EP1251055A1 - Trackside platform area monitoring device and method - Google Patents
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- EP1251055A1 EP1251055A1 EP02008971A EP02008971A EP1251055A1 EP 1251055 A1 EP1251055 A1 EP 1251055A1 EP 02008971 A EP02008971 A EP 02008971A EP 02008971 A EP02008971 A EP 02008971A EP 1251055 A1 EP1251055 A1 EP 1251055A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
- B61L23/04—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for monitoring the mechanical state of the route
- B61L23/041—Obstacle detection
Definitions
- the invention relates to a device and a method for monitoring a Platform track area especially at stops. It is also for the Suitable for driving rail vehicles without a driver.
- DE 26 56 706 C2 describes a device for determining obstacles known between the gates of a level crossing, at each a transmitter for sending an electromagnetic beam with a fan-shaped Radiation characteristic is arranged on each barrier, the Radiation from several arranged on the opposite side Receiver is received.
- the resolution of the establishment is different sizes at different points in the monitored area, see above that the resolution is not exactly specified and the type of obstacle cannot be determined exactly.
- VDV 399 In VDV 399 from October 2000 of the Association of German Transport Companies requirements for such facilities are defined. So must such devices have a response time of less than 1 second. The intrusion of people into the danger zone must certainly be recognized, with the VDV 399 recommending the danger zone monitor below a platform edge to protect the system from tampering secured by passengers. Furthermore, it must be guaranteed that Trains that are in the monitored danger area do not go to one System warning message. With regard to additional requirements such systems are referred to VDV 399.
- the present invention is based on the problem to provide a device for monitoring platform tracks at stops, that takes the above requirements into account and with little investment enables monitoring with an exact resolution.
- a device for monitoring a platform track is used to solve the problem proposed at stops with the features of claim 1.
- a transmission device forms together with the corresponding one Receiving device a transponder route, such as an active Radar path, a laser path or the like, so that a foreign body in the area this pair of sensors due to weakening or interference with the sensor signal is detected.
- a transponder route such as an active Radar path, a laser path or the like. Since each pair of sensors consists of a transmitter and a receiver exists, can be arranged by spacing the adjacent Sensor pairs the resolution can be specified.
- the distance of the neighboring transmitting devices and the corresponding receiving devices preferably chosen the same. However, it is also possible in particular important or endangered areas by reducing the sensor distance to get a better resolution.
- the distance between two adjacent ones preferably corresponds Transmitting or receiving devices half of the desired resolution of the Monitoring device. So if there is one in the platform track area Body has such a size that it is from the monitoring device have been determined and, if necessary, a warning signal should be generated have at least two of the sensors due to the shielding by the body reduced signal. If, on the other hand, only one sensor does not interfere with the radar signal received, this indicates a smaller object in the beam path down, for example a coke can or the like, of which no dangerous situation emanates. In this case, the device should not issue a warning message. According to the regulations cited at the beginning, a test specimen with a diameter of 30 cm can be detected. In this case the distance is of the adjacent sensor pairs of transmitter and receiver therefore 15 cm. Depending on the desired resolution, these can Distances, however, can be varied.
- the transmitting devices preferably with their corresponding receiving device can be activated one after the other. From the chronological sequence of the sensor signals can then determine the speed and direction of movement of individual bodies become.
- the transmission devices are in a transmission unit with the corresponding receiving facilities in the corresponding Receiver unit can be activated one after the other and several Transmitter and receiver units can be operated in parallel. In this The case is obtained separately for each transmitter and receiver unit resolved monitoring signals, but still the entire platform track area can be monitored at the same time. Preferably be the first receiving and transmitting devices of each receiving and transmitting unit addressed at the same time.
- Both the transmitting units and the receiving units are used to coordinate the signals via a common data bus with the evaluation device connected.
- the device has at least one for the evaluation Microprocessor on, wherein the microprocessor (s) for controlling the Transmitting devices, the receiving devices, a transmitting unit and / or a receiving unit and / or for evaluating the sensor data, in particular for identification of a body in the platform track area and for recognition whose direction of movement and / or speed is set up.
- the microprocessor for controlling the Transmitting devices, the receiving devices, a transmitting unit and / or a receiving unit and / or for evaluating the sensor data, in particular for identification of a body in the platform track area and for recognition whose direction of movement and / or speed is set up.
- the present invention further relates to a method for monitoring a Platform track area especially at stops, especially with the one described above Device in which arranged in the platform track area Transmitting devices and associated receiving devices one Transponder route, in particular an active radar route, a laser route or the like. Form and the signals of the receiving devices are evaluated. The method then detects a body in the platform track area, if the signal from at least two adjacent receiving devices indicates a body in the platform track area. So that can Distance of the receiving devices set the resolution of the method exactly because a body in the platform track area is at least as large must be that two sensors are at least partially shielded. smaller Objects that only affect the signal of a receiving device are not interpreted as a hazard. This allows the false alarm rate decrease significantly.
