillierten Beschreibung dargestellt, sie sollen aber die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich darauf begrenzen.
Es zeigen darin

1 eine Schnittansicht aus einer Vogelperspektive von oben eines schematischen bevorzugten Fahrzeugwagons mit Fahrzeuggästen darin, die vor jeweiligen seitlichen Fenstern auf Sitzbänken an bevorzugten Positionen als Köpfe dargestellt sind, und eine bevorzugte Sende- und eine bevorzugte Empfangsstation, die jeweils seitlich des Fahrzeugwagons angeordnet sind; dabei ist eine Längsachse des Fahrzeugwagons strichpunktiert dargestellt;
2 ein Diagramm eines bevorzugten zweiten Detektionssignals, wie es aus der Anordnung der Fahrgäste in 1 erzeugt werden kann;
3 eine horizontale Seitenansicht des bevorzugten Fahrzeugwagons mit den Fahrzeuggästen wie in 1, und der bevorzugten Sendestation, die durchsichtig als Kontur dargestellt ist, wobei verschiedene bevorzugte Positionen für Lichtstrahlen dargestellt sind;
4 eine horizontale Frontseitenansicht eines Schnittbilds des bevorzugten Fahrzeugwagons, wie in 1, der senkrecht zur Längsachse geschnitten ist, wobei seitlich links eine weitere bevorzugte Sendestation angeordnet ist, die bevorzugt vier Lichtstrahlen aussendet, die jeweils schräg mit einem Winkel zur Horizontalen und durch den Fahrzeugwagon verlaufen und von einer bevorzugten Empfangsstation seitlich rechts empfangen werden, um bei einem Auftreffen auf einen Fahrgast ein jeweiliges zweites Detektionssignal zu erzeugen;
5 eine Schnittansicht von oben aus der Vogelperspektive des schematischen bevorzugten Fahrzeugwagons mit den Fahrzeuggästen darin, wie in 1, die vor den jeweiligen seitlichen Fenstern auf den Sitzbänken an den bevorzugten Positionen als Köpfe dargestellt sind, wobei anders als in 1 seitlich des FWs jeweils ein Lichtschnittsensor zur Bestimmung des jeweiligen Fahrgasts angeordnet ist und ein jeweiliges anderes zweites Detektionssignal zu einer Bestimmung von Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons erzeugt; und
6 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Fahrzeugwagons mit einem Volumenbereich, in dem im Wesentlichen Köpfe der Fahrgäste angeordnet sind.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In 1 ist als Schnittansicht aus einer Vogelperspektive von oben ein bevorzugter Fahrzeugwagon mit darin sich befindlichen Fahrzeuggästen FG dargestellt, wobei die Fahrzeuggäste FG auf Sitzbänken an bevorzugten Positionen vor jeweiligen seitlichen Fenstern 9 sitzen und als Köpfe dargestellt sind. Dabei bewegt und erstreckt sich der Fahrzeugwagon entlang einer strichpunktiert dargestellten Längsachse in Längsrichtung x. Zur Klarheit können die Fahrgäste an den vorbestimmten Sitzpositionen sitzen, müssen aber nicht vorhanden sein; wobei ein entsprechender Besetzungsgrad messtechnisch bestimmt werden soll.
Eine erfindungsgemäße erste Ausführungsform einer Messvorrichtung zur Bestimmung von Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen FG ist dabei, wie folgt, ausgebildet. Definitionsgemäß erstreckt und bewegt sich der Fahrzeugwagon in Fahrtrichtung entlang der Längsachse x und weist in einer dazu horizontalen Querrichtung y, wie als bevorzugte Ausbildungsform in 1 dargestellt, seitlich mindestens zwei gegenüberliegende Fenster 9 auf. Die Fahrgäste FG sitzen dabei bevorzugt an vorbestimmten Sitzpositionen, wobei deren Köpfen im Wesentlichen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die jeweils gebildet werden durch jeweilige in der Querrichtung y direkt gegenüberliegende untere Fensterkanten 9a, die dazwischen eine untere Volumenfläche aufspannen und einer Volumenhöhe, die einer Kopfscheitelhöhe z1 entspricht. Als die Kopfscheitelhöhe Z1 wird bevorzugt die Höhe im Fahrzeugwagon vorbestimmt, bis zu der ein standardisierter Fahrgast Fahrgast an einer der Positionen auf der jeweiligen Sitzbank hoch ist und dadurch einen horizontalen Lichtstrahl abschatten kann. 6 stellt ein Volumen V in einem Ausschnitt des Fahrzeugwagons dar, das dem Volumenbereich entspricht.
Die Messvorrichtung gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst dabei Folgendes:

a) eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit einer ersten Lichtquelle, die einen ersten Lichtstrahl 1 aussendet und durch einen ersten Lichtsensor empfängt. Dabei ist die Gabel- oder Reflexionslichtschranke so angeordnet, dass sie den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren detektiert und dabei ein Fahrzeugdetektionssignal erzeugt. Bevorzugt ist die Gabel- oder Reflexionslichtschranke dabei so angeordnet und ausgebildet, dass ein Anfang und ein Ende des Fahrzeugwagons genügend genau detektiert und das Fahrzeugdetektionssignal entsprechend genau erzeugt wird. Dabei kann das Fahrzeugdetektionssignal auch Parameter zu einem Fahrzeugwagontyp des Fahrzeugwagons enthalten. Durch das Fahrzeugdetektionssignal und bei einem bekannten vorbestimmten Fahrzeugwagontyp des Fahrzeugwagons können auch eine Geschwindigkeit des Fahrzeugwagons und/oder eine jeweilige Fensterposition der Fenster 9 über der Zeitachse bestimmt werden, wie dem Fachmann bekannt ist.
b) eine stationäre zweite Lichtschranke mit einer zweiten Lichtquelle, die einen zweiten Lichtstrahl 2 zu einem stationären zweiten Lichtsensor aussendet, der bei einer Unterbrechung des zweiten Lichtstrahls 2 ein entsprechendes zweites Detektionssignal erzeugt. Die zweite Lichtquelle und der zweite Lichtsensor sind dabei jeweils seitlich zur Längsachse x gegenüberliegend so angeordnet, dass der zweite Lichtstrahl 2 beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster 9 in den Fahrzeugwagon eintritt, den jeweiligen Volumenbereich schneidet und durch das jeweilige gegenüberliegende Fenster 9 austritt. Durch den jeweiligen Fahrgast im jeweiligen Volumenbereich wird der zweite Lichtstrahl 2 während des Vorbeifahrens kurzzeitig abgeschattet und unterbrochen, so dass dabei das jeweilige zweite Detektionssignal erzeugt wird.
c) eine Mikroprozessoreinheit, ausgebildet, um anhand des Fahrzeugdetektionssignals eine Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons zu bestimmen. Dabei werden auch in Kenntnis des vorbestimmten Fahrzeugwagontyps, bei dem eine Anordnung und Längen der Fenster 9 bekannt sind, jeweilige Zeitfensterbereiche für die Fenster 9 bestimmt, während denen der zweite Lichtstrahl 2 durch das jeweilige Fenster 9 in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt. Daraufhin werden die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus den zweiten Detektionssignalen und den zuvor bestimmten Zeitfensterbereichen bestimmt. Die so bestimmten Besetzungsdaten weisen bevorzugt einen jeweiligen Besetzungsgrad an den jeweiligen Sitzbänken auf und werden an eine Anzeigeeinheit weitergeleitet.

