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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Fahrwegs eines Schienenfahrzeugs, ein Schienenfahrzeug mit der Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Anzeigen des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs, insbesondere eine Anzeigevorrichtung, ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren für einen zukunftsgerichteten Bahnbetrieb.
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Bei Schienenfahrzeugen wird, mit Ausnahme von Straßenbahnen, die Blinker zum Anzeigen einer Fahrtrichtung bzw. eines Fahrwegs aufweisen, eine Fahrtrichtung bzw. ein Fahrweg nicht angezeigt. Im Schienenfernverkehr ist der Fahrweg lediglich anhand von Stellsignalen von Weichen durch geschultes Personal erkennbar, was aber ein aufwändiges Vorsehen der Stellsignale erfordert.
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In einem autonomen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs könnten die Stellsignale an den Weichen entfallen, da insbesondere bei einem autonomen Fahren der Schienenfahrzeuge die Stellungen der Stellsignale nicht sichtbar sein müssen. Daraus entsteht jedoch die Gefahr, dass Personen, die beispielsweise im Gleisbereich, insbesondere im Bereich der Weichen, arbeiten, den Fahrweg des Schienenfahrzeugs nicht erkennen.
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Die Druckschrift
CN 200 960 941 Y offenbart eine automatische Kurvenbeleuchtungseinstelleinrichtung für Schienenfahrzeugscheinwerfer, die eine Lichtquelle einer Lokomotive zum Abstrahlen eines Lichtstrahls mittels einer Einstelleinrichtung für die Richtung des Lichtstrahls so einstellt, das ein Lichtstrahl der Lichtquelle um einen Winkel verdreht wird, wobei der Winkel entsprechend einer gespeicherten Information von jeder Kurve in Abhängigkeit von einem Verlauf eines Fahrwegs des Schienenfahrzeugs vor das Schienenfahrzeug projiziert wird. Die Kurvenbeleuchtungseinstelleinrichtung dient zum Beobachten der Schienen innerhalb des Bremswegs des Schienenfahrzeugs.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, trotz Kosteneinsparung, einen sicheren Bahnbetrieb zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2 und ein Schienenfahrzeug gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Fahrwegs eines Schienenfahrzeugs eine Lichtquelle zum Abstrahlen eines Lichtstrahls und eine Einstelleinrichtung für eine Richtung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahls, wobei die Anzeigevorrichtung so ausgebildet ist und in dem Schienenfahrzeug so anordenbar ist, dass der Lichtstrahl in Abhängigkeit von einem Verlauf des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs vor das Schienenfahrzeug projizierbar ist.
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Durch eine solche Anzeigevorrichtung kann der Fahrweg, insbesondere an Weichen, durch Projektion eines Lichtstrahls vor das Schienenfahrzeug angezeigt werden. Ein Lichtpunkt, Lichtfleck oder eine Kontur des Lichtstrahls kann die weitere Richtung des Fahrwegs anzeigen. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass Personen im Gleisbereich erkennen, welchen Weg ein jeweiliger Zug nimmt. Eine solche Information muss bei autonom fahrenden Zügen ohnehin vorhanden sein. Ferner können an den Weichen die Vorrichtungen zu Bereitstellung der Stellsignale entfallen, da der Fahrweg durch die Anzeigevorrichtung angezeigt wird, was eine Kosteneinsparung bei den Weichen bewirkt.
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Wenn die Anzeigevorrichtung vorteilhafterweise durch die Einstelleinrichtung einstellbar ist, um eine Richtung des Lichtstrahls einzustellen, kann die Anzeigevorrichtung selbst in einem kompakten Gehäuse ausgebildet werden.
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In dem Fall, in dem vorteilhafterweise in der Anzeigevorrichtung die Richtung des Lichtstrahls durch die Einstelleinrichtung einstellbar ist, kann eine abgeschlossene Einheit in dem Schienenfahrzeug fest angeordnet werden.
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Wenn die Anzeigevorrichtung vorteilhafterweise eine Laserstrahlquelle aufweist, und die Einstelleinrichtung die Laserstrahlquelle so einstellt, dass eine Richtung eines von der Laserstrahlquelle direkt abgestrahlten Laserstrahls als der Lichtstrahl einstellbar ist, kann ein intensiver, auch am Tag gut sichtbarer Lichtstrahl in einem kompakten Gehäuse erzeugt und eingestellt werden.
