EP3523174A1 - Vorrichtung, kameraeinrichtung und verfahren für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung, kameraeinrichtung und verfahren für ein schienenfahrzeug

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EP3523174A1
EP3523174A1 EP17798145.3A EP17798145A EP3523174A1 EP 3523174 A1 EP3523174 A1 EP 3523174A1 EP 17798145 A EP17798145 A EP 17798145A EP 3523174 A1 EP3523174 A1 EP 3523174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail vehicle
guide
input
input element
light
Prior art date
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Granted
Application number
EP17798145.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3523174B1 (de
Inventor
Hermann Jung
Günter Wolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to PL17798145T priority Critical patent/PL3523174T3/pl
Publication of EP3523174A1 publication Critical patent/EP3523174A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3523174B1 publication Critical patent/EP3523174B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D19/00—Door arrangements specially adapted for rail vehicles
    • B61D19/02—Door arrangements specially adapted for rail vehicles for carriages
    • B61D19/026—Safety devices for preventing passengers from being injured by movements of doors or variations in air pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K13/00—Other auxiliaries or accessories for railways
    • B61K13/04—Passenger-warning devices attached to vehicles; Safety devices for preventing accidents to passengers when entering or leaving vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/009—On-board display devices

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for monitoring a spatial area in the environment or within a rail vehicle and also to a camera device for the rail vehicle for detecting the spatial area.
  • the device comprises a camera device for detecting the spatial area, which has an objective arrangement, the objective arrangement having an input element which is designed to receive incoming light.
  • the automated monitoring of spatial areas plays today ⁇ revealed an increasing role.
  • ⁇ lei monitoring operations to automated ⁇ Sieren to avoid caused by supervisory personnel human factors and the associated errors.
  • ⁇ lei monitoring operations to automated ⁇ Sieren to avoid caused by supervisory personnel human factors and the associated errors.
  • a possible area of application is a handling process of a rail vehicle at a holding station, for example at a railway station, which is carried out by the driver with the assistance of cameras on the vehicle and / or on the platform.
  • the cameras allow the operator to observe the closing of the entry and exit doors and ensure that no person at risk, especially in the Tü ⁇ ren is clamped.
  • Another application is that Reversing and / or maneuvering the rail vehicle and / or detecting a passenger compartment during operation of the rail vehicle in passenger traffic. Against this background, it is an object of the present invention to improve monitoring of the spatial area in the environment or within the rail vehicle.
  • a device of the type initially mentioned wherein the input element relative to a spatial region at least partially bounding surface of the railway vehicle between a provided for a driving operation of the rail vehicle Fahrpo ⁇ sition and a detection position in which the input element is designed to receive light from the spatial area, is designed to be movable.
  • the camera device for example when monitoring a handling process of the rail vehicle at a holding station
  • the camera device has to protrude far enough from the surface of the rail vehicle to provide a suitable viewing angle to the spatial area to be detected (in which, for example, the handling process takes place).
  • the device according to the invention solves this Problema ⁇ tik by the input element between the driving position and the detection position is designed to be movable.
  • the input element is in the Fahrpo ⁇ position within a provided for driving
  • the structure gauge may be a mecanicanraumpro- fil, ie an envelope outside the rail vehicle, include: Elements of the rail vehicle outside the exterior clearance profile run the risk of colliding with the infrastructure (eg tunnel walls, signal towers) or other vehicles while driving.
  • a inner gauge ie, an envelope surface within the rail vehicle, umfas ⁇ sen: located outside the inner clearance profile elements of the rail vehicle constitute a danger to passengers in the use of the rail vehicle is.
  • the camera device preferably is such arranged on the slide ⁇ nen poverty that an entry and exit area for passengers of the rail vehicle can be detected as a spatial area.
  • the camera device is designed such that the input element is aligned in the detection position ⁇ tion on the entry and exit area.
  • the camera device is preferably designed to generate a Bil ⁇ derserie, wherein each image of said series of images representing the spatial region, or at least a portion of the spatial region, namely, at a time of detecting. More preferably, the camera means generates 16 to 26 frames per second, preferably 24 frames per seconding ⁇ de. As a result, when playing the series of pictures, a perception as a video is made possible. For displaying the images, they are transmitted to a display device. The transmission of the images generated by the camera device to the display device can be wired or wireless.
  • the display device preferably comprises a display with thin-film transistor control (TFT: thin-film transistor), light-emitting diode (LED) display and / or liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display ).
  • TFT thin-film transistor
  • LED light-emitting diode
  • LCD liquid crystal Display
  • the images are reproduced by means of the display device, preferably in the detected sequence and preferably with the same frequency as during acquisition.
  • the display device is preferably example, a display device of the cab for the driver.
  • the lens assembly of the camera device includes preference, several optical elements, for example, at least one lens, a filter, a prism, a mirror, etc. Al ⁇ tively or additionally, the lens assembly comprises at least one fiber optic element.
  • the objective arrangement is preferably designed to guide light to be detected by the camera device from the spatial area to a conversion element.