Eine erfindungsgemäße zu der ersten Ausführungsform alternative zweite Ausführungsform einer anderen Messvorrichtung zur Bestimmung der Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen, ist wie folgt ausgebildet.
Der Fahrzeugwagon weist dabei in Fahrtrichtung entlang seiner Längsachse x in der dazu horizontalen Querrichtung y seitlich mindestens ein Fenster 9 oder mindestens zwei gegenüberliegende Fenster 9 auf, wie als ein Beispiel in 1 dargestellt. Die Fahrgäste sind dabei in den vorbestimmten Sitzpositionen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet, wie beispielsweise in 1 dargestellt. Die Volumenbereiche erstrecken sich jeweils über eine Länge der jeweiligen unteren Fensterkante 9a, eine Höhe von einem Fahrzeugwagonboden bis zu einer Kopfscheitelhöhe z1 der Fahrgäste und mindestens einer halben Breite des Fahrzeugwagons. Die Kopfscheitelhöhe ist, wie weiter oben spezifiziert, zu verstehen. Es versteht sich, dass der jeweilige Volumenbereich die jeweilige Fensterkante 9a umfasst. Dabei kann der Volumenbereich sich auch über die gesamte Breite des Fahrzeugwagons erstrecken. Die zweite Ausführungsform umfasst dabei Folgendes:

a) die stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit der ersten Lichtquelle, die den ersten Lichtstrahl 1 aussendet, durch den ersten Lichtsensor empfängt. Dabei kann die Gabel- oder Reflexionslichtschranke ebenso, wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ausgebildet und angeordnet sein, so dass sie den Fahrzeugwagon bei dem Vorbeifahren detektiert und dabei das Fahrzeugdetektionssignal erzeugt.
b) einen stationären Lichtschnittsensor 12, der den zweiten Lichtstrahl 2 aussendet und als ein am jeweiligen Fahrgast reflektiertes Licht durch einen zweiten Lichtsensor empfängt und dabei das entsprechende zweite Detektionssignal erzeugt. Dabei wird der zweite Lichtstrahl 2 so ausgesendet, dass er beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster 9 in den Fahrzeugwagon eintritt und dabei den jeweiligen Volumenbereich schneidet. Wenn der jeweilige Fahrgast FG im jeweiligen Volumenbereich vom zweiten Lichtstrahl 2 getroffen wird und diesen zum zweiten Lichtsensor zurück reflektiert wird das jeweilige zweite Detektionssignal entsprechend erzeugt. Die zweite Lichtquelle und der zweite Lichtsensor sind dabei jeweils seitlich der Längsachse x bevorzugt so angeordnet, dass der zweite Lichtstrahl 2 beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons an Stellen des jeweiligen Fensters 9 durch das jeweilige Fenster 9 in den Fahrzeugwagon eintritt. Bevorzugt wird der zweite Lichtstrahl 2 in den Fahrzeugwagon horizontal oder schräg nach unten eingestrahlt. Bevorzugt ist der Lichtschnittsensor 12 so ausgebildet und angeordnet, um im Volumenbereich möglichst zwei in Reihe entlang der Querrichtung y angeordnete Fahrgäste FG detektieren zu können.

Bevorzugt ist der Lichtschnittsensor 12 einer der im Stand der Technik bekannten Lichtschnittsensoren, die beispielsweise Gegenstandsoberflächen oder den Fahrgast in einer Fläche oder räumlich vermessen können. Der Lichtschnitt ist dabei ein Verfahren der optischen 3-D-Messtechnik, das die Vermessung eines Höhen- oder Tiefenprofilsprofils entlang einer projizierten Lichtlinie ermöglicht und im Wesentlichen auf dem Prinzip einer Triangulation basiert. Bevorzugt ist die zweite Lichtquelle dabei als ein Linienprojektor und meist als ein Laser-Linienprojektor ausgebildet, der eine möglichst schmale und helle Lichtlinie als dem zweiten Lichtstrahl 2 auf ein Messobjekt oder den Fahrgast projiziert. Bevorzugt ist der zweite Lichtsensor dabei als elektronische Kameraeinheit ausgebildet, die die Projektion der Lichtlinie des zweiten Lichtstrahls 2 auf dem Fahrgast detektiert. Eine Verschiebung der Lichtlinie in der Kameraeinheit wird mit den Methoden der Photogrammetrie in 3-D-Koordinaten umgerechnet. Der Lichtschnitt ist somit ein Spezialfall einer Streifenprojektion. Für eine parallele Projektion von Laserlichtlinien werden neben einem klassischen Linienlaser Varianten mit telezentrischer Optik verwendet, um Nachteile einer divergenten Punktquelle zu kompensieren.

c) eine Mikroprozessoreinheit, ausgebildet, um anhand des Fahrzeugdetektionssignals die Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons zu bestimmen. Dabei werden in Kenntnis des vorbestimmten Fahrzeugwagontyps, bei dem die Anordnung und Längen der Fenster 9 bekannt sind, die jeweiligen Zeitfensterbereiche für die Fenster 9 bestimmt, während denen der zweite Lichtstrahl 2 durch das jeweilige Fenster 9 in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt. Daraufhin werden die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus den zweiten Detektionssignalen während der Zeitfensterbereiche bestimmt. Die so bestimmten Besetzungsdaten weisen bevorzugt einen jeweiligen Besetzungsgrad an den jeweiligen Sitzbänken auf und werden an eine Anzeigeeinheit weitergeleitet.