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In dem Fall, in dem vorteilhafterweise die Lichtquelle eine Laserstrahlquelle ist, und die Einstelleinrichtung eine Ablenkeinrichtung für den Laserstrahl als ein optisches Element aufweist, so dass eine Richtung eines von der Laserstrahlquelle abgestrahlten und durch die Ablenkeinrichtung abgelenkten Laserstrahls als der Lichtstrahl einstellbar ist, kann ein intensiver, auch am Tag gut sichtbarer Lichtstrahl in einer abgeschlossenen Einheit erzeugt und eingestellt werden.
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Wenn die Anzeigevorrichtung vorteilhafterweise eine in der Anzeigevorrichtung einstellbare Projektionseinrichtung zum Projizieren des durch die Lichtquelle abgestrahltem Lichtstrahls als optisches Element aufweist, und die Projektionseinrichtung die Einstelleinrichtung aufweist, so dass die Richtung des von der Lichtquelle abgestrahlten projizierten Lichtstrahls einstellbar ist, kann eine beliebige geeignete Lichtquelle verwendet werden, um einen gut sichtbaren Lichtstrahl zu erzeugen und einfach einzustellen.
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Wenn die Lichtquelle vorteilhafterweise mehrere Beleuchtungsmittel aufweist, die jeweils einen Lichtstrahl in unterschiedliche Richtungen abstrahlen, und die Einstelleinrichtung jeweilige Beleuchtungsmittel aktiviert, um die Richtung des Lichtstrahls in Abhängigkeit von dem Fahrweg einzustellen, kann der vor das Schienenfahrzeug projizierbare Lichtstrahl ohne mechanische Einstelleinrichtungen eingestellt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Schienenfahrzeug mit einer Anzeigevorrichtung versehen, wobei die Anzeigevorrichtung in dem Schienenfahrzeug so angeordnet ist, dass der Lichtstrahl in Abhängigkeit von dem Verlauf des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs in einem Bereich eines Gleises, auf dem das Schienenfahrzeug fährt, vor dem Schienenfahrzeug projizierbar ist.
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Die Anzeigevorrichtung ist beispielsweise einfach im Fahrstand montiert und projiziert den Lichtstrahl als einen Fahrkanal im Bereich des Gleises auf den Boden. Dadurch wird der Verlauf des Fahrwegs einfach und deutlich an einer zu erwartenden Stelle angezeigt.
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Wenn das Schienenfahrzeug eine Längsachse aufweist, und der Lichtstrahl in Abhängigkeit von dem Verlauf des Fahrwegs vorteilhafterweise auf eine auf den Boden projizierte Längsachse oder einen Bereich seitlich von der Längsachse einstellbar ist, ist der Verlauf des Fahrwegs ohne Vorwissen deutlich zu erkennen.
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In dem Fall, in dem der Bereich seitlich von der Längsachse vorteilhafterweise ein Bereich ist, in dem sich Schienen des Gleises befinden, ist der Lichtstrahl sehr deutlich zu sehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Anzeigen eines Fahrwegs eines Schienenfahrzeugs vorgesehen, in dem der Lichtstrahl in Abhängigkeit von dem Verlauf des Fahrwegs vor das Schienenfahrzeug projiziert wird.
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Durch dieses Verfahren kann der Verlauf des Fahrwegs, insbesondere an Weichen, durch Projektion des Lichtstrahls vor das Schienenfahrzeug angezeigt werden.
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Wenn das Verfahren vorteilhafterweise die Schritte: Aktivieren der Lichtquelle des Lichtstrahls und Einstellen einer Richtung des Lichtstrahls enthält, wobei der Lichtstrahl bei einer Geradeausfahrt des Fahrwegs auf eine auf den Boden projizierte Längsachse des Schienenfahrzeugs, bei einer Rechtskurve in einen Bereich in einer Fahrtrichtung rechts von der Längsachse und bei einer Linkskurve in einen Bereich in der Fahrtrichtung links von der Längsachse projiziert wird, kann der Verlauf des Fahrwegs ohne Vorwissen deutlich erkannt werden.
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Die Erfindung wird nun mittels Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Insbesondere zeigt
- 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
- 2 eine schematische Ansicht der Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 3 eine schematische Ansicht der Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 4 eine schematische Ansicht der Anzeigevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 1 mit einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 2.
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Das Schienenfahrzeug fährt auf Schienen 5 eines Gleises 4 auf einem vorbestimmten Fahrweg.