  • the converting element is formed in front ⁇ preferably, incoming light into an analog and / or digital image signal for further processing or storage, for example by means of a Speichermedi- around convert.
  • the input element of the objective arrangement preferably comprises a lens which, at least when the spatial area is detected, interacts with the light to be detected and / or into which at least when detecting the spatial area
  • the input element in the sense of the present invention forms a first element of the objective arrangement, which interacts with the light to be detected from the spatial area. Further elements of the objective arrangement are arranged downstream of the input element in an order in which the incoming light interacts with the optical elements of the objective arrangement.
  • the skilled artisan understands the formulation, after which at least the input element relative to a spatial region at least partially bounding surface of the rail drive ⁇ zeugs is movable, preferably in that further elements of the camera device, and other elements of the lens assembly are positioned relative to the surface of stationary and not move along with movement of the a ⁇ transition element.
  • the solution according to the invention thus differs in particular from solutions in which the entire camera device is moved.
  • the detection position in which the input element is aligned to receive light from the spatial region preferably as a distance position of the input element, which represents a distance of the input element from the surface.
  • the input element has a desired minimum distance from the surface in the detection position in order to be able to detect the desired spatial area, for example the entry and exit doors.
  • the input element in the detection position has an orientation in the space in which the input element is aligned for receiving light from the spatial area to be detected.
  • the input element in the Erfas ⁇ sungsposition the input element is in a Po ⁇ sition and an orientation in which light enters from the spatial region to be detected in the input member.
  • the objective arrangement forwards the incoming light in the detection position to the conversion element of the camera device .
  • the driving position as a position which the input element preferably occupies during a journey of the rail vehicle.
  • the detection position as a position which the input element preferably occupies at a holding station during a stop of the rail vehicle.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention is characterized by an image sensor element of the camera device, which is used for converting the device received by means of the input element and preferably by means of the object.
  • the image sensor element is not moved during a movement between the driving position and the detection position. In other words, with a movement between
  • Driving position and detection position is moved substantially only the input element as part of the reivanord ⁇ tion.
  • the image sensor element preferably forms at least one
  • the image sensor element consists of a CCD sensor (CCD: Charge-Coupled Device) and / or a CMOS sensor (CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor).
  • CCD Charge-Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide-Semiconductor
  • the input element is attached to a guide element which is designed to be linearly movable in a guide ⁇ direction relative to the surface.
  • the guide element can be moved pneumatically and / or by means of a rack, spindle and / or friction drive who ⁇ .
  • a preferred development of the described embodiment is characterized by a linear drive, which is rather designed for linear movement of the guide element in the guide direction.
  • the required breakthrough in the shell by the linear guide may be smaller than in known solutions. Due to the linear guidance of the guide element, a shell cutout is only required in a size as is provided in the case of permanently mounted exterior camera devices for the cable feedthrough of a camera cable to the surroundings of the rail vehicle or into the rail vehicle.
  • the linear drive is designed to exert a force on the guide element by means of electromagnetic power ⁇ transmission.
  • the line arantrieb an arrangement of permanent magnets and / or coils for mutual interaction in the power transmission.
  • the guide element comprises a guide tube, wel ⁇ ches is formed, received from the input element light to the above-described image sensor element or an image sensor element of the camera device, which is designed to convert the light received by the input element in an image signal and fixed connected to the guide tube is to lead.
  • a seal relative to a bearing of the guide tube can be achieved particularly easily, for example by means of one or more O-ring seals.
  • the seal is preferably designed to prevent ingress of water, gas and / or dust into a region facing away from the surface outside the guide tube.
  • further optical elements of the objective arrangement are preferably arranged within the guide tube.
  • the above-described image sensor element outside the guide tube, stationary relative to the Oberflä ⁇ che is arranged.
  • the image sensor element, which according to the second alternative described above is fixedly connected to the guide tube may be arranged inside the guide tube.
  • the guidance of the received light to the image sensor element is preferably carried out by means of at least one Spiegelele ⁇ ment.
  • the guide tube is designed in the manner of a periscope.
  • the light to be detected occurs substantially transversely to a longitudinal extent of the guide tube via the input element in the guide tube and is guided by means of a first mirror element in a rich ⁇ direction, which is aligned parallel to the longitudinal extension of the guide tube.
  • the light intra ⁇ semi moves the guide tube along the longitudinal extension of the leadership approximately tube.
  • the light by means of a two ⁇ th mirror element, preferably transversely to the longitudinal extension of the guide tube and to the image sensor element ge ⁇ leads are.
  • a preferred development of the device according to the invention comprises a heating element for heating the guide tube.
  • the heating element can prevent a mobility of the Füh ⁇ tion tube at low outdoor temperatures, in particular we ⁇ niger than 0 ° C, is affected.
  • the guide element can be moved substantially transversely to the direction of travel between the driving position and the detection position.
  • the guide direction is oriented substantially perpendicular to a direction of travel of the rail vehicle.