Zur Klarheit ist allgemein mit dem jeweiligen angeordneten Fahrgast ein jeweiliger sitzender Fahrgast gemeint. Es versteht sich hierin allgemein, dass die jeweiligen Fahrgäste FG im Fahrzeugwagon beliebig verteilt sein können, wobei durch vorbestimmte Sitzplätze im Fahrzeugwagon die Fahrgäste bevorzugt auf den Sitzplätzen und in diesen jeweiligen Positionen angeordnet sind. Natürlich kann es auch stehende Fahrgäste FG im Fahrzeugwagon geben.
Bevorzugt ist der Lichtschnittsensor 12 ausgebildet und angeordnet, sowohl einen ersten Fahrgast an einer ersten Position als auch in der Querrichtung y entlang einer jeweiligen Sitzreihe einen benachbarten zweiten Fahrgast an einer benachbarten zweiten Position zu detektieren und dabei zweite Detektionssignal entsprechend für ein oder zwei Fahrgäste auszugeben. Zur Klarheit kann das zweite Detektionssignal bei zwei Fahrgästen beispielsweise einen zweiten Signalpegel aufweisen oder zwei Signalspitzen ausgebeben.
Die folgenden bevorzugten Ausbildungen gelten für beide Messvorrichtungen gleichermaßen, soweit möglich.
Bevorzugt ist die Gabel- oder Reflexionslichtschranke so angeordnet, dass der erste Lichtstrahl 1 in einer Höhe zwischen den unteren Fensterkanten 9a und einem Fahrzeugaußenboden des Fahrzeugwagons verläuft, wie beispielsweise in 3 an Position P1 oder P7 dargestellt. Alternativ bevorzugt wird der erste Lichtstrahl 1 in einer Höhe zwischen dem Fahrzeugaußenboden und Gleisen in einer Höhe von Rädern eines Fahrwerks des Fahrzeugwagons ausgesendet, wie beispielsweise in 3 an Position P5 oder P6 dargestellt. Alternativ bevorzugt kann der erste Lichtstrahl 1 auch in einer Höhe unterhalb oberer Fensterkanten der Fenster 9 und mit genügend großem Abstand zur Kopfscheitelhöhe z1 ausgesendet werden, wie beispielsweise in 3 an Position P8 oder P10 dargestellt. Es ist auch denkbar, dass der erste Lichtstrahl 1 zur Detektion des Fahrzeugwagons in einer Höhe oberhalb der oberen Fensterkanten verläuft.
Um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugwagons besser detektieren zu können, können auch zwei benachbarte Gabel- oder Reflexionslichtschranken mit einem vorbestimmten Abstand nebeneinander angeordnet werden, so dass deren erste Lichtstrahlen 1 mit einem kleinen Abstand zueinander parallel verlaufen, wie beispielsweise in 3 an Positionen P5 und P6 oder Positionen P1 und P7 oder Positionen P8 und P10 dargestellt. Durch den vorbestimmten Abstand kann die Geschwindigkeit und der nachfolgende Verlauf der Fenster schneller bestimmt werden. Bevorzugt wird der erste Lichtstrahl 1 horizontal ausgesendet. Bevorzugt wird der erste Lichtstrahl 1 senkrecht zur Längsrichtung x ausgesendet. Bevorzugt ist Gabellichtschranke ausgebildet, indem die erste Lichtquelle in einer Sendestation 10 und der erste Lichtsensor in einer Empfangsstation 11 angeordnet sind. Die Empfangsstation 11 ist bevorzugt gegenüber der Sendestation 10 so angeordnet, dass der Fahrzeugwagon beim Vorbeifahren dazwischen vorbestimmt hindurchfährt. Es ist auch denkbar, dass weitere Gabel- oder Reflexionslichtschranken so angeordnet werden, um durch bestimmte Muster der jeweiligen ersten Fahrzeugdetektionssignale den Fahrzeugwagontyp zu erkennen. Bevorzugt bestimmt die Mikroprozessoreinheit aus dem Fahrzeugdetektionssignal auch eine Geschwindigkeit und/oder eine Länge des Fahrzeugwagons und/oder eine Vielzahl der Fahrzeugwagons, beispielsweise durch Messung einer jeweiligen Dauer und/oder einer Unterbrechung des Fahrzeugdetektionssignals. Dabei kann die Mikroprozessoreinheit aus dem Fahrzeugdetektionssignal auch eine Länge eines Zuges oder Fahrzeugs mit einer Vielzahl an Fahrzeugwagons bestimmen und als zusätzlichen Teil zu den Besetzungsdaten weiterleiten.
Die Messvorrichtung kann zusätzlich auch eine stationäre dritte Lichtquelle zu einem Aussenden eines dritten Lichtstrahls 3 zu einem stationären dritten Lichtsensor, der bei einer Unterbrechung des dritten Lichtstrahls 3 ein entsprechendes drittes Detektionssignal erzeugt, umfassen. Dabei verläuft der dritte Lichtstrahl 3 in einer Höhe zwischen der Kopfscheitelhöhe z1 und den oberen Fensterkanten, wie beispielartig in 3 and Positionen P3 und P9 skizziert, um dabei während der Zeitfensterbereiche hauptsächlich nur durch stehende Fahrgäste abgeschattet zu werden, Dadurch können stehende Fahrgäste durch das dritte Detektionssignal separat detektiert werden. Die Mikroprozessoreinheit bestimmt dementsprechend durch das dritte Detektionssignal während der Zeitfensterbereiche eine Anzahl der stehenden Fahrgäste oder einen zweiten Besetzungsgrad des Fahrzeugwagons oder die Besetzungsdaten auch als Funktion in Abhängigkeit vom dritten Detektionssignal.
Bevorzugt kann die Messvorrichtung zusätzlich auch eine stationäre vierte Lichtquelle zu einem Aussenden eines vierten Lichtstrahls 4 zu einem stationären vierten Lichtsensor umfassen, der bei einer Unterbrechung des vierten Lichtstrahls 4 ein entsprechendes viertes Detektionssignal erzeugt. Dabei wird der vierte Lichtstrahl 4 in einer Höhe zwischen der Kopfscheitelhöhe z1 und der unteren Fensterkanten 9a ausgesendet und verläuft in einem horizontalen Winkel in Bezug zum zweiten Lichtstrahl 2, wie beispielsweise in 1 skizziert. Dabei verläuft der vierte Lichtstrahl 4 während zweiten Zeitfensterbereichen, die durch gegenüberliegende und um ein Fenster versetzte Fenster 9 bestimmt sind, gegen solche Fahrgäste, die eine Reihe weiter als die Fahrgäste sitzen, die zeitgleich durch den zweiten Lichtstrahl 2 beleuchtet werden, siehe 1. Die Mikroprozessoreinheit wertet das zweite und vierte Detektionssignal bevorzugt so aus, dass dabei in der Querrichtung y nebeneinandersitzende Fahrgäste identifiziert und mitgezählt werden, wie der Fachmann gemäß dem Stand der Technik erkennt, wie er diese Signale ähnlich einem Computertomogramm auszuwerten hat.
Ein bevorzugtes zweites Detektionssignal ist als ein vorverarbeitetes zweites Detektionssignal E in 2 über einer Zeit dargestellt, das eine jeweilige Anzahl der detektierten Fahrgäste als Signalgrößen umfasst. Ebenso ist es möglich, dass die Mikroprozessoreinheit das vorverarbeitete zweite Detektionssignal E bestimmt. Zur Klarheit sei gesagt, dass die Mikroprozessoreinheit auch verteilt oder ein über ein Datennetzwerk angeschlossener Server sein kann.
Bevorzugt wird der zweite Lichtstrahl 2 im Hinblick auf 4 so erzeugt, dass er in einem vorbestimmten Winkel zu einer horizontalen Ebene ausgesendet wird, so dass entlang einer jeweiligen Sitzreihe in der Querrichtung y durch den zweiten Lichtstrahl 2 ein jeweiliger erster Fahrgast an einer jeweiligen ersten Position getroffen und ein jeweiliger zweiter Fahrgast an einer jeweils benachbarten zweiten Position nicht getroffen wird. In anderen Worten tritt der zweite Lichtstrahl 2 in einen ersten Volumenbereich des Volumenbereichs in dem ein ersten Fahrgast sitzt ein und tritt aus dem Volumenbereich vor einem restlichen zweiten Volumenbereich des Volumenbereichs aus, in dem ein unmittelbar benachbarter Fahrgast sitzt. Ebenso kann der der zweite Lichtstrahl 2 in den zweiten Volumenbereich eintreten und hindurch verlaufen, ohne den ersten Volumenbereich zu schneiden. Dabei weist die Messvorrichtung eine stationäre weitere zweite Lichtquelle auf, die einen weiteren Lichtstrahl 2b zu einem stationären weiteren Lichtsensor sendet, der bei einer Unterbrechung des weiteren Lichtstrahls 2b ein entsprechendes weiteres Detektionssignal erzeugt, wobei der weitere Lichtstrahl 2b so erzeugt wird, dass er in einem vorbestimmten weiteren Winkel zur Horizontalen und vertikal so weit vom zweiten Lichtstrahl 2 versetzt ausgesendet wird, dass er während der Zeitfensterbereiche durch den jeweiligen Volumenbereich verläuft und dabei den jeweiligen ersten Fahrgast nicht trifft und den zweiten Fahrgast trifft. Dabei ist die Mikroprozessoreinheit ausgebildet, die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons im jeweiligen Zeitfensterbereich als eine Funktion aus den zweiten und den weiteren Detektionssignalen zu bestimmen. Bevorzugt ist die Funktion dabei eine Summenbildung aus den zweiten und den weiteren Detektionssignalen. Bevorzugt können dabei auch eine Vielzahl der weiteren Lichtstrahlen 2b, 2c, 2d und entsprechende weitere Detektionssignale erzeugt und von der Mikroprozessoreinheit entsprechend in der Funktion zur Bestimmung der Besetzungsdaten ausgewertet werden, wie beispielsweise in 4 dargestellt, bei dem ein Nichtvorhandensein des ersten Fahrgasts FG1 durch den weiteren zweiten Lichtstrahl 2b und ein Nichtvorhandensein des vierten Fahrgasts FG4 durch den weiteren zweiten Lichtstrahl 2c detektiert werden kann.
Bevorzugt werden die Besetzungsdaten als die Funktion aus einem Quotienten aus den zweiten Detektionssignalen zu dem jeweiligen Fahrzeugdetektionssignal gebildet. Bevorzugt werden dabei pro Fahrzeugwagon jeweils ein Quotient aus einer Summe aus jeweiligen Zeitlängensignalen des zweiten Detektionssignals zu einem Zeitlängensignal des Fahrzeugdetektionssignals bestimmt, wobei sich als mindestens ein Teil der Besetzungsdaten ein Besetzungsgrad mit einem Wert zwischen Null und eins ergibt. Alternativ kann bevorzugt pro Fahrzeugwagon jeweils ein Quotient aus einer Summe der jeweiligen zweiten Detektionssignals zu einem Zeitlängensignal des Fahrzeugdetektionssignals bestimmt werden, um einen Teil der Besetzungsdaten zu bestimmen. Bevorzugt können die Besetzungsdaten aber auch alternativ oder dazu als die Funktion aus einer Summe der Zeitdauern der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen geteilt durch die Summe der Pausenzeiten zwischen den Zeitdauern der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen gebildet werden. Bevorzugt bestimmt die Mikroprozessoreinheit zunächst anhand der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen eine Anzahl der Fahrgäste im Fahrzeugwagon und bestimmt diesen Wert als die Besetzungsdaten. Alternativ bevorzugt bestimmt die Mikroprozessoreinheit zunächst anhand der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen jeweils eine Anzahl der Fahrgäste im Fahrzeugwagon für jeden Zeitfensterbereich separat und gibt die jeweiligen Anzahlen der Fahrgäste als die Besetzungsdaten aus.
Bevorzugt wird die Weiterleitung der Besetzungsdaten an die Anzeigeeinheit durch ein Funksignal vorgenommen. Dabei kann die Anzeigeeinheit bevorzugt ein Smartphone oder ein Bildschirmgerät einer Überwachungsanlage oder eine Bildschirmtafel sein. Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit auch eine Bildschirmtafel in einem Bahnhof oder an einer Bushaltestelle sein.
Bevorzugt wird die Weiterleitung der Besetzungsdaten auch per Internet vorgenommen. Dazu wird bevorzugt eine Datenplattform im Internet bereitgestellt, wo die Besetzungsdaten für bestimmte Züge und/oder Fahrzeugwagons abgerufen werden können. Bevorzugt werden die Besetzungsdaten für jeden einzelnen Fahrzeugwagon weitergeleitet. Bevorzugt werden die Besetzungsdaten dabei für jeden Fahrzeugwagon und für jeden Fensterbereich separat bestimmt und weitergeleitet.
Bevorzugt ist die erste Lichtquelle eine Laser-Lichtquelle und kann der Laserschutzklasse 1 genügen. Bevorzugt ist die zweite Lichtquelle eine Laser-Lichtquelle und ist bevorzugt konform zur Laserschutzklasse 1. Die Laserschutzklasse 1 ist dabei bevorzugt eine Laserschutzklasse nach DIN EN 60825-1 :2001-11. Die erste und/oder zweite Lichtquelle kann auch einer anderen Laserschutzklasse genügen.
Bevorzugt umfasst der zweite Lichtstrahl zwei, drei oder mehrere parallele Lichtstrahlen jeweils polarisierten Lichts, die zueinander um vorbestimmte Drehwinkel gedreht sind. Dadurch lässt sich eine Lichtreflexion an den Fenstern 9 durch eine mögliche Fensterpolarisierung durch mindestens einen der zweiten Lichtstrahlen reduzieren. Bevorzugt umfasst der zweite Lichtstrahl zwei, drei oder mehr parallele Laserlichtstrahlen, deren Polarisationswinkel zueinander jeweils um vorbestimmte Drehwinkel gedreht sind.
Bevorzugt sendet die erste Lichtquelle den ersten Lichtstrahl 1 als einen pulspausenmodulieren Lichtstrahl aus, wobei der erste Lichtsensor oder eine nachgeschaltete Filtereinheit den puls-pausen-modulierten ersten Lichtstrahl 1 von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht entsprechend elektronisch dämpft.
Bevorzugt sendet die erste Lichtquelle den ersten Lichtstrahl 1 als einen amplitudenmodulieren Lichtstrahl mit einer ersten Frequenz aus, wobei der erste Lichtsensor oder eine nachgeschaltete Filtereinheit den amplitudenmodulierten ersten Lichtstrahl 1 von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht gegenüber dem amplitudenmodulierten ersten Lichtstrahl 1 elektronisch dämpft.
Bevorzugt sendet die zweite Lichtquelle den zweiten Lichtstrahl 2 als einen puls-pausen-modulieren Lichtstrahl aus, wobei der zweite Lichtsensor oder eine entsprechend nachgeschaltete Filtereinheit den puls-pausen-modulierten ersten Lichtstrahl 2 von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht entsprechend elektronisch dämpft.
Bevorzugt sendet die zweite Lichtquelle den zweiten Lichtstrahl 2 als einen amplitudenmodulieren Lichtstrahl mit einer zweiten Frequenz aus, wobei der zweite Lichtsensor oder eine nachgeschaltete Filtereinheit den amplitudenmodulierten zweiten Lichtstrahl 2 von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht gegenüber dem amplitudenmodulierten zweiten Lichtstrahl 2 elektronisch dämpft. Bevorzugt unterscheidet sich die erste von der zweiten Frequenz.
Bevorzugt ist der jeweilige amplitudenmodulierte erste, zweite, dritte und/oder weitere Lichtstrahl sinusförmig moduliert. Bei Verwendung weiterer zweiter Lichtstrahlen 2 unterscheiden sich diese in der Modulation und/oder in der jeweiligen Modulationsfrequenz, um ein Übersprechen dazwischen zu reduzieren.
Bevorzugt weist der erste Lichtstrahl 1 eine andere Puls-pausen-modulation als der zweite Lichtstrahl 2 auf, um elektronisch ein Übersprechen, wie im Stand der Technik bekannt ist, reduzieren zu können.
Ein erfindungsgemäßes erstes Verfahren zur Bestimmung der Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen, der sich in Fahrtrichtung entlang der Längsachse x bewegt und in der horizontalen Querrichtung y dazu seitlich mindestens die zwei gegenüberliegende Fenster 9 aufweist, ist wie folgt. Dabei können die Fahrgäste in vorbestimmten Sitzpositionen im Wesentlichen mit deren Köpfen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die jeweils gebildet werden durch die jeweiligen in der Querrichtung y direkt gegenüberliegenden unteren Fensterkanten 9a als der unteren Volumenfläche und der Kopfscheitelhöhe z1 als der Volumenhöhe. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte.

