DE19739110A1

DE19739110A1 - Verkehrs-Warndetektor

Info

Publication number: DE19739110A1
Application number: DE19739110A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Schmischke; Rolf Wiegand; Elmar Dipl Ing Welte
Original assignee: EE Signals GmbH and Co KG; Honeywell GmbH
Current assignee: EE Signals GmbH and Co KG; Honeywell GmbH
Priority date: 1997-09-06
Filing date: 1997-09-06
Publication date: 1999-03-25

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verkehrs-Warndetektor nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1, wie er insbesondere bei einem Rotten-Warnsystem Anwendung findet.

Zur effizienten und präventiven Absicherung von Gleisbaustellen wird heutzutage eine technische Lösung gefordert, die die Annäherung eines Zuges meldet, ohne daß im Vorfeld Montagearbeiten am Gleiskörper notwendig sind, die wiederum selbst nicht technisch abgesichert sind. An der Schiene montierte Gleiskontakte genügen diesen Anforderungen nicht. Ein australischer Hersteller bietet daher bereits ein Gerät an, das mit jeweils einem Doppler-Radar den Ein- und Ausfahrbereich einer Gleisbaustelle überwacht. Das bekannte System ist jedoch nicht in der Lage z. B. zwischen einem Zug und einem Fremdobjekt, wie z. B. einem Tier zu unterscheiden, so daß Fehlauslösungen nicht ausgeschlossen sind. Ebenso kann im bekannten Fall bei mehrgleisiger Trasse eine Gleisselektion nicht durchgeführt werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verkehrs-Warndetektor anzugeben, bei dem Fehlauslösungen ausgeschlossen sind und eine Gleisselektion durchgeführt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verkehrs-Warndetektors sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung sei im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilausschnitt aus einem Verkehrs-Warnsystem in einer Draufsicht mit einem erfindungsgemäßen Warndetektor;

Fig. 2 eine Ansicht des Systems von vorne;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in dem System verwendeten Warndetektors; und

Fig. 4 den prinzipiellen Aufbau des Warndetektors gemäß Fig. 3.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Verwendung von Radarsensoren beschrieben, wobei es aber für den Fachmann auf der Hand liegt, daß andere berührungslos arbeitende Sensoren wie Infrarot-, Ultraschall-, Laser- und induktive Sensoren ebenso verwendet werden können.

Gemäß Fig. 1 ist in einer Draufsicht eine Bahnstrecke mit einem Doppelgleis dargestellt wobei an dem Gleis 10 z. B. Gleisbauarbeiten erfolgen und ein- und ausfahrende Züge daher einer arbeitenden Rotte signalisiert werden müssen. Zu diesem Zweck ist z. B. in einem Abstand von 3 m von dem zu überwachenden Gleis 10 ein Warndetektor 12 angeordnet das den Strahl eines Doppler-Geschwindigkeitsradars unter einem Winkel von 30° entlang des Gleises 10 richtet und den Strahl eines Abstands-Radars quer unter einem Winkel von 90° zu dem Gleis 10 richtet. Der Warndetektor 12 ist hierbei von dem Gleis 10 gleich weit wie ein Oberleitungsmast 14 entfernt. Ein Zug 16, der auch aus einer einzigen Lok bestehen kann, ist gestrichelt auf dem Gleis 10 eingezeichnet. Der Abstand des Warndetektors 12 von dem Gleis 10 und der Winkel zwischen dem Abstands-Radarstrahl und dem Doppler-Radarstrahl ist so gewählt, daß die kleinste Formation eines Zuges, z. B. eine einzige Lok bei der Durchfahrt von beiden Strahlen gleichzeitig erfaßt wird. Wenigstens ein Warndetektor 12 ist jeweils sowohl im Einfahr- als auch im Ausfahrbereich der Gleisbaustelle angeordnet. Es ist aber auch vorgesehen, mehrere Warndetektoren 12 in einer Kaskade (Daisy-chain) anzuordnen, die an eine Energieversorgung angeschlossen sind und deren Signale über eine ODER-Verknüpfung ausgewertet werden.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist der Warndetektor 12 auf einer Vorrichtung, wie z. B. auf einem Dreibein 18 angeordnet und zwar in einer solchen Höhe, daß die Strahlmitten der ausgesandten Radarstrahlen etwa auf der Höhe der Puffermitten eines Gleisfahrzeuges liegen. Mittels eines zweiachsigen Lagesensors 20 wird der Warndetektor 12 horizontiert.

Gemäß Fig. 4 umfaßt der Warndetektor 12 einen Dopplerkanal mit einem entsprechenden Sende/Empfänger 22 und einem zugeordneten Block 24 für die Signalaufbereitung und Verarbeitung sowie einen Abstandskanal mit einem Sende/Empfänger 26 und einem zugeordneten Block 28 für die Signalaufbereitung und Verarbeitung. Die Signale beider Kanäle werden einer signaltechnisch sicheren und z. B. redundanten Logikschaltung 30 zugeführt, die die Signale beider Kanäle entsprechend ihrem zeitlichen Auftreten miteinander verknüpft und über nachgeschaltete UND-Gatter 32-32''' die Signale beider Ebenen der signaltechnisch sicheren Logikschaltung 30 miteinander verknüpft und entsprechende Sicherheitsrelais 34-34''' betätigt. Die durch die Kontakte der Sicherheitsrelais geschalteten Strompfade werden einem nicht dargestellten Warngerät zugeführt.