  • the entrance member is aligned for the entrance of light substantially perpendicular to a longitudinal axis of the guide member.
  • an orientation of the guide direction obliquely to the direction of travel may be advantageous, for example, if the guide tube would collide with other components due to the vehicle construction in an orientation at right angles to the direction of travel.
  • the guide member comprises a rotation lock which is configured to prevent rotation of the effetsele ⁇ ment about a longitudinal axis of the guide member.
  • the rotation ensures that the input element is not in another as the desired orientation turns.
  • the guide element- for example, in the movement between the detection position and the driving position-is rotated in such a way that the input element is no longer aligned with the spatial area to be detected.
  • the camera device could detect, for example, the soil or the sky at a rotation (this is increased doors, at least for monitoring the on and off ⁇ not desired).
  • the longitudinal axis of the guide element is aligned parallel to the guide direction.
  • the anti-rotation comprises an outer profile of the chiefsele ⁇ ment, which is formed corresponding to an inner surface of a bearing of the guide member.
  • the anti-rotation device comprises a polygonal outer profile Guide # ⁇ approximately element which is designed to correspond to a multi Kantin ⁇ inner face of the bearing.
  • the anti-rotation comprises a tongue and groove connection between the guide element and the storage.
  • the guide member is a groove and the mounting comprises a spring of the tongue and groove.
  • the heating element is preferably integrated in the storage.
  • the device according to the invention can be used for monitoring a spatial area within and / or in the surroundings of the rail vehicle.
  • the surface according to a preferred embodiment is an outer surface of an outer wall of the rail vehicle.
  • the image sensor element within the rail vehicle preferably ⁇ on a side facing away from the spatial area the outer wall, arranged.
  • the image sensor element is protected against influences from the surroundings of the rail vehicle.
  • the input element is arranged on the Einneh men of the driving position on a side facing away from the spatial area of the surface. It has been recognized with the invention that standing outside of the rail vehicle out standing elements, such as camera devices, especially in high-speed trains, have a negative impact on the aerodynamics and the acoustics of the rail vehicle. In addition, Ka ⁇ mera adopted located outside of the rail vehicle are optionally damaged by icing and / or the optical beam path is affected by raindrops and / or dust.
  • the invention further relates to a camera device for a rail vehicle for detecting a spatial area in the environment or within the rail vehicle.
  • the Kame ⁇ ra constructive comprises an objective arrangement having an A transition element which is configured to receive incoming light.
  • the camera device is characterized marked records that when mounting the camera device in the rail vehicle, the input element relative to a spatial area at least partially delimiting surface of the rail vehicle between a provided for a Fahrbe ⁇ drive the rail vehicle driving position and a detection position in which the input element for receiving is aligned from light from the spatial area, is designed to be movable.
  • the invention further relates to a method for monitoring a spatial region in the environment or within a railway vehicle comprising: detecting the spatial Be ⁇ realm by means of a camera device, which arrangement a lens, wherein the detecting comprises receiving light by means of an input element of the lens assembly includes.
  • the method is characterized by moving the input member relative to the spatial domain, at least partially bounding surface of the rail drive ⁇ zeugs from a provided for a driving operation of the railway vehicle drive position to a detection position in which the input element is aligned to receive light from the spatial domain.
  • a preferred embodiment of the procedure according to the invention is characterized by moving proceedings of the input element to the driving position in preparation for a route of the slide ⁇ nenindis.
  • a further preferred embodiment of the method according to the invention is characterized by preventing the approach of the rail vehicle by means of a green loop, while the input element assumes the detection position.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a sectionab ⁇ section of a rail vehicle according to a first and second embodiment of the inventive device
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the device according to the invention OF INVENTION ⁇ the first and second embodiment
  • Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the device according to the invention OF INVENTION ⁇ the first embodiment in a detection position
  • Figure 4 shows the embodiment shown in Fig. 3 of the ⁇ inventive device in a driving position
  • Figure 5 is a schematic cross-sectional view of the inventions ⁇ to the invention device according to the second embodiment.
  • the embodiments described below the OF INVENTION ⁇ to the invention apparatus will be described with respect to the monitoring of an outer region (that is, a vicinity) of a rail vehicle. Nevertheless, the invention may also monitor different spatial regions of the rail vehicle, for example the passenger compartment within the slide ⁇ nenhuss be used.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 1 in a schematic side view.
  • the rail vehicle 1 has a camera input device 10, which is adapted to detect a spatial Be ⁇ rich 12 in the vicinity of the rail vehicle.
  • the spatial region 12 is in the shown in the Figures 1 to 4 embodiments, an outer region of the rail vehicle 1, namely, an entry and exit area, with the doors 14 of the rail vehicle 1.
  • Figure 1 shows the rails ⁇ vehicle 1 at a platform 16 of a holding station standing .
  • Two dashed lines shown in FIG. 1 represent an alignment of the camera device 10 with the spatial region 12.