- the number according to the invention of the receiving devices that report and are located directly next to each other determined whose signal indicates a body in the platform track area. A high number of such occupancy reports indicates that there is a train located in the platform track area. In this case too, there is no error message of the system, which may initiate an emergency stop of the train, since this is an operational condition.
- the method can recognize whether the body in the surveillance area is a train or a train Person acts, whether the train is running or standing, whether a train and one at the same time or more people are in the surveillance area, what distance they are and at what speed they move (also relative to each other).
- the device and method according to the present invention therefore possible to reliably monitor a platform track area and recognize the type of possible dangers and operational situations to distinguish.
- the evaluation criteria for example by programming the microprocessor of the evaluation system, the The device can also be flexibly adapted to different requirements.
- FIGs 3, 4 show several transmission devices 14, which are at the same distance from each other below an upper edge of the platform 13 are arranged.
- Each the transmitter 14 is opposite - that is, on the other side a corresponding receiving device of the platform track area 10 to be monitored 15 assigned.
- the equidistant arrangement of the transmitters 14 and the corresponding receiving devices 15 along The rail track area 10 to be monitored results in detail from FIG. 4.
- the preferred distance between the active radar routes, i.e. on the one hand between the adjacent transmitters 14 and on the other hand between the adjacent receiving devices 15 is approximately 15 cm. Doing so assumes that a test specimen with a diameter of 30 cm is reliable recognized and differentiated from smaller objects.
- the device according to the invention is an autonomously operating system for detection of people who get into a danger zone 10 or get inside the hazardous area to be monitored.
- FIG. 5 shows a block diagram of several combined into one transmitter unit 26 Transmission facilities 14. As already mentioned, each eight or sixteen transmission devices 14 are combined to form a transmission unit 26. For the sake of simplicity, only the first and the are shown in FIG eighth transmission device 14 shown.
- a transmission unit 26 14 serves a power supply unit 28, which is connected to power supply lines 29, 30 is connected.
- the transmission unit 26 also has control all transmitters 14 via a microprocessor 31 connected to a data bus 32 is connected.
- Each transmitter 14 by the microprocessor 31 controlled and powered by the power supply 28 has via an antenna 33, which is controlled by a high-frequency part 34.
- the High-frequency part 34 has a cavity resonator 35 with an associated Gundiode 36.
- the control of the high-frequency part 34 or the Gundiode 36 takes place via driver 37 with upstream decoder 38.
- the transmission devices 14 are activated via the microprocessor 31, the transmission devices 14 combined to form a transmission unit 26 be activated in time series starting from the first transmitter. With a chosen one Transmission time of 100 microseconds and eight combined to form a transmission unit 26 Transmitting devices result in a transmission cycle of 800 ⁇ s.
- Receiving devices 15 combined to form a receiving unit 27 shows Figure 6.
- the receiving unit 27 is also in a waterproof housing accommodated.
- Each of the eight or sixteen combined to form the receiving unit 27 Receiving devices 15 have an antenna 39 with assigned receiving module 40, each receiving module 40 having a receiving diode 41 is assigned. Those received by the receiving diodes 41 Signals are amplified via corresponding signal amplifiers 42.
- the output signals the signal amplifier 42 are an analog multiplexer 43 with downstream analog / digital converter 44 supplied.
- a microprocessor 45 with assigned coding switch 46 takes over the evaluation of the Transmitter 15 received signals and transmits them to a data bus 47.
- a power supply unit is in turn used to power the receiving unit 27 48 provided, which is connected to power supply lines 49, 50 is.
- the transmission devices 14 of the transmission unit 26 are operated by the microprocessor 45 activated in time series.
- the activation of the receiving devices 15 of the receiving unit 27 and the transmission devices 14 of the transmission unit 26 runs in parallel and again takes a total of 800 ⁇ s if each of the eight transmitters 15 is activated for 100 ⁇ s. With sixteen transmitters 14 the transmission cycle takes 1600 ⁇ s.
- the number of send and Receiving devices 14, 15 in a transmitting or receiving unit 26, 27 and the time of activation can be freely adjusted.
- the microprocessor evaluates the signals of the receiving devices 15 of the different receiving units 27 such that receiving devices 15 different receiving units 27 compared in time can be.
- danger zone monitoring is possible can be implemented in a simple manner.
- the danger zone is the number of transmitting devices and receiving devices or to specify the sending units and receiving units.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Bahnsteiggleisbereichs insbesondere an Haltestellen. Sie ist auch für den Fahrbetrieb von Schienenfahrzeugen ohne Fahrzeugführer geeignet.The invention relates to a device and a method for monitoring a Platform track area especially at stops. It is also for the Suitable for driving rail vehicles without a driver.
Der Fahrgastsicherheit im Bereich von Haltestellen insbesondere bei Fahrbetrieb ohne Fahrzeugführer kommt eine besondere Bedeutung zu. Es muss eine Einrichtung vorhanden sein, die dem in eine Notsituation geratenen Fahrgast den erforderlichen Schutz vor den Gefahren des Bahnbetriebs gewährt.Passenger safety in the area of stops, especially when driving without a driver is of particular importance. There has to be one Facility should be available to the passenger who is in an emergency granted the necessary protection against the dangers of rail operations.