a) Erzeugen des Fahrzeugdetektionssignals durch die stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit der ersten Lichtquelle, die den ersten Lichtstrahl 1 aussendet und durch den ersten Lichtsensor empfängt, wobei die Gabel- oder Reflexionslichtschranke so angeordnet wird, dass sie den Fahrzeugwagon bei dem Vorbeifahren detektiert und dabei das Fahrzeugdetektionssignal erzeugt.
b) Erzeugen des zweiten Detektionssignals durch die stationäre zweite Lichtschranke deren zweite Lichtquelle den zweiten Lichtstrahl 2 zu dem stationären zweiten Lichtsensor aussende. Bei der Unterbrechung des zweiten Lichtstrahls 2 wird das entsprechende jeweilige zweite Detektionssignal erzeugt. Dabei werden die zweite Lichtquelle und der zweite Lichtsensor jeweils seitlich zur Längsachse x gegenüberliegend so angeordnet, dass der zweite Lichtstrahl 2 beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster 9 in den Fahrzeugwagon eintritt, den jeweiligen Volumenbereich schneidet und durch das jeweilige gegenüberliegende Fenster 9 austritt. Bei der jeweiligen Unterbrechung durch den jeweiligen Fahrgast FG wird das jeweilige zweite Detektionssignal erzeugt.
c) Bestimmen durch die Mikroprozessoreinheit anhand des ersten Fahrzeugdetektionssignals der Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons, wobei unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Fahrzeugwagontyps die jeweiligen Zeitfensterbereiche, während denen der zweite Lichtstrahl 2 in das jeweilige Fenster 9 einstrahlt, bestimmt werden.
d) Bestimmen durch die Mikroprozessoreinheit der Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als die Funktion aus dem zweiten Detektionssignal während der Zeitfensterbereiche, wie oben beschrieben; und
e) Weiterleitung der bestimmten Besetzungsdaten an die Anzeigeeinheit.