  • Figure 2 shows a cross-sectional view of the ge Service ⁇ th in figure 1 the camera device 10 in a viewing direction which corresponds to the viewing direction of the side view of the rail vehicle 1 of FIG. 1
  • the camera device 10 comprises an objective arrangement 18 which is an input element
  • the input element 20 is also madebil ⁇ det as a lens 21, which receives in the lens assembly 18 incoming light 22 from the spatial area 12.
  • the lens 21 steers the incoming light 22 to a mirror element 24.
  • the Spie ⁇ gel element 24 deflects light in a direction parallel to Be ⁇ looking for direction of Figure 2 aligned guide 26th
  • FIG. 3 shows a lateral cross-sectional view of the guide tube 29 in a detection position 30.
  • the input element 20 is aligned with the spatial region 12 to be detected. For this purpose, it is moved in a method step ⁇ A in the detection position thirtieth
  • the movement of the input element 20 is achieved by the researcherssele ⁇ ment 28 is moved relative to a surface 32 of the rail vehicle 1 in the guide direction 26 until two Anschlagsele ⁇ elements 34, 35 anlie ⁇ gene on a bearing 38 of the guide element.
  • FIG. 4 shows a lateral cross-sectional view of the guide tube 29 in a driving position 40.
  • the driving position
  • the 40 includes the input element 20 on a the Hurmli ⁇ chen portion 12 side facing away from the surface 32.
  • the side facing the outer region of the rail vehicle 1, the end Guide # ⁇ approximately tube 29 includes approximately flush with the outer surface 32..
  • a green loop (not shown) to the driving position 40 occurs in a process step B prior to a Driving of the rail vehicle to prevent the slide ⁇ nengovernment 1 starts up, while the input member 20 in the Detection position 30 is or takes these.
  • the surface 32 is an outer surface of an outer wall 33 of the rail vehicle 1.
  • a linear drive 42 is provided, which is more adapted to move the input member 20 between the Er ⁇ detection position 30 and the driving position 40.
  • the linear drive 42 is configured and operatively connected to the guide ⁇ pipe 29, that a movement between the Erfas- sungsposition 30 and the driving position 40 is possible, with intermediate positions are not provided.
  • the operative connection is achieved by an electromagnetic interaction between a magnetic element (eg a permanent magnet or a coil) of the bearing 38 (as a stator of the linear drive) and a further magnetic element of the guide tube 29.
  • FIG. 3 shows the beam path of the light 22 received within the guide tube 29 by means of the input element 20.
  • the mirror element 24 directs the incoming light 22 to a further mirror element 44, which transmits the light via an opening 45 of the guide tube 29 to an image sensor element 46 of the camera device 10 directed.
  • the light 22 moves inside ⁇ half of the guide tube 29 in its longitudinal extent, which corresponds to the guide direction 26.
  • the image sensor element 46 is arranged inside the rail vehicle, namely on a side of the outer wall 33 facing away from the spatial area 12.
  • the image sensor element 46 is arranged outside the guide tube 29 and fixed relative to the surface 32.
  • the image sensor element 46 in the example shown in FIG. 3 is firmly connected to the bearing 38 and arranged next to the guide tube 29. In the movement A or B, the image sensor element 46 is not moved with the guide tube 29 (and the input member 20).
  • FIG. 5 shows the second exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • the sensor ⁇ element 46 is disposed within the guide tube 29th With at ⁇ whose words, in a movement of the guide tube 29 in the guide direction 26, the image sensing element 46 is moved.
  • the guide direction 26 is aligned essentially at right angles to a direction of travel 48 of the rail vehicle 1.
  • a heating element 62 for heating the guide tube is preferably integrated in the bearing 38.
  • FIG. 2 shows an outer profile 52 of the guide tube 29 with a rounded Operaab ⁇ section 53 and a flattened portion 54.
  • An In ⁇ nenisation 56 of the bearing 38 is formed corresponding to the Au ⁇ HY PHprofil 52 such that the inner surface 56 ei ⁇ nen rounded portion 57 and a flattened portion 58 has.
  • the sections 53, 54, 57 and 58 are dimensioned such that a rotation 59 of the guide tube 29 about its longitudinal axis 60 is prevented.
  • the mutually corresponding flattened sections 54 and 58 form a rotation 50, which prevents the rotation 59.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Überwachen eines räumlichen Bereichs (12) in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs (1). Die Vorrichtung umfasst eine Kameraeinrichtung (10) zum Erfassen des räumlichen Bereichs (12), welche eine Objektivanordnung (18) aufweist, wobei die Objektivanordnung (18) ein Eingangselement (20) aufweist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht (22) zu empfangen. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangselement (20) relativ zu einer den räumlichen Bereich (12) zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche (32) des Schienenfahrzeugs (1) zwischen einer für einen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs (1) vorgesehenen Fahrposition (40) und einer Erfassungsposition (30), in welcher das Eingangselement (20) zum Empfangen von Licht (22) aus dem räumlichen Bereich (12) ausgerichtet ist, beweglich ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung, Kameraeinrichtung und Verfahren für ein Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Überwachen eines räumlichen Bereichs in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs sowie eine Kameraeinrich- tung für das Schienenfahrzeug zum Erfassen des räumlichen Be- reichs .