Eine ähnliche Situation ergibt sich bei der Überwachung von Bahnübergängen. Aus der DE 26 56 706 C2 ist eine Einrichtung zum Feststellen von Hindernissen zwischen den Schranken eines schienengleichen Bahnübergangs bekannt, bei der je ein Sender zur Aussendung eines elektromagnetischen Strahles mit fächerförmiger Abstrahlungscharakteristik an jeder Schranke angeordnet ist, dessen Strahlung durch mehrere an der jeweils gegenüberliegenden Seite angeordnete Empfänger empfangen wird. Dabei ist die Auflösung der Einrichtung der an verschiedenen Stellen des überwachten Bereichs unterschiedlich groß, so dass die Auflösung nicht genau vorgegeben und die Art eines Hindernisses nicht genau festgestellt werden kann.A similar situation arises when monitoring level crossings. DE 26 56 706 C2 describes a device for determining obstacles known between the gates of a level crossing, at each a transmitter for sending an electromagnetic beam with a fan-shaped Radiation characteristic is arranged on each barrier, the Radiation from several arranged on the opposite side Receiver is received. The resolution of the establishment is different sizes at different points in the monitored area, see above that the resolution is not exactly specified and the type of obstacle cannot be determined exactly.
In der VDV-Schrift 399 vom Oktober 2000 des Verband Deutscher Verkehrsunternehmen sind Anforderungen an derartige Einrichtungen definiert. So müssen derartige Einrichtungen eine Reaktionszeit von weniger als 1 Sekunde aufweisen. Das Eindringen von Personen in den Gefahrenbereich muss mit Sicherheit erkannt werden, wobei in der VDV-Schrift 399 empfohlen wird, den Gefahrenraum unterhalb einer Bahnsteigkante zu überwachen, um das System vor Manipulationen durch Fahrgäste zu sichern. Weiterhin muss gewährleistet sein, dass Züge, die sich im zu überwachenden Gefahrenbereich befinden, nicht zu einer Warnmeldung des Systems führen. Im Hinblick aufweitere Anforderungen an derartige Systeme wird auf die VDV-Schrift 399 verwiesen.In VDV 399 from October 2000 of the Association of German Transport Companies requirements for such facilities are defined. So must such devices have a response time of less than 1 second. The intrusion of people into the danger zone must certainly be recognized, with the VDV 399 recommending the danger zone monitor below a platform edge to protect the system from tampering secured by passengers. Furthermore, it must be guaranteed that Trains that are in the monitored danger area do not go to one System warning message. With regard to additional requirements such systems are referred to VDV 399.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung von Bahnsteiggleisen an Haltestellen bereitzustellen, die den obigen Anforderungen Rechnung trägt und mit geringem Investitionsaufwand eine Überwachung mit einer genauen Auflösung ermöglicht.Proceeding from this, the present invention is based on the problem to provide a device for monitoring platform tracks at stops, that takes the above requirements into account and with little investment enables monitoring with an exact resolution.
Zur Lösung des Problems wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines Bahnsteiggleis
an Haltestellen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.A device for monitoring a platform track is used to solve the problem
proposed at stops with the features of
Bei der Vorrichtung zur Überwachung des Bahnsteiggleisbereichs insbesondere an Haltestellen sind entlang einer ersten Kante des Bahnsteiggleisbereichs mehrere Sendeeinrichtungen und gegenüberliegend hierzu auf der anderen Seite des Bahnsteiggleisbereichs mehrere Empfangseinrichtungen angeordnet. Dabei bildet jeweils eine Sendeeinrichtung zusammen mit der jeweils korrespondierenden Empfangseinrichtung eine Transponderstrecke, wie eine aktive Radarstrecke, eine Laserstrecke oder dgl., so dass ein Fremdkörper im Bereich dieses Sensorpaares durch Abschwächung oder Störung des Sensorsignals festgestellt wird. Da jedes Sensorpaar jeweils aus Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung besteht, kann durch Abstand der benachbart angeordneten Sensorpaare die Auflösung vorgegeben werden. Um in dem gesamten Überwachungsbereich eine gleichmäßige Auflösung zu erzielen, wird der Abstand der benachbarten Sendeeinrichtungen und der entsprechenden Empfangseinrichtungen vorzugsweise gleich gewählt. Es ist jedoch auch möglich, in besonders wichtigen oder gefährdeten Bereichen durch Verringerung des Sensorabstands eine besser Auflösung zu erhalten. In the device for monitoring the platform track area in particular at stops are along a first edge of the platform track area several transmitters and opposite to each other on the other side of the platform track area arranged several receiving devices. In this case, a transmission device forms together with the corresponding one Receiving device a transponder route, such as an active Radar path, a laser path or the like, so that a foreign body in the area this pair of sensors due to weakening or interference with the sensor signal is detected. Since each pair of sensors consists of a transmitter and a receiver exists, can be arranged by spacing the adjacent Sensor pairs the resolution can be specified. To in the entire surveillance area To achieve a uniform resolution, the distance of the neighboring transmitting devices and the corresponding receiving devices preferably chosen the same. However, it is also possible in particular important or endangered areas by reducing the sensor distance to get a better resolution.