Die Logikschaltung 30 ist ferner an den zweiachsigen Lagesensor 20 angeschlossen, um nur bei entsprechender Horizontierung freigegeben zu werden. Ferner ist ein Erschütterungssensor 36 in dem Warndetektor 12 vorhanden, der eine Bewegung des Warndetektors 12 meldet und z. B. in diesem Fall eine Störung signalisiert. Ferner ist eine DCF-Funkuhr 38 mit Logbuchfunktion in dem Warndetektor 12 vorhanden, um den Auftritt von Zugbewegungen mit den entsprechenden Zeitpunkten abzuspeichern. Ein Netzteil 40 wird z. B. aus einer Batterie gespeist und dient der Stromversorgung des Warndetektors 12. Über eine serielle Daten-Schnittstelle 42 kann der Warndetektor 12 alternativ ebenfalls an das Warngerät angeschlossen werden. Der Warndetektor 12 besitzt eine unsymmetrische Bauform, die seine richtige Aufstellung in bezug auf den Verkehrsweg erleichtert.

Die Logikschaltung besitzt verschiedene Betriebsmoden, wie Richtungsselektion, beide Richtungen und Ein/Ausfahrtdetektor.

Die Arbeitsweise der Logikschaltung ist wie folgt:
Die Einfahrt eines Zuges in Richtung auf die Gleisbaustelle wird detektiert, wenn der Zug sowohl von dem Dopplerradar, als auch von dem Abstandsradar erfaßt wird. Über die mit dem Dopplerradar festgestellte Geschwindigkeit des Zuges kann ein Zeitfenster für das Abstandsradar vorgegeben werden, innerhalb welchem das Abstandsradar den Zug erfassen muß. Zudem kann über den gemessenen Abstand festgestellt werden, ob sich der Zug auf dem zu überwachenden Gleis bewegt. In diesem Fall werden die Sicherheitsrelais 34 und 34'' über die UND-Glieder 32 und 32'' betätigt, so daß die Ausgänge A und B und A'' und B'' stromführend sind.

Die Ausfahrt eines Zuges aus der Gleisbaustelle wird detektiert, wenn einer der beiden Radarsensoren den Zug nicht mehr erfaßt. In diesem Fall werden die Sicherheitsrelais 34 und 34''' durch die zugeordneten UND-Gatter 32 und 32''' betätigt, so daß die Kontakte A und B und A''' und B''' stromführend sind.

Wenn die Sicherheitsrelais 34 und 34' durch die zugeordneten UND-Gatter 32 und 32' betätigt werden, so ist der Detektor funktionsbereit. In diesem Fall sind die Kontakte A und B und A und B' stromführend.

Es liegt auf der Hand, daß der vorstehend beschriebene Warndetektor nicht nur für die Überwachung von Zugbewegungen eingesetzt werden kann, sondern auch im Straßenverkehr, in Industrieanlagen, im Fährverkehr usw. Anwendung finden kann. So kann dieser Detektor beispielsweise auch verwendet werden, um im Straßenverkehr zwischen Lastkraftwagen und Personenkraftwagen zu diskriminieren und entsprechende Zählungen bzw. eine Geschwindigkeitserfassung vorzunehmen.

Claims

1. Verkehrs-Warndetektor, insbesondere für ein Rotten-Warnsystem, gekenn zeichnet durch einen quer zu einem Verkehrsweg (10) gerichteten Abstandssensor und einen unter einem Winkel zum Verkehrsweg (10) gerichteten Geschwindigkeitssensor.

2. Detektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch berührungslos arbeitende Sensoren in Form eines Abstandsradars und eines Dopplerradars, die in einem Gerät (12) angeordnet sind.

3. Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Gerätes (12) vom Verkehrsweg (10) und der Winkel zwischen den Strahlen des Abstandsradars und des Dopplerradars so gewählt ist, daß durch die Größe eines zu erfassenden Objektes (16) beide Strahlen geschnitten werden.

4. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine die Signale des Abstandsradars und des Dopplerradars verknüpfende signaltechnisch sicher aufgebaute Logikschaltung (30).

5. Detektor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch an die Logikschaltung (30) angeschlossene Sicherheitsrelais (34-34''') zur Weiterleitung von Signalen (A, B, C) an ein Warngerät.

6. Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Warndetektor (12) mittels einer mechanischen Befestigungsvorrichtung (18) in einer vorgebbaren Höhe über dem Verkehrsweg (10) angeordnet ist und daß ein Lagesensor (20) zur Nivellierung des Warndetektors (12) vorgesehen ist.

7. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Detektor ein Erschütterungssensor (36) verbunden ist, dessen Signal auf die Logikschaltung (30) geschaltet ist.

8. Detektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine DCF Uhr (38) mit Logbuchfunktion angeordnet ist, um Ereignisse einer Zeit zuzuordnen und abzuspeichern.

9. Detektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Warndetektor (12) alternativ über eine serielle Daten-Schnittstelle (42) an ein Warngerät anschließbar ist.

10. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsradar zur Gleisselektion herangezogen wird.

11. Detektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die mit dem Dopplerradar gemessene Geschwindigkeit des Objektes (16) ein Zeitfenster für das Abstandsradar vorgegeben wird.