Die Vorrichtung umfasst eine bzw. die Kameraeinrichtung zum Erfassen des räumlichen Bereichs, welche eine Objektivanord¬ nung aufweist, wobei die Objektivanordnung ein Eingangsele¬ ment aufweist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht zu empfangen .
Die automatisierte Überwachung von räumlichen Bereichen, insbesondere auf dem Gebiet der Sicherheitstechnik, spielt heut¬ zutage eine zunehmende Rolle. Insbesondere ist es in vieler¬ lei Hinsicht wünschenswert, Überwachungsvorgänge zu automati¬ sieren, um durch Überwachungspersonal entstehende menschliche Faktoren und die damit einhergehenden Fehlerquellen zu vermeiden. Insbesondere für Schienenfahrzeuge gibt es Bestrebun¬ gen, Bereiche innerhalb oder außerhalb des Schienenfahrzeugs mit einer Kameraeinrichtung zu erfassen und den erfassten räumlichen Bereich dem Fahrzeugführer mittels einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Auf diese Weise kann der Fahrzeugführer Bereiche des Schienenfahrzeugs sehen, die nicht unmittelbar in seinem Blickfeld liegen. Ein möglicher Anwendungsbereich ist ein Abfertigungsvorgang eines Schienenfahrzeugs an einer Haltestation, beispielsweise an einem Bahnhof, welcher vom Fahrzeugführer mit Unterstützung von Kameras am Fahrzeug und/oder am Bahnsteig durchgeführt wird. Die Kameras ermöglichen dem Fahrzeugführer, den Schließvorgang der Ein- und Ausstiegstüren zu beobachten und sicherzustellen, dass keine Person gefährdet, insbesondere in den Tü¬ ren eingeklemmt ist. Ein weiterer Anwendungsbereich ist das Rückwärtsfahren und/oder Rangieren des Schienenfahrzeugs und/oder Erfassen eines Fahrgastraums während des Betriebs des Schienenfahrzeugs im Personenverkehr. Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überwachung des räumlichen Bereichs in der Umgebung oder innerhalb des Schienenfahrzeugs zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs ge- nannten Art gelöst, bei welcher das Eingangselement relativ zu einer den räumlichen Bereich zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche des Schienenfahrzeugs zwischen einer für einen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs vorgesehenen Fahrpo¬ sition und einer Erfassungsposition, in welcher das Eingangs- element zum Empfangen von Licht aus dem räumlichen Bereich ausgerichtet ist, beweglich ausgebildet ist.
Mit der Erfindung wurde erkannt, dass die Kameraeinrichtung (beispielsweise bei der Überwachung eines Abfertigungsvor- gangs des Schienenfahrzeugs an einer Haltestation) weit genug von der Oberfläche des Schienenfahrzeugs abstehen muss, um einen geeigneten Blickwinkel auf den zu erfassenden räumlichen Bereich (in dem beispielsweise der Abfertigungsvorgang stattfindet) zu erzielen. Gleichzeitig wurde mit der Erfin- dung erkannt, dass an der Oberfläche befindliche Kameraein¬ richtungen das sogenannte Lichtraumprofil nicht verletzen dürfen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst diese Problema¬ tik, indem das Eingangselement zwischen der Fahrposition und der Erfassungsposition beweglich ausgebildet ist.
Vorzugsweise befindet sich das Eingangselement in der Fahrpo¬ sition innerhalb eines für den Fahrbetrieb vorgesehenen
Lichtraumprofils. Der Fachmann versteht den Begriff „Licht¬ raumprofil" vorzugsweise als eine Hüllfläche um das Schienen- fahrzeug (in Fahrtrichtung gesehen als Hüllkurve darstell¬ bar) , aus der Elemente des Schienenfahrzeugs nicht herausste¬ hen dürfen. Das Lichtraumprofil kann ein Außenlichtraumpro- fil, d.h. eine Hüllfläche außerhalb des Schienenfahrzeugs, umfassen: Außerhalb des Außenlichtraumprofils befindliche Elemente des Schienenfahrzeugs laufen Gefahr, im Fahrbetrieb mit der Infrastruktur (z.B. Tunnelwandungen, Signalmasten) oder anderen Fahrzeugen zu kollidieren. Alternativ oder zu- sätzlich kann das Lichtraumprofil ein Innenlichtraumprofil , d.h. eine Hüllfläche innerhalb des Schienenfahrzeugs, umfas¬ sen: Außerhalb des Innenlichtraumprofils befindliche Elemente des Schienenfahrzeugs stellen eine Gefahr für Fahrgäste bei der Benutzung des Schienenfahrzeugs dar.
Die Kameraeinrichtung ist vorzugsweise derart an dem Schie¬ nenfahrzeug angeordnet, dass ein Ein- und Ausstiegsbereich für Fahrgäste des Schienenfahrzeugs als räumlicher Bereich erfassbar ist. Vorzugsweise ist die Kameraeinrichtung derart ausgebildet, dass das Eingangselement in der Erfassungsposi¬ tion auf den Ein- und Ausstiegsbereich ausgerichtet ist.