Vorzugsweise entspricht der Abstand zwischen zwei benachbart angeordneten Sende- bzw. Empfangseinrichtungen der Hälfte der gewünschten Auflösung der Überwachungsvorrichtung. Wenn also ein im Bahnsteiggleisbereich befindlicher Körper eine solche Größe aufweist, dass er von der Überwachungseinrichtung festgestellt und gegebenenfalls ein Warnsignal erzeugt werden soll, haben mindestens zwei der Sensoren aufgrund der Abschirmung durch den Körper ein vermindertes Signal. Wenn dagegen nur ein Sensor das Radarsignal nicht ungestört empfängt, deutet dies auf einen kleineren Gegenstand im Strahlengang hin, beispielsweise eine Coladose oder dgl., von der keine Gefahrensituation ausgeht. In diesem Fall soll die Vorrichtung keine Warnmeldung ausgeben. Nach den eingangs zitierten Vorschriften soll ein Prüfkörper mit einem Durchmesser von 30 cm nachgewiesen werden. Für diesen Fall beträgt der Abstand der benachbart angeordneten Sensorpaare aus Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung daher 15 cm. Je nach der gewünschten Auflösung können diese Abstände jedoch variiert werden.The distance between two adjacent ones preferably corresponds Transmitting or receiving devices half of the desired resolution of the Monitoring device. So if there is one in the platform track area Body has such a size that it is from the monitoring device have been determined and, if necessary, a warning signal should be generated have at least two of the sensors due to the shielding by the body reduced signal. If, on the other hand, only one sensor does not interfere with the radar signal received, this indicates a smaller object in the beam path down, for example a coke can or the like, of which no dangerous situation emanates. In this case, the device should not issue a warning message. According to the regulations cited at the beginning, a test specimen with a diameter of 30 cm can be detected. In this case the distance is of the adjacent sensor pairs of transmitter and receiver therefore 15 cm. Depending on the desired resolution, these can Distances, however, can be varied.
Damit die Vorrichtung auch eine mögliche Bewegung von in dem Überwachungsbereich befindlichen Körpern feststellen kann, sind die Sendeeinrichtungen mit ihrer jeweils korrespondierenden Empfangseinrichtung vorzugsweise zeitseriell nacheinander aktivierbar. Aus der zeitlichen Abfolge der Sensorsignale können dann Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung einzelner Körper ermittelt werden.So that the device also detects a possible movement in the monitoring area bodies can be found, are the transmitting devices preferably with their corresponding receiving device can be activated one after the other. From the chronological sequence of the sensor signals can then determine the speed and direction of movement of individual bodies become.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind mehrere Sendeeinrichtungen zu einer Sendeeinheit und mehrere Empfangseinrichtungen zu einer Empfangseinheit zusammengefasst, wobei entlang des Bahnsteiggleisbereichs mehrere Sendeeinheiten und mehrere Empfangseinheiten angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich auch lange Bahnsteiggleisbereiche besonders einfach parallel überwachen, indem die Sende- und Empfangseinheiten zeitgleich angesteuert werden. According to a further embodiment according to the invention, there are a number of transmitting devices to a transmitting unit and several receiving devices a receiving unit summarized, along the platform track area arranged several transmitting units and several receiving units are. In this way, long platform track areas can also be special simply monitor in parallel by simultaneously sending and receiving units can be controlled.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sendeeinrichtungen in einer Sendeeinheit mit den korrespondierenden Empfangseinrichtungen in der entsprechenden Empfangseinheit zeitseriell nacheinander aktivierbar und mehrere Sende- und Empfangseinheiten parallel zueinander betreibbar sind. In diesem Fall erhält man für jede Sende- und Empfangseinheit separat voneinander zeitlich aufgelöste Überwachungssignale, wobei dennoch der gesamte Bahnsteiggleisbereich gleichzeitig überwacht werden kann. Vorzugsweise werden dabei die ersten Empfangs- und Sendeeinrichtungen jeder Empfangs- und Sendeeinheit gleichzeitig angesprochen.It is particularly advantageous here if the transmission devices are in a transmission unit with the corresponding receiving facilities in the corresponding Receiver unit can be activated one after the other and several Transmitter and receiver units can be operated in parallel. In this The case is obtained separately for each transmitter and receiver unit resolved monitoring signals, but still the entire platform track area can be monitored at the same time. Preferably be the first receiving and transmitting devices of each receiving and transmitting unit addressed at the same time.
Zur Koordination der Signale sind sowohl die Sendeeinheiten als auch die Empfangseinheiten über einen gemeinsamen Datenbus mit der Auswerteeinrichtung verbunden.Both the transmitting units and the receiving units are used to coordinate the signals via a common data bus with the evaluation device connected.