Für das erste Verfahren wird bevorzugt die erste Ausführungsform der Messvorrichtung und die hierin dazu beschriebenen weiteren optionalen Merkmale zugrunde gelegt.
Ein erfindungsgemäßes zweites Verfahren zur Bestimmung der Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons, der sich in Fahrtrichtung entlang einer Längsachse x bewegt und in einer horizontalen Querrichtung y dazu seitlich mindestens ein Fenster 9 aufweist, umfasst Folgendes. Dabei sitzen die Fahrgäste an vorbestimmten Sitzpositionen in den jeweiligen Volumenbereichen, die sich jeweils über eine Länge der jeweiligen unteren Fensterkante 9a, eine Höhe von einem Fahrzeugwagonboden bis zu einer Kopfscheitelhöhe der Fahrgäste und einer Breite des Fahrzeugwagons darin erstrecken.

a) Erzeugen des Fahrzeugdetektionssignals durch die stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit der ersten Lichtquelle, die den ersten Lichtstrahl 1 aussendet, durch den ersten Lichtsensor empfängt und so angeordnet wird, dass sie den Fahrzeugwagon bei dem Vorbeifahren detektiert und dabei das Fahrzeugdetektionssignal erzeugt;
b) Erzeugen des zweiten Detektionssignals durch den stationären Lichtschnittsensor 12, der so angeordnet wird, dass er mit der zweiten Lichtquelle den zweiten Lichtstrahl 2 erzeugt und beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster 9 in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt. Durch den jeweiligen darin vorhandenen Fahrgast wird der zweite Lichtstrahl 2 reflektiert und als ein reflektiertes Licht von einem zweiten Lichtsensor des Lichtschnittsensors 12 empfangen, wobei das jeweilige zweite Detektionssignal in Abhängigkeit vom reflektierten Licht des jeweiligen Fahrgasts erzeugt wird;
c) Bestimmen durch die Mikroprozessoreinheit anhand des ersten Fahrzeugdetektionssignals der Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons und unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Fahrzeugwagontyps Bestimmen der jeweiligen Zeitfensterbereiche, während denen der zweite Lichtstrahl 2 in das jeweilige Fenster 9 einstrahlt;
d) Bestimmen durch die Mikroprozessoreinheit der Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als die Funktion aus den zweiten Detektionssignalen während der Zeitfensterbereiche; und
e) Weiterleitung der bestimmten Besetzungsdaten an die Anzeigeeinheit.