Die Kameraeinrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, eine Bil¬ derserie zu erzeugen, wobei jedes Bild der Bilderserie den räumlichen Bereich oder zumindest einen Teilbereich des räumlichen Bereichs wiedergibt, nämlich zu einem Zeitpunkt des Erfassens. Weiter vorzugsweise erzeugt die Kameraeinrichtung 16 bis 26 Bilder pro Sekunde, bevorzugt 24 Bilder pro Sekun¬ de. Dadurch wird bei einer Wiedergabe der Bilderserie eine Wahrnehmung als Video ermöglicht. Für eine Anzeige der Bilder werden diese an eine Anzeigeeinrichtung übertragen. Die Übertragung der von der Kameraeinrichtung erzeugten Bilder an die Anzeigeeinrichtung kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Die Anzeigeeinrichtung umfasst vorzugsweise eine Anzeige mit Dünnschichttransistor-Ansteuerung (TFT: Thin-film transis- tor) , Leuchtdioden-Anzeige (LED: Light-Emitting Diode) und/oder Flüssigkristallanzeige (LCD: Liquid Crystal Dis¬ play) . Im Rahmen der Wiedergabe der Bilderserie werden die Bilder mittels der Anzeigeeinrichtung vorzugsweise in der erfassten Reihenfolge und bevorzugt mit der gleichen Frequenz wie beim Erfassen wiedergegeben. Die Anzeigeeinrichtung ist vorzugs- weise eine Anzeigeeinrichtung des Führerstands für den Fahrzeugführer .
Die Objektivanordnung der Kameraeinrichtung umfasst vorzugs- weise mehrere optische Elemente, beispielsweise wenigstens eine Linse, einen Filter, ein Prisma, einen Spiegel, etc. Al¬ ternativ oder zusätzlich umfasst die Objektivanordnung wenigstens ein Glasfaserelement. Die Objektivanordnung ist wei¬ ter vorzugsweise ausgebildet, mittels der Kameraeinrichtung zu erfassendes Licht aus dem räumlichen Bereich zu einem Umwandlungselement zu leiten. Das Umwandlungselement ist vor¬ zugsweise ausgebildet, eingehendes Licht in ein analoges und/oder digitales Bildsignal für eine weitere Verarbeitung oder Speicherung, beispielsweise mittels eines Speichermedi- ums, umzuwandeln.
Das Eingangselement der Objektivanordnung umfasst vorzugswei¬ se eine Linse, welche zumindest beim Erfassen des räumlichen Bereichs mit dem zu erfassenden Licht wechselwirkt und/oder in welche zumindest beim Erfassen des räumlichen Bereichs
Licht eingeht. Im Strahlengang der Objektivanordnung bildet das Eingangselement im Sinne der vorliegenden Erfindung ein erstes Element der Objektivanordnung, welches mit dem zu erfassenden Licht aus dem räumlichen Bereich wechselwirkt. Wei- tere Elemente der Objektivanordnung sind dem Eingangselement in einer Reihenfolge, in welcher das eingehende Licht mit den optischen Elementen der Objektivanordnung wechselwirkt, nachgelagert . Der Fachmann versteht die Formulierung, wonach zumindest das Eingangselement relativ zu einer den räumlichen Bereich zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche des Schienenfahr¬ zeugs beweglich ausgebildet ist, vorzugsweise dahingehend, dass weitere Elemente der Kameraeinrichtung sowie weitere Elemente der Objektivanordnung relativ zu der Oberfläche ortsfest angeordnet sind und sich bei einer Bewegung des Ein¬ gangselements nicht mitbewegen. Die erfindungsgemäße Lösung unterscheidet sich somit insbesondere von Lösungen, bei die gesamte Kameraeinrichtung bewegt wird.
Desweiteren versteht der Fachmann die Erfassungsposition, in welcher das Eingangselement zum Empfangen von Licht aus dem räumlichen Bereich ausgerichtet ist, vorzugsweise als eine Abstandsposition des Eingangselements, welche einen Abstand des Eingangselements von der Oberfläche repräsentiert. Weiter vorzugsweise weist das Eingangselement in der Erfassungsposi- tion einen gewünschten Mindestabstand von der Oberfläche auf, um den gewünschten räumlichen Bereich, beispielsweise die Ein- und Ausstiegstüren, erfassen zu können.
Zudem weist das Eingangselement in der Erfassungsposition ei- ne Orientierung im Raum auf, in welcher das Eingangselement zum Empfangen von Licht aus dem zu erfassenden räumlichen Bereich ausgerichtet ist. Mit anderen Worten: In der Erfas¬ sungsposition befindet sich das Eingangselement in einer Po¬ sition und einer Orientierung, in welcher Licht aus dem zu erfassenden räumlichen Bereich in das Eingangselement eintritt. Die Objektivanordnung leitet das eingehende Licht in der Erfassungsposition an das Umwandlungselement der Kamera¬ einrichtung weiter. Zudem versteht der Fachmann die Fahrposition als eine Position, welche das Eingangselement vorzugsweise während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs einnimmt. Des Weiteren versteht der Fachmann die Erfassungsposition als eine Position, welche das Eingangselement vorzugsweise während eines Halts des Schienenfahrzeugs an einer Haltestation einnimmt.