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Die Anzeigevorrichtung 2 ist in dem Schienenfahrzeug 1 so angeordnet, dass ein Lichtstrahl 3 in Abhängigkeit von einem Verlauf des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs 1 in dem Bereich des Gleises 4 in einer Fahrtrichtung R vor dem Schienenfahrzeug 1 projizierbar ist.
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Das Schienenfahrzeug 1 weist eine Längsachse 6, nämlich eine Achse, die in einer Querrichtung mittig ist, in einer Längsrichtung des Schienenfahrzeugs 1 auf. Der Lichtstrahl 3 ist in Abhängigkeit von dem Verlauf des Fahrwegs auf die auf den Boden projizierte Längsachse 6 oder auf einen Bereich seitlich von der auf den Boden projizierten Längsachse 6 einstellbar. Der Bereich seitlich von der Längsachse 6 ist ein Bereich, in dem sich die Schienen 5 des Gleises 4 befinden, kann sich alternativ aber auch neben dem Gleis 4, oder seitlich zwischen den Schienen 5 befinden.
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In sämtlichen nachfolgenden Ausführungsformen der Anzeigevorrichtung 2 zum Anzeigen des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs 1 enthält die Anzeigevorrichtung 2 eine Lichtquelle 7 zum Abstrahlen des Lichtstrahls 3 und eine Einstelleinrichtung 8 für eine Richtung des von der Lichtquelle 7 abgestrahlten Lichtstrahls 3. Jede der nachfolgenden Ausführungsformen der Anzeigevorrichtung 2 ist so ausgebildet, dass sie in dem Schienenfahrzeug so anordenbar ist, dass der Lichtstrahl 3 in Abhängigkeit von dem Verlauf des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs 1 in der Fahrtrichtung R vor das Schienenfahrzeug 1 projizierbar ist.
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2 zeigt eine schematische Ansicht der Anzeigevorrichtung 2 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Anzeigevorrichtung 2 ist durch die Einstelleinrichtung 8 einstellbar, beispielsweise schwenkbar, um eine Richtung des Lichtstrahls 3 einzustellen. Das heißt, dass die Anzeigevorrichtung 2 über die Einstelleinrichtung 8 an dem Schienenfahrzeug 1 angebracht und einstellbar ist. Die Lichtquelle 7 strahlt den Lichtstrahl 3 ab, dessen Richtung in Bezug auf die Einstelleinrichtung 8 nicht veränderbar ist, sondern dessen Richtung durch Einstellen der gesamten Anzeigevorrichtung 2 eingestellt wird.
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Die Anzeigevorrichtung 2 weist eine Laserstrahlquelle auf und die Laserstrahlquelle ist von der Einstelleinrichtung 8 so einstellbar, dass eine Richtung eines direkt von der Laserstrahlquelle abgestrahlten Laserstrahls als die Richtung des Lichtstrahls 3 einstellbar ist. Ein Gehäuse der Laserstrahlquelle dient als ein Gehäuse der Anzeigevorrichtung 2. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 2 auch eine andere Lichtquelle 7, die einen Lichtstrahl abstrahlt, aufweisen und ein Gehäuse der Lichtquelle 7 kann als das Gehäuse der Anzeigevorrichtung 2 dienen.
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3 zeigt eine schematische Ansicht der Anzeigevorrichtung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Bei der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Richtung des Lichtstrahls 3 in der Anzeigevorrichtung 2 durch die Einstelleinrichtung 8 einstellbar.
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Die Lichtquelle 7 ist eine Laserstrahlquelle und eine Ablenkeinrichtung für den Laserstrahl als ein optisches Element 9 weist die Einstelleinrichtung 8 auf, so dass eine Richtung eines von der Laserstrahlquelle abgestrahlten durch die Ablenkeinrichtung abgelenkten Laserstrahls als die Richtung des Lichtstrahls 3 einstellbar ist und die Laserstrahlquelle mit der Ablenkeinrichtung als Laserprojektor funktioniert.
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Alternativ ist in der zweiten Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 2 die Lichtquelle 7 eine andere als die Laserstrahlquelle und das optische Element 9 ist eine in der Anzeigevorrichtung 2 einstellbare Projektionseinrichtung zum Projizieren des durch die Lichtquelle 7 abgestrahlten Lichtstrahls 3. Die Projektionseinrichtung weist die Einstelleinrichtung 8 auf, so dass die Richtung des von der Lichtquelle 7 abgestrahlten projizierten Lichtstrahls 3 einstellbar ist.