Für das zweite Verfahren wird bevorzugt die zweite Ausführungsform der Messvorrichtung und die hierin dazu beschriebenen weiteren optionalen Merkmale zugrunde gelegt.
Zur Klarheit ist der Fahrzeugwagon bevorzugt ein Zugabteil, ein Zugwagon, ein Busabteil, ein Buswagon, ein Kraftfahrzeug, ein Flugzeug oder ein sonstiges Fahrzeug.
Bevorzugt ist der erste und/oder zweite Lichtsensor in der Empfangsstation 11 angeordnet.
Der Fahrzeugwagontyp kann durch die Mikroprozessoreinheit zur Klarheit beispielsweise anhand einer Parametertabelle und dem ersten Fahrzeugdetektionssignal bestimmt werden, er kann aber auch als ein separates Signal von der Mikroprozessoreinheit empfangen werden.
Zur Klarheit findet die Erzeugung des Fahrzeugdetektionssignals und des zweiten Detektionssignals immer während einer Fahrt des Fahrzeugwagons statt.
Zur Klarheit werden unter den Merkmalen „oben“ und „unten „ relative Ortsangaben in senkrechter Richtung verstanden, so wie in den Figuren dargestellt.
Zur Klarheit sei auch angemerkt, dass unbestimmte Artikel in Verbindung mit einem Gegenstand oder Zahlenangaben, wie beispielsweise „ein“ Gegenstand den Gegenstand nicht auf genau zahlenmäßig einen Gegenstand begrenzt, sondern, dass damit mindestens „ein“ Gegenstand gemeint ist. Dies gilt für alle unbestimmten Artikel wie beispielsweise „ein“, „eine“ usw.
Es versteht sich, dass wenn ein Element als „auf“ einem anderen Element, damit „verbunden“, „gekoppelt“ oder „in Kontakt“ bezeichnet wird, es sich direkt auf dem anderen Element befinden, damit verbunden oder gekoppelt sein kann, oder dass außerdem dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn hingegen ein Element als „direkt auf“ einem anderen Element, damit „direkt verbunden“, „direkt gekoppelt“ oder „direkt in Kontakt“ bezeichnet wird, gibt es keine Elemente, die dazwischen liegen.
Obwohl die Ausdrücke „erstes“, „zweites“ usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche und/oder Abschnitte zu bezeichnen, sind diese Elemente, Komponenten, Bereiche und/oder Abschnitte nicht durch diese Ausdrücke beschränkt. Die Ausdrücke werden nur verwendet, um ein Element eine Komponente, einen Bereich oder Abschnitt von einem anderen Element einer anderen Komponente, einem anderen Bereich oder Abschnitt zu unterscheiden. Daher kann ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich oder Abschnitt, die unten behandelt sind, als zweites Element, zweite Komponente, zweiter Bereich oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Weitere mögliche Ausbildungsformen sind in den folgenden Ansprüchen beschrieben. Insbesondere können auch die verschiedenen Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, soweit sie sich nicht technisch ausschließen.
Die In den Ansprüchen genannten Bezugszeichen dienen nur der besseren Verständlichkeit und beschränken die Ansprüche in keiner Weise auf die in den Figuren dargestellten Formen.
Bezugszeichenliste

1: erster Lichtstrahl
2: zweiter Lichtstrahl
2b - d: weiterer Lichtstrahl
3: dritter Lichtstrahl
4: vierter Lichtstrahl
9: Fenster
9a: untere Fensterkante
10: Sendestation
11: Empfangsstation
12: Lichtschnittsensor
FG: Fahrgast
FG1 - FG4: erster - vierter Fahrgast
E: verarbeitetes zweites Detektionssignal
P1 - P10: erste - zehnte Position
V: Volumen
X: Längsachse in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs
Y: Querrichtung
Z: Höhe
Z1: Kopfscheitelhöhe

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 102014210251 A1 [0004]