Der Fachmann versteht den Begriff „beweglich" vorzugsweise als verfahrbar. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Bildsensorelement der Kameraeinrichtung, welches zum Umwandeln des mittels des Eingangselements empfangenen und vorzugsweise mittels der Objek- b
tivanordnung zu dem Bildsensorelement geführten Lichts in ein Bildsignal ausgebildet und relativ zu der Oberfläche ortsfest angeordnet ist. Dadurch wird das Bildsensorelement bei einer Bewegung zwischen Fahrposition und Erfassungsposition nicht mitbewegt. Mit anderen Worten: Bei einer Bewegung zwischen
Fahrposition und Erfassungsposition wird im Wesentlichen ausschließlich das Eingangselement als Teil der Objektivanord¬ nung bewegt . Das Bildsensorelement bildet vorzugsweise zumindest einen
Teil des vorstehend beschriebenen Umwandlungselements. Weiter vorzugsweise besteht das Bildsensorelement aus einem CCD- Sensor (CCD: Charge-Coupled Device) und/oder einen CMOS- Sensor (CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Eingangselement an einem Führungselement befestigt, welches linear in einer Führungs¬ richtung relativ zu der Oberfläche beweglich ausgebildet ist.
Das Führungselement kann pneumatisch und/oder mittels eines Zahnstangen-, Spindel- und/oder Reibungsantriebs bewegt wer¬ den. Eine bevorzugte Weiterbildung der beschriebenen Ausführungsform ist gekennzeichnet durch einen Linearantrieb, wel- eher zum linearen Bewegen des Führungselements in der Führungsrichtung ausgebildet ist. Insbesondere bei einer Montage der Vorrichtung in einem Schienenfahrzeug kann der benötigte Durchbruch im Rohbau durch die lineare Führung kleiner ausfallen als bei bekannten Lösungen. Durch die lineare Führung des Führungselements wird ein Rohbauausschnitt lediglich in einer Größe benötigt, wie sie bei fest montierten Außenkame- raeinrichtungen für die Kabeldurchführung eines Kamerakabels zur Umgebung des Schienenfahrzeugs oder in das Schienenfahrzeug hinein vorgesehen ist.
Vorzugsweise ist der Linearantrieb ausgebildet, eine Kraft auf das Führungselements mittels elektromagnetischer Kraft¬ übertragung auszuüben. Weiter vorzugsweise umfasst der Line- arantrieb eine Anordnung von Permanentmagneten und/oder Spulen zur gegenseitigen Wechselwirkung bei der Kraftübertragung . Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Ausführungsform umfasst das Führungselement ein Führungsrohr, wel¬ ches ausgebildet ist, von dem Eingangselement empfangenes Licht zu dem vorstehend beschriebenen Bildsensorelement oder einem Bildsensorelement der Kameraeinrichtung, welches zum Umwandeln des mittels des Eingangselements empfangenen Lichts in ein Bildsignal ausgebildet und fest mit dem Führungsrohr verbunden ist, zu führen. Durch die Ausbildung des Führungselements als Führungsrohr kann eine Dichtung gegenüber einer Lagerung des Führungsrohrs besonders einfach, beispielsweise mittels einer oder mehrerer O-Ringdichtungen erzielt werden. Die Dichtung ist vorzugsweise ausgebildet, einen Eintritt von Wasser, Gas und/oder Staub in einen der Oberfläche abgewand¬ ten Bereich außerhalb des Führungsrohrs zu verhindern. Weiter vorzugsweise sind weitere optische Elemente der Objektivan- Ordnung vorzugsweise innerhalb des Führungsrohrs angeordnet.
Bevorzugt ist das vorstehend beschriebene Bildsensorelement außerhalb des Führungsrohrs, ortsfest relativ zu der Oberflä¬ che angeordnet. Alternativ kann das Bildsensorelement, wel- ches gemäß der zweiten vorstehend beschriebenen Alternative fest mit dem Führungsrohr verbunden ist, innerhalb des Führungsrohrs angeordnet sein.