Für die Auswertung weist die Vorrichtung erfindungsgemäß mindestens einen Mikroprozessor auf, wobei der oder die Mikroprozessor(en) zur Ansteuerung der Sendeeinrichtungen, der Empfangseinrichtungen, einer Sendeeinheit und/oder einer Empfangseinheit und/oder zur Auswertung der Sensordaten, insbesondere zur Identifikation eines Körpers im Bahnsteiggleisbereich und zur Erkennung dessen Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit, eingerichtet ist.According to the invention, the device has at least one for the evaluation Microprocessor on, wherein the microprocessor (s) for controlling the Transmitting devices, the receiving devices, a transmitting unit and / or a receiving unit and / or for evaluating the sensor data, in particular for identification of a body in the platform track area and for recognition whose direction of movement and / or speed is set up.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Überwachung eines Bahnsteiggleisbereichs insbesondere an Haltestellen, insbesondere mit der vorbeschriebenen Vorrichtung, bei dem im Bahnsteiggleisbereich angeordnete Sendeeinrichtungen und diesen zugeordneten Empfangseinrichtungen eine Transponderstrecke, insbesondere eine aktive Radarstrecke, eine Laserstrecke oder dgl., bilden und die Signale der Empfangseinrichtungen ausgewertet werden. Dabei erkennt das Verfahren einen Körper im Bahnsteiggleisbereich dann, wenn das Signal von mindestens zwei benachbart angeordneten Empfangseinrichtungen einen Körper im Bahnsteiggleisbereich anzeigt. Damit kann über den Abstand der Empfangseinrichtungen die Auflösung des Verfahrens genau eingestellt werden, da ein Körper im Bahnsteiggleisbereich mindestens so groß sein muss, dass zwei Sensoren zumindest teilweise abgeschirmt werden. Kleinere Gegenstände, die nur das Signal einer Empfangseinrichtung beeinflussen, werden nicht als Gefährdung interpretiert. Dadurch lässt sich die Fehlalarmrate deutlich verringern.The present invention further relates to a method for monitoring a Platform track area especially at stops, especially with the one described above Device in which arranged in the platform track area Transmitting devices and associated receiving devices one Transponder route, in particular an active radar route, a laser route or the like. Form and the signals of the receiving devices are evaluated. The method then detects a body in the platform track area, if the signal from at least two adjacent receiving devices indicates a body in the platform track area. So that can Distance of the receiving devices set the resolution of the method exactly because a body in the platform track area is at least as large must be that two sensors are at least partially shielded. smaller Objects that only affect the signal of a receiving device are not interpreted as a hazard. This allows the false alarm rate decrease significantly.
Zur weiteren Vermeidung von Fehlalarmen wird erfindungsgemäß die Anzahl der belegt meldenden, unmittelbar nebeneinander liegenden Empfangseinrichtungen ermittelt, deren Signal einen Körper im Bahnsteiggleisbereich anzeigt. Eine hohe Anzahl solcher Belegtmeldungen deutet darauf hin, dass sich ein Zug im Bahnsteiggleisbereich befindet. Auch in diesem Fall ist keine Fehlermeldung des Systems zu erzeugen, die gegebenenfalls einen Notstopp des Zuges einleitet, da es sich hierbei um einen betriebsgemäßen Zustand handelt.To further avoid false alarms, the number according to the invention of the receiving devices that report and are located directly next to each other determined whose signal indicates a body in the platform track area. A high number of such occupancy reports indicates that there is a train located in the platform track area. In this case too, there is no error message of the system, which may initiate an emergency stop of the train, since this is an operational condition.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist weiterhin vorgesehen, dass die Sende- und Empfangseinrichtungen zeitseriell nacheinander aktiviert werden, und aus der Zeitinformation Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung eines Körpers im Bahnsteiggleisbereich bestimmt werden. Dies kann beispielsweise mittels eines Mikroprozessors erreicht werden.According to the method according to the invention it is further provided that the Transmitting and receiving devices are activated one after the other in time, and from the time information speed and / or direction of movement Body can be determined in the platform track area. For example can be achieved by means of a microprocessor.
Im Zusammenhang mit dieser Signalaufbereitung kann das Verfahren erkennen, ob es sich bei dem Körper im Überwachungsbereich um einen Zug oder eine Person handelt, ob der Zug fährt oder steht, ob gleichzeitig ein Zug und eine oder mehrere Personen im Überwachungsbereich sind, welchen Abstand sie haben und mit welcher Geschwindigkeit sie sich (auch relativ zueinander) bewegen.In connection with this signal processing, the method can recognize whether the body in the surveillance area is a train or a train Person acts, whether the train is running or standing, whether a train and one at the same time or more people are in the surveillance area, what distance they are and at what speed they move (also relative to each other).