Claims

Messvorrichtung zur Bestimmung von Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen, der sich in Fahrtrichtung entlang einer Längsachse (x) bewegt und in einer dazu horizontalen Querrichtung (y) seitlich mindestens zwei gegenüberliegende Fenster (9) aufweist, wobei die Fahrgäste in vorbestimmten Sitzpositionen im Wesentlichen mit deren Köpfen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die jeweils gebildet werden durch jeweilige in der Querrichtung (y) direkt gegenüberliegende untere Fensterkanten (9a) als einer unteren Volumenfläche und einer Kopfscheitelhöhe (z1) als einer Volumenhöhe, umfassend: a) eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit einer ersten Lichtquelle, die einen ersten Lichtstrahl (1) aussendet, durch einen ersten Lichtsensor empfängt und so angeordnet ist, dass sie den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren detektiert und dabei ein Fahrzeugdetektionssignal erzeugt; b) eine stationäre zweite Lichtschranke mit einer zweiten Lichtquelle, die einen zweiten Lichtstrahl (2) zu einem stationären zweiten Lichtsensor aussendet, der bei einer Unterbrechung des zweiten Lichtstrahls (2) ein entsprechendes zweites Detektionssignal erzeugt, wobei die zweite Lichtquelle und der zweite Lichtsensor jeweils seitlich zur Längsachse (x) gegenüberliegend so angeordnet sind, dass der zweite Lichtstrahl (2) beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster (9) in den Fahrzeugwagon eintritt, den jeweiligen Volumenbereich schneidet und durch das jeweilige gegenüberliegende Fenster (9) austritt, wobei durch den jeweiligen Fahrgast im Volumenbereich das jeweilige zweite Detektionssignal erzeugt wird; c) eine Mikroprozessoreinheit, ausgebildet, um anhand des Fahrzeugdetektionssignals eine Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons und dabei bei einem vorbestimmten Fahrzeugwagontyp jeweilige Zeitfensterbereiche zu bestimmen, während denen der zweite Lichtstrahl (2) in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt, und um die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus den zweiten Detektionssignalen während der Zeitfensterbereiche zu bestimmen und an eine Anzeigeeinheit weiterzuleiten.
Messvorrichtung zur Bestimmung von Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen, der sich in Fahrtrichtung entlang einer Längsachse (x) bewegt und in einer dazu horizontalen Querrichtung (y) seitlich mindestens ein Fenster (9) aufweist, wobei die Fahrgäste in vorbestimmten Sitzpositionen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die sich jeweils über eine Länge der jeweiligen unteren Fensterkante (9a), eine Höhe von einem Fahrzeugwagonboden bis zu einer Kopfscheitelhöhe (z1) der Fahrgäste und mindestens einer halben Breite des Fahrzeugwagons darin erstrecken, umfassend: a) eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit einer ersten Lichtquelle, die einen ersten Lichtstrahl (1) aussendet, durch einen ersten Lichtsensor empfängt und so angeordnet ist, dass sie den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren detektiert und dabei ein Fahrzeugdetektionssignal erzeugt; b) einen stationären Lichtschnittsensor (12), der einen zweiten Lichtstrahl (2) aussendet und als am jeweiligen Fahrgast reflektiertes Licht durch einen zweiten Lichtsensor empfängt und dabei ein zweites Detektionssignal erzeugt, wobei der zweite Lichtstrahl (2) so ausgesendet wird, dass er beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster (9) in den Fahrzeugwagon eintritt und dabei den jeweiligen Volumenbereich schneidet, wobei durch den jeweiligen Fahrgast im Volumenbereich das jeweilige zweite Detektionssignal entsprechend erzeugt wird; c) eine Mikroprozessoreinheit, ausgebildet, um anhand des Fahrzeugdetektionssignals eine Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons und dabei bei einem vorbestimmten Fahrzeugwagontyp jeweilige Zeitfensterbereiche zu bestimmen, während denen der zweite Lichtstrahl (2) in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt, und um die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus den zweiten Detektionssignalen während der Zeitfensterbereiche zu bestimmen und an eine Anzeigeeinheit weiterzuleiten.
Die Messvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Lichtschnittsensor (12) ausgebildet ist, sowohl einen ersten Fahrgast an einer ersten Position als auch in der Querrichtung (y) entlang einer jeweiligen Sitzreihe einen benachbarten zweiten Fahrgast an einer benachbarten zweiten Position zu detektieren und das jeweilige zweite Detektionssignal entsprechend für ein oder zwei Fahrgäste auszugeben.
Die Messvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Lichtstrahl (1) in einer Höhe entweder unterhalb der unteren Fensterkanten (9a) oder oberhalb jeweiliger oberer Fensterkanten der Fenster (9) verläuft.
Die Messvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend eine stationäre dritte Lichtquelle zu einem Aussenden eines dritten Lichtstrahls (3) zu einem stationären dritten Lichtsensor, der bei einer Unterbrechung des dritten Lichtstrahls (3) ein entsprechendes drittes Detektionssignal erzeugt, wobei der dritte Lichtstrahl (3) in einer Höhe zwischen der Kopfscheitelhöhe (z1) und der oberen Fensterkanten der Fenster (9) verläuft, um dabei während der Zeitfensterbereiche hauptsächlich nur durch stehende Fahrgäste abgeschattet zu werden, wobei die Mikroprozessoreinheit durch das dritte Detektionssignal während der Zeitfensterbereiche eine Anzahl der stehenden Fahrgäste bestimmt und die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons als die Funktion auch in Abhängigkeit von der Anzahl der stehenden Fahrgäste bestimmt.
Die Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend eine stationäre vierte Lichtquelle zu einem Aussenden eines vierten Lichtstrahls (4) zu einem stationären vierten Lichtsensor, der bei einer Unterbrechung des vierten Lichtstrahls (4) ein entsprechendes viertes Detektionssignal erzeugt, wobei der vierte Lichtstrahl (4) in einer Höhe zwischen der Kopfscheitelhöhe (z1) und der unteren Fensterkanten (9a) in einem horizontalen Winkel in Bezug zum zweiten Lichtstrahl (2) verläuft, um dabei während zweiten Zeitfensterbereichen, die durch gegenüberliegende und um ein Fenster versetzte Fenster (9) bestimmt sind, durch solche Fahrgäste abgeschattet zu werden, die eine Reihe weiter als die Fahrgäste sitzen, die zeitgleich durch den zweiten Lichtstrahl (2) beleuchtet werden, wobei die Mikroprozessoreinheit das zweite und vierte Detektionssignal so auswertet, dass dabei in der Querrichtung (y) nebeneinandersitzende Fahrgäste identifiziert und mitgezählt werden.
Die Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Lichtstrahl (2) so erzeugt wird, dass er in einem vorbestimmten Winkel zur Horizontalen erzeugt wird, so dass entlang einer jeweiligen Sitzreihe in der Querrichtung (y) durch den zweiten Lichtstrahl (2) ein jeweiliger erster Fahrgast an einer jeweiligen ersten Position getroffen und ein jeweiliger zweiter Fahrgast an einer jeweils benachbarten zweiten Position nicht getroffen wird, wobei die Messvorrichtung eine stationäre weitere zweite Lichtquelle aufweist, die einen weiteren Lichtstrahl (2b) zu einem stationären weiteren Lichtsensor sendet, der bei einer Unterbrechung des weiteren Lichtstrahls (2b) ein entsprechendes weiteres Detektionssignal erzeugt, wobei der weitere Lichtstrahl (2b) so erzeugt wird, dass er in einem vorbestimmten weiteren Winkel zur Horizontalen und vertikal so weit vom zweiten Lichtstrahl (2) versetzt ausgesendet wird, dass er während der Zeitfensterbereiche durch den jeweiligen Volumenbereich verläuft und dabei den jeweiligen ersten Fahrgast nicht trifft und den zweiten Fahrgast trifft; wobei die Mikroprozessoreinheit ausgebildet ist, die Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons im jeweiligen Zeitfensterbereich als eine Funktion aus den zweiten und den weiteren Detektionssignalen zu bestimmen.