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4 zeigt eine schematische Ansicht der Anzeigevorrichtung 2 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Lichtquelle 7 weist in dieser dritten Ausführungsform mehrere Beleuchtungsmittel 10 auf, die jeweils einen Lichtstrahl in unterschiedliche Richtungen abstrahlen. Die Einstelleinrichtung 8 aktiviert jeweilige Beleuchtungsmittel 10, um die Richtung des Lichtstrahls 3 einzustellen. Dabei entspricht der projizierte Lichtstrahl 3 einem der Lichtstrahlen von einem der Beleuchtungsmittel 10 oder einem Lichtstrahl aus überlagerten Lichtstrahlen der Beleuchtungsmittel 10.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm von einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Anzeigen des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs 1, wobei der Lichtstrahl 3 in Abhängigkeit von dem Verlauf des Fahrwegs vor das Schienenfahrzeug 1 projiziert wird.
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Gemäß einem Verfahrensablauf wird in Schritt S1 zunächst die Lichtquelle 7 des Lichtstrahls 3 aktiviert. Dies ist jedoch nur erforderlich, wenn die Lichtquelle 7 nicht bereits in einem vorhergehenden Durchlauf von Ablaufschritten des Verfahrens aktiviert ist.
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Anschließend wird in Schritt S2 überprüft, ob der Fahrweg eine Geradeausfahrt ist, oder nicht. Diese Information wird durch ein Signal zum Weichenstellen bereitgestellt. Alternativ kann diese Information auch manuell eingegeben werden oder in einem Fahrprogramm eines autonom fahrenden Schienenfahrzeugs hinterlegt sein. Wenn die Entscheidung in Schritt 2 JA ist und der Fahrweg die Geradeausfahrt ist, geht das Verfahren zu Schritt S3, in dem die Richtung des Lichtstrahls 3 auf die auf den Boden projizierte Längsachse 6 des Schienenfahrzeugs 1 eingestellt wird. Alternativ kann der Lichtstrahl 3 auch auf eine Stelle gerichtet sein, die definiert ist, die Geradeausfahrt anzugeben.
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Wenn die Entscheidung in Schritt S2 NEIN ist, geht der Ablauf zu Schritt S4 weiter, in dem überprüft wird, ob der Fahrweg eine Rechtskurve ist, oder nicht. Wenn die Entscheidung in Schritt S4 JA ist und der Fahrweg die Rechtskurve ist, geht das Verfahren zu Schritt S5, in dem die Richtung des Lichtstrahls 3 auf einen Bereich in der Fahrtrichtung R rechts von der auf den Boden projizierten Längsachse 6 des Schienenfahrzeugs 1 eingestellt wird. Alternativ kann der Lichtstrahl 3 auch auf eine Stelle gerichtet sein, die definiert ist, die Rechtskurve anzugeben.
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Wenn die Entscheidung in Schritt S4 NEIN ist, geht der Ablauf zu Schritt S6 weiter, in dem die Richtung des Lichtstrahls 3 auf einen Bereich in der Fahrtrichtung R links von der auf den Boden projizierten Längsachse 6 des Schienenfahrzeugs 1 eingestellt wird. Alternativ kann der Lichtstrahl 3 auch auf eine Stelle gerichtet sein, die definiert ist, die Linkskurve anzugeben.
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Nach den Schritten S3, S5 und S6 geht das Verfahren zurück zu Schritt S2, bis das Verfahren, beispielsweise durch Herunterfahren von Systemen des Schienenfahrzeugs beendet wird.
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Vor einem Beendigen des Verfahrens geht das Verfahren zu Schritt S7, in dem die Lichtquelle deaktiviert wird.
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Alternativ hat das Verfahren zum Anzeigen des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs 1 eine andere Abfolge der Verfahrensschritte oder zusätzliche oder andere Verfahrensschritte, hat aber als Ergebnis immer das Anzeigen des Fahrwegs des Schienenfahrzeugs 1.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schienenfahrzeug
- 2
- Anzeigevorrichtung
- 3
- Lichtstrahl
- 4
- Gleis
- 5
- Schiene
- 6
- Längsachse des Schienenfahrzeugs
- 7
- Lichtquelle
- 8
- Einstelleinrichtung
- 9
- optisches Element
- 10
- Beleuchtungsmittel