Mit der Vorrichtung und dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist es demnach möglich, einen Bahnsteiggleisbereich zuverlässig zu überwachen und die Art möglicher Gefahren zu erkennen und von betriebsgemäßen Situationen zu unterscheiden. Durch Vorgabe der Auswertungskriterien, beispielsweise durch Programmierung des Mikroprozessors des Auswertungssystems, kann die Vorrichtung damit auch flexibel an verschiedene Anforderungen angepasst werden.It is with the device and method according to the present invention therefore possible to reliably monitor a platform track area and recognize the type of possible dangers and operational situations to distinguish. By specifying the evaluation criteria, for example by programming the microprocessor of the evaluation system, the The device can also be flexibly adapted to different requirements.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- einen zu überwachenden typischen Bahnsteiggleisbereich im Quer-schnitt,
- Fig. 2
- einen zu überwachenden Bahnsteiggleisbereich in Draufsicht,
- Fig. 3
- das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenhang mit einem im Querschnitt dargestellten Bahnsteiggleisbereich,
- Fig. 4
- das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenhang mit einem in Draufsicht gezeigten Bahnsteiggleisbereich.
- Fig. 5
- ein Blockschaltbild mehrerer zu einer Sendeeinheit zusammen gefasster acht Sendeeinrichtungen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
- Fig. 6
- ein Blockschaltbild mehrerer zu einer Empfangseinheit zusammenge-fasster Empfangseinrichtungen für die erfindungsgemäße Vorrichtung,
- Fig. 7
- ein schematisiertes Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Fig. 1
- a cross-section of a typical platform track area to be monitored,
- Fig. 2
- a top view of a platform track area to be monitored,
- Fig. 3
- the principle of the device according to the invention in connection with a platform track area shown in cross section,
- Fig. 4
- the principle of the device according to the invention in connection with a platform track area shown in plan view.
- Fig. 5
- a block diagram of several eight transmitters combined to form a transmitter unit for the device according to the invention.
- Fig. 6
- 2 shows a block diagram of a plurality of receiving devices combined to form a receiving unit for the device according to the invention,
- Fig. 7
- a schematic block diagram of the device according to the invention.
Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch im Querschnitt sowie in Draufsicht einen
zu überwachenden Bahnsteiggleisbereich 10. Im Bereich 10 verlaufen die
Schienenstränge 11, 12, auf denen ein nicht-dargestelltes Schienenfahrzeug
fährt. Seitlich neben dem Bahngleisbereich 10 befindet sich ein Bahnsteig 13,
auf dem sich im Normalfall Fahrgäste während der Wartezeit aufhalten.Figures 1 and 2 show schematically in cross section and in plan view
The
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gefahrraumüberwachung wird ein
Radar-Transponder-Sensorsystem vorgeschlagen. Quer zur Fahrbahn des
Schienenfahrzeugs werden in einem vorgegebenen Abstand aktive Radarstrecken
entlang des gesamten zu überwachenden Bahnsteiggleisbereichs 10 angeordnet.
Eine derartige aktive Radarstrecke besteht jeweils aus einer Sendeund
einer Empfangseinrichtung. Es sind jedoch auch andere Transponderstrecken
denkbar, die bspw. mittels Laser aufgebaut werden.With the device according to the invention for monitoring hazardous areas, a
Radar transponder sensor system proposed. Across the lane of the
Rail vehicles become active radar routes at a predetermined distance
arranged along the entire
Figuren 3, 4 zeigen mehrere Sendeeinrichtungen 14, die mit gleichem Abstand
voneinander unterhalb einer Oberkante des Bahnsteigs 13 angeordnet sind. Jedem
der Sendeeinrichtungen 14 ist gegenüberliegend - also an der anderen Seite
des zu überwachenden Bahnsteiggleisbereichs 10- eine entsprechende Empfangseinrichtung
15 zugeordnet. Die äquidistante Anordnung der Sendeeinrichtungen
14 sowie der korrespondierenden Empfangseinrichtungen 15 entlang
des zu überwachenden Bahngleisbereichs 10 ergibt sich im Detail aus Figur 4.