Die Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Besetzungsdaten als die Funktion aus einem Quotienten aus den zweiten Detektionssignalen mit dem Fahrzeugdetektionssignal gebildet wird; oder wobei die Besetzungsdaten als die Funktion aus einer Summe der Zeitdauern der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen geteilt durch die Summe der Pausenzeiten zwischen den Zeitdauern der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen gebildet wird; oder wobei die Mikroprozessoreinheit zunächst anhand der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen eine Anzahl der Fahrgäste im Fahrzeugwagon bestimmt und diesen Wert als die Besetzungsdaten bestimmt; oder wobei die Mikroprozessoreinheit zunächst anhand der zweiten Detektionssignale in den Zeitfensterbereichen jeweils eine Anzahl der Fahrgäste im Fahrzeugwagon pro Zeitfensterbereich bestimmt und die jeweiligen Anzahlen der Fahrgäste im jeweiligen Zeitfensterbereich als die Besetzungsdaten bestimmt.
Die Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Weiterleitung der Besetzungsdaten an die Anzeigeeinheit durch ein Funksignal vorgenommen wird, und/oder wobei die Anzeigeeinheit ein Smartphone oder ein Bildschirmgerät einer Überwachungsanlage ist; und/oder wobei die Weiterleitung der Besetzungsdaten per Internet vorgenommen wird; und/oder wobei die Weiterleitung der Besetzungsdaten für jeden Fahrzeugwagon separat vorgenommen wird; und/oder wobei die Besetzungsdaten für jeden Fahrzeugwagon und für jeden Fensterbereich separat bestimmt und weitergeleitet werden.
Die Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Lichtquelle eine Laser-Lichtquelle ist; und/oder wobei die erste Lichtquelle eine Laser-Lichtquelle der Laserschutzklasse 1 ist; und/oder wobei die zweite Lichtquelle eine Laser-Lichtquelle ist; und/oder wobei die zweite Lichtquelle eine Laser-Lichtquelle der Laserschutzklasse 1 ist.
Die Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Lichtstrahl zwei, drei oder mehr parallele Lichtstrahlen jeweils polarisierten Lichts umfasst, die zueinander um vorbestimmte Drehwinkel gedreht sind; und/oder wobei der zweite Lichtstrahl zwei, drei oder mehr parallele Laserlichtstrahlen umfasst, deren Polarisationswinkel zueinander jeweils um vorbestimmte Drehwinkel gedreht sind; und/oder wobei die erste Lichtquelle den ersten Lichtstrahl (1) als einen pulspausenmodulieren Lichtstrahl aussendet und der erste Lichtsensor oder eine nachgeschaltete Filtereinheit den puls-pausen-modulierten ersten Lichtstrahl (1) von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht entsprechend elektronisch dämpft; und/oder wobei die erste Lichtquelle den ersten Lichtstrahl (1) als einen amplitudenmodulieren Lichtstrahl mit einer ersten Frequenz aussendet und der erste Lichtsensor oder eine nachgeschaltete Filtereinheit den amplitudenmodulierten ersten Lichtstrahl (1) von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht gegenüber dem amplitudenmodulierten ersten Lichtstrahl (1) elektronisch dämpft; und/oder wobei die zweite Lichtquelle den zweiten Lichtstrahl (2) als einen puls-pausenmodulieren Lichtstrahl aussendet und der zweite Lichtsensor oder eine entsprechend nachgeschaltete Filtereinheit den puls-pausen-modulierten ersten Lichtstrahl (2) von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht entsprechend elektronisch dämpft; und/oder wobei die zweite Lichtquelle den zweiten Lichtstrahl (2) als einen amplitudenmodulieren Lichtstrahl mit einer zweiten Frequenz aussendet und der zweite Lichtsensor oder eine nachgeschaltete Filtereinheit den amplitudenmodulierten zweiten Lichtstrahl (2) von anderem Licht unterscheidet und das andere Licht gegenüber dem amplitudenmodulierten zweiten Lichtstrahl (2) elektronisch dämpft; und/oder wobei der erste Lichtstrahl (1) eine andere Puls-pausen-modulation als der zweite Lichtstrahl (2) aufweist, um ein Übersprechen zu reduzieren.
Verfahren zur Bestimmung von Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen, der sich in Fahrtrichtung entlang einer Längsachse (x) bewegt und in einer horizontalen Querrichtung (y) dazu seitlich mindestens zwei gegenüberliegende Fenster (9) aufweist, wobei die Fahrgäste in vorbestimmten Sitzpositionen im Wesentlichen mit deren Köpfen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die jeweils gebildet werden durch jeweilige in der Querrichtung (y) direkt gegenüberliegende untere Fensterkanten (9a) als einer unteren Volumenfläche und einer Kopfscheitelhöhe (z1) als einer Volumenhöhe, folgende Schritte umfassend: a) Erzeugen eines Fahrzeugdetektionssignals durch eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit einer ersten Lichtquelle, die einen ersten Lichtstrahl (1) aussendet und durch einen ersten Lichtsensor empfängt, und der so angeordnet wird, dass sie den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren detektiert und dabei das Fahrzeugdetektionssignal erzeugt; b) Erzeugen eines zweiten Detektionssignals durch eine stationäre zweite Lichtschranke deren zweite Lichtquelle einen zweiten Lichtstrahl (2) zu einem stationären zweiten Lichtsensor aussendet, der bei einer Unterbrechung des zweiten Lichtstrahls (2) ein entsprechendes jeweiliges zweites Detektionssignal erzeugt, wobei die zweite Lichtquelle und der zweite Lichtsensor jeweils seitlich zur Längsachse (x) gegenüberliegend so angeordnet werden, dass der zweite Lichtstrahl (2) beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster (9) in den Fahrzeugwagon eintritt, den jeweiligen Volumenbereich schneidet und durch das jeweilige gegenüberliegende Fenster (9) austritt, wobei durch eine Unterbrechung durch den jeweiligen Fahrgast das jeweilige zweite Detektionssignal erzeugt wird; c) Bestimmen durch eine Mikroprozessoreinheit anhand des ersten Fahrzeugdetektionssignals einer Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons und unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Fahrzeugwagontyps Bestimmen von jeweiligen Zeitfensterbereichen, während denen der zweite Lichtstrahl (2) in das jeweilige Fenster (9) einstrahlt; d) Bestimmen durch die Mikroprozessoreinheit der Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus dem zweiten Detektionssignal während der Zeitfensterbereiche; und e) Weiterleitung der bestimmten Besetzungsdaten an eine Anzeigeeinheit.
Verfahren zur Bestimmung von Besetzungsdaten eines Fahrzeugwagons mit Fahrgästen, der sich in Fahrtrichtung entlang einer Längsachse (x) bewegt und in einer horizontalen Querrichtung (y) dazu seitlich mindestens ein Fenster (9) aufweist, wobei die Fahrgäste in vorbestimmten Sitzpositionen in jeweiligen Volumenbereichen angeordnet sind, die sich jeweils über eine Länge der jeweiligen unteren Fensterkante (9a), eine Höhe von einem Fahrzeugwagonboden bis zu einer Kopfscheitelhöhe der Fahrgäste und einer Breite des Fahrzeugwagons darin erstrecken, folgende Schritte umfassend: a) Erzeugen eines Fahrzeugdetektionssignals durch eine stationäre Gabel- oder Reflexionslichtschranke mit einer ersten Lichtquelle, die einen ersten Lichtstrahl (1) aussendet, durch einen ersten Lichtsensor empfängt und so angeordnet wird, dass sie den Fahrzeugwagon bei einem Vorbeifahren detektiert und dabei das Fahrzeugdetektionssignal erzeugt; b) Erzeugen eines zweiten Detektionssignals durch einen stationären Lichtschnittsensor (12), der so angeordnet wird, dass er mit einer zweiten Lichtquelle einen zweiten Lichtstrahl (2) erzeugt und beim Vorbeifahren des Fahrzeugwagons durch das jeweilige Fenster (9) in den jeweiligen Volumenbereich einstrahlt, wobei durch den jeweiligen darin vorhandene Fahrgast der zweite Lichtstrahl (2) reflektiert und als ein reflektiertes Licht von einem zweiten Lichtsensor des Lichtschnittsensors (12) empfangen wird, wobei das jeweilige zweite Detektionssignal in Abhängigkeit vom reflektierten Licht des jeweiligen vorhandenen Fahrgasts erzeugt wird; c) Bestimmen durch eine Mikroprozessoreinheit anhand des ersten Fahrzeugdetektionssignals einer Zeitspanne des Vorbeifahrens des Fahrzeugwagons und unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Fahrzeugwagontyps Bestimmen von jeweiligen Zeitfensterbereichen, während denen der zweite Lichtstrahl (2) in das jeweilige Fenster (9) einstrahlt; d) Bestimmen durch die Mikroprozessoreinheit der Besetzungsdaten des Fahrzeugwagons mit den Fahrgästen als eine Funktion aus den zweiten Detektionssignalen während der Zeitfensterbereiche; und e) Weiterleitung der bestimmten Besetzungsdaten an eine Anzeigeeinheit.