Der bevorzugte Abstand zwischen den aktiven Radarstrecken, also einerseits
zwischen den benachbarten Sendeinrichtungen 14 und andererseits zwischen
den benachbarten Empfangseinrichtungen 15 beträgt ca. 15 cm. Dabei wird
zugrundegelegt, dass ein Prüfkörper mit einem Durchmesser von 30 cm zuverlässig
erkannt und von kleineren Gegenständen unterschieden werden soll.Figures 3, 4 show
Gemäß Figur 7 sind sowohl die Sendeeinrichtungen 14 als auch die Empfangseinrichtungen
15 über jeweils einen Datenbus 16, 17 mit einer Auswerteeinrichtung,
nämlich einem Rechner 18 verbunden. Der Rechner 18 verfügt gemäß
Figur 7 des weiteren über eine Schnittstelle 19 zu einem übergeordneten 10
Rechnersystem. Des weiteren sind in Figur 7 Stromversorgungsleitungen 20, 21
und 22 für den Rechner 18 sowie die Sendeeinrichtungen 14 bzw. Empfangseinrichtungen
15 dargestellt.According to FIG. 7, both the transmitting
Wie oben bereits erwähnt, besteht jeder Radar-Transponder aus einer Sendeeinrichtung
14 und einer entsprechenden Empfangseinrichtung 15. Den Sendeeinrichtungen
14 wird eine Pulsbreite aufgeprägt, die die Empfangseinrichtungen
15 detektieren müssen. Je nach Beeinflussung der Radarstrecken durch
einen Zug oder eine Person im zu überwachenden Bahnsteiggleisbereich 10
wird im Rechner 18 die Aufbereitung einer Meldung vorgenommen, ob sich eine
Person oder ein Zug im Gefahrraum befindet.As already mentioned above, each radar transponder consists of a
Figur 1 kann entnommen werden, dass die Sendeeinrichtungen 14 sowie Empfangseinrichtungen
15 zwischen einem Abschnitt 23 zur Unterbringung eines
Stromabnehmers und einer Begrenzungslinie 24 des Schienenfahrzeugs angeordnet
werden.FIG. 1 shows that the transmitting
Figuren 3 bis 4 kann weiterhin entnommen werden, dass für die aktiven Radarstrecken
sowohl in einer horizontalen Überwachungsebene als auch in einer
vertikalen Überwachungsebene ein Öffnungswinkel von ca. 25 Grad gewählt
wird. Die Empfindlichkeit der Empfangseinrichtungen wird so dimensioniert,
dass ein im zu überwachenden Bahnsteiggleisbereich 10 angeordneter Standardprüfkörper
25 (siehe Figur 4) erkannt wird. Der Standardprüfkörper verfügt
über einen kreisrunden Querschnitt von 30cm Durchmesser.Figures 3 to 4 can also be seen that for the active radar routes
both in a horizontal monitoring level and in one
vertical monitoring level, an opening angle of approx. 25 degrees is selected
becomes. The sensitivity of the receiving devices is dimensioned so
that a standard test specimen arranged in the
Das erfindungsgemäße Messprinzip basiert nun darauf, dass der Empfangspegel
ein Maß für die Abschattung ist. Um den Standardprüfkörper 25 zu erkennen,
wenn dieser innerhalb des zu überwachenden Gefahrraums angeordnet ist,
ist bei Zugrundelegung der bereits erwähnten Abmessungen sowie Öffnungswinkel
die nächste aktive Radarstrecke in einem Abstand von höchstens 30 cm
in Längsrichtung der Bahngleise anzuordnen. Eine höhere Fehlersicherheit lässt
sich jedoch mit einem Abstand von nur 15 cm erreichen. Wie Figur 7 entnommen
werden kann, werden jeweils acht Sendeeinrichtungen 14 bzw. Empfangseinrichtungen
15 zu Sendeeinheiten 26 bzw. Empfangseinheiten 27 zusammengefasst.
Bei einem Abstand von nur 15 cm zwischen den benachbarten
Sende- bzw. Empfangseinrichtungen 14, 15 können auch sechzehn Sendeeinrichtungen
14 und Empfangseinrichtungen 15 zu Sendeeinheiten 26 bzw. Empfangseinheiten
27 zusammengefasst werden.The measuring principle according to the invention is now based on the fact that the reception level
is a measure of shadowing. In order to recognize the
Wie sich aus Figur 4 ergibt, deckt eine Sendeeinrichtung 15 bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel eine gewisse Anzahl von Empfangseinrichtungen 15
ab. Daher wird in jeder Sendeeinheit 26 immer nur eine Sendeeinrichtung 14 für
eine vorgegebene Zeitdauer von vorzugsweise 100 µs aktiviert. In der entsprechenden
Empfangseinrichtung 15 wird das aufgenommene Signal auch nur für
diese vorgegebene Zeitspanne ausgewertet.As can be seen from FIG. 4, a transmitting
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ein autonom arbeitendes System zur Erfassung
von Personen, die in einen Gefahrraum 10 gelangen bzw. sich innerhalb
des zu überwachenden Gefahrraums aufhalten.The device according to the invention is an autonomously operating system for detection
of people who get into a
Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild von mehreren zu einer Sendeeinheit 26 zusammengefassten
Sendeeinrichtungen 14. Wie bereits erwähnt, werden jeweils
acht oder sechzehn Sendeeinrichtungen 14 zu einer Sendeeinheit 26 zusammengefasst.
Der Einfachheit halber sind in Figur 5 lediglich die erste sowie die
achte Sendeeinrichtung 14 dargestellt.FIG. 5 shows a block diagram of several combined into one
Zur Stromversorgung aller zu einer Sendeeinheit 26 zusammengefasster Sendeeinrichtungen
14 dient ein Netzteil 28, das an Stromversorgungsleitungen 29,
30 angeschlossen ist. Weiterhin verfügt die Sendeeinheit 26 zur Ansteuerung
aller Sendeeinrichtungen 14 über einen Mikroprozessor 31, der an einen Datenbus
32 angeschlossen ist. Jede Sendeeinrichtung 14, die von dem Mikroprozessor
31 angesteuert und über das Netzteil 28 mit Strom versorgt wird, verfügt
über eine Antenne 33, die über ein Hochfrequenzteil 34 angesteuert wird. Das
Hochfrequenzteil 34 verfügt über einen Hohlraumresonator 35 mit zugeordneter
Gundiode 36. Die Ansteuerung des Hochfrequenzteils 34 bzw. der Gundiode 36
erfolgt über Treiber 37 mit vorgeschaltetem Decoder 38.For supplying power to all transmission devices combined to form a
Über den Mikroprozessor 31 erfolgt die Aktivierung der Sendeeinrichtungen 14,
wobei die zu einer Sendeeinheit 26 zusammengefassten Sendeeinrichtungen 14
beginnend vom ersten Sender zeitseriell aktiviert werden. Bei einer gewählten
Sendezeit von 100 µs und acht zu einer Sendeeinheit 26 zusammengefassten
Sendeeinrichtungen ergibt sich ein Sendezyklus von 800 µs.The
Zu einer Empfangseinheit 27 zusammengefasste Empfangseinrichtungen 15
zeigt Figur 6. Auch die Empfangseinheit 27 ist in einem wasserdichten Gehäuse
untergebracht. Jede der acht oder sechzehn zu der Empfangseinheit 27 zusammengefassten
Empfangseinrichtungen 15 verfügt über eine Antenne 39 mit
zugeordnetem Empfangsmodul 40, wobei jedem Empfangsmodul 40 eine Empfangsdiode
41 zugeordnet ist. Die von den Empfangsdioden 41 empfangenen
Signale werden über entsprechende Signalverstärker 42 verstärkt. Die Ausgangssignale
der Signalverstärker 42 werden einem Analog-Multiplexer 43 mit
nachgeschaltetem Analog/Digital- Wandler 44 zugeführt. Ein Mikroprozessor 45
mit zugeordnetem Codierschalter 46 übernimmt die Auswertung der von den
Sendeeinrichtung 15 empfangenen Signalen und überträgt diese an einen Datenbus
47. Zur Stromversorgung der Empfangseinheit 27 ist wiederum ein Netzteil
48 vorgesehen, welches an Stromversorgungsleitungen 49, 50 angeschlossen
ist. Receiving
Die Sendeeinrichtungen 14 der Sendeeinheit 26 werden vom Mikroprozessor 45
zeitseriell aktiviert. Die Aktivierung der Empfangseinrichtungen 15 der Empfangseinheit
27 sowie der Sendeeinrichtungen 14 der Sendeeinheit 26 läuft parallel
ab und dauert wiederum insgesamt 800 µs, wenn jede der acht Sendeeinrichtungen
15 für 100 µs aktiviert wird. Bei sechzehn Sendeeinrichtungen 14
dauert der Sendezyklus entsprechend 1600 µs. Die Anzahl der Sende- und
Empfangseinrichtungen 14, 15 in einer Sende- bzw. Empfangseinheit 26, 27
und die Zeit der Aktivierung kann frei angepasst werden.The
Wenn mehrere Sende- und Empfangseinheiten 26, 27 nacheinander betrieben
werden, wertet der Mikroprozessor die Signale der Empfangseinrichtungen 15
der unterschiedlichen Empfangseinheiten 27 so aus, dass auch Empfangseinrichtungen
15 unterschiedlicher Empfangseinheiten 27 zeitlich miteinander verglichen
werden können.If several transmitting and receiving
Wenn beispielsweise ein Zug in den Überwachungsbereich einfährt, wird das
Signal einer Empfangseinrichtung nach der anderen anzeigen, dass sich ein
Körper im Bahnsteiggleisbereich befindet. Durch die rasch ansteigende Zahl von
Empfangseinrichtungen mit diesem Signal und der Möglichkeit, die Geschwindigkeit
dieses Körpers zu ermitteln, kann das System aufgrund der Signalaufbereitung
erkennen, dass es sich bei dem Körper um eine einfahrenden Zug handelt
und gleichzeitig dessen Geschwindigkeit bestimmen. Zeigen die Signale der
Empfangseinrichtungen 15 dagegen an, dass sich ein Körper im Überwachungsbereich
nur langsam bewegt und während der Bewegung nur wenige
Empfangseinrichtungen 15, die mit der Bewegung mitwandern, einen Körper im
Überwachungsbereich anzeigen, deutet dies auf einen Menschen in diesem Bereich
hin. In diesem Fall wird eine Meldung ausgegeben. Entsprechendes gilt für
einen stationären Körper, der nur das Signal weniger nebeneinanderliegender
Empfangseinrichtungen 15 beeinflusst. For example, if a train enters the surveillance area, it will
Signal from one receiving device after another indicate that there is a
Body is located in the platform track area. Due to the rapidly increasing number of
Receiving devices with this signal and the possibility of speed
the body can determine this body based on the signal conditioning
recognize that the body is an incoming train
and at the same time determine its speed. Show the signals of the
Receiving
Mit Hilfe des beschriebenen erfindungsgemäßen Systems ist eine Gefahrraumüberwachung auf einfache Art und Weise realisierbar. Je nach zu überwachendem Gefahrraum ist die Anzahl der Sendeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen bzw. Sendeeinheiten und Empfangseinheiten festzulegen.With the help of the described system according to the invention, danger zone monitoring is possible can be implemented in a simple manner. Depending on what is to be monitored The danger zone is the number of transmitting devices and receiving devices or to specify the sending units and receiving units.
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