Die Führung des empfangenen Lichts zu dem Bildsensorelement erfolgt vorzugsweise mittels wenigstens eines Spiegelele¬ ments. Weiter vorzugsweise ist das Führungsrohr nach Art ei¬ nes Periskops ausgebildet. Dabei tritt das zu erfassende Licht im Wesentlichen quer zu einer Längserstreckung des Führungsrohrs über das Eingangselement in das Führungsrohr ein und wird mittels eines ersten Spiegelelements in eine Rich¬ tung, die parallel zur Längserstreckung des Führungsrohrs ausgerichtet ist, geführt. Das Licht bewegt sich dabei inner¬ halb des Führungsrohrs entlang der Längserstreckung des Füh- rungsrohrs. Gegebenenfalls kann das Licht mittels eines zwei¬ ten Spiegelelements, vorzugsweise quer zur Längserstreckung, aus dem Führungsrohr heraus und zu dem Bildsensorelement ge¬ führt werden.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst ein Heizelement zum Heizen des Führungsrohrs. Insbesondere bei einer Verwendung der Vorrichtung zum Überwachung einer Umgebung (außerhalb) des Schienenfahrzeugs kann das Heizelement verhindern, dass eine Beweglichkeit des Füh¬ rungsrohrs bei niedrigen Außentemperaturen, insbesondere we¬ niger als 0 °C, beeinträchtigt wird.
Das Führungselement kann im Wesentlichen quer zur Fahrtrich- tung zwischen der Fahrposition und der Erfassungsposition bewegt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Führungsrichtung im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs ausgerichtet. Vorzugsweise ist das Eingangselement für den Eingang von Licht im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Längsachse des Führungselements ausgerichtet. Bei der Aus¬ richtung der Führungsrichtung rechtwinklig zur Fahrtrichtung kann das Führungselement im Vergleich zu einer Ausrichtung schräg zur Fahrtrichtung kürzer ausgebildet sein. Eine Aus- richtung der Führungsrichtung schräg zur Fahrtrichtung kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn das Führungsrohr aufgrund der Fahrzeugkonstruktion bei einer Ausrichtung rechtwinklig zur Fahrtrichtung mit anderen Bauteilen kollidieren würde.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Führungselements eine Verdrehsicherung auf, welche ausgebildet ist, eine Drehung des Führungsele¬ ments um eine Längsachse des Führungselements zu verhindern. Insbesondere bei einer Ausrichtung des Eingangselements für den Empfang von Licht aus einer Richtung quer zur Längserstreckung des Führungselements stellt die Verdrehsicherung sicher, dass sich das Eingangselement nicht in eine andere als die gewünschte Ausrichtung dreht. Mit anderen Worten: Es wird verhindert, dass sich das Führungselement - beispiels¬ weise bei der Bewegung zwischen der Erfassungsposition und der Fahrposition - derart verdreht, dass das Eingangselement nicht mehr auf den zu erfassenden räumlichen Bereich ausgerichtet ist. So könnte die Kameraeinrichtung bei einer Verdrehung beispielsweise den Boden oder den Himmel erfassen (dies ist zumindest für die Überwachung der Ein- und Aus¬ stiegstüren nicht gewünscht) .
Vorzugsweise ist die Längsachse des Führungselements parallel zur Führungsrichtung ausgerichtet.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Ausführungsform umfasst die Verdrehsicherung ein Außenprofil des Führungsele¬ ments, welches korrespondierend zu einer Innenfläche einer Lagerung des Führungselements ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Verdrehsicherung ein Mehrkantaußenprofil des Füh¬ rungselements, welches korrespondierend zu einer Mehrkantin¬ nenfläche der Lagerung ausgebildet ist. Weiter vorzugsweise umfasst die Verdrehsicherung eine Nut-Feder-Verbindung zwischen dem Führungselement und der Lagerung. Weiter vorzugs¬ weise umfasst das Führungselement eine Nut und die Lagerung eine Feder der Nut-Feder-Verbindung.
Das Heizelement ist vorzugsweise in die Lagerung integriert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für die Überwachung eines räumlichen Bereichs innerhalb und/oder in der Umgebung des Schienenfahrzeugs genutzt werden. Bei einer Überwachung des räumlichen Bereichs in der Umgebung des Schienenfahrzeugs ist die Oberfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Außenoberfläche einer Außenwandung des Schienenfahrzeugs .
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Ausführungsform ist das Bildsensorelement innerhalb des Schienenfahrzeugs, vor¬ zugsweise auf einer dem räumlichen Bereich abgewandten Seite der Außenwandung, angeordnet. Dadurch ist das Bildsensorele¬ ment vor Einflüssen aus der Umgebung des Schienenfahrzeugs geschützt .
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Eingangselement beim Einneh men der Fahrposition auf einer dem räumlichen Bereich abgewandten Seite der Oberfläche angeordnet. Es wurde mit der Er findung erkannt, dass außerhalb des Schienenfahrzeugs heraus stehende Elemente, wie Kameraeinrichtungen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitszügen, einen negativen Einfluss auf die Aerodynamik sowie die Akustik des Schienenfahrzeugs haben. Zudem werden außerhalb des Schienenfahrzeugs befindliche Ka¬ meraeinrichtungen gegebenenfalls durch Eisschlag beschädigt und/oder der optische Strahlengang durch Regentropfen und/oder Staub beeinflusst.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kameraeinrichtung für ein Schienenfahrzeug zum Erfassen eines räumlichen Bereichs in der Umgebung oder innerhalb des Schienenfahrzeugs. Die Kame¬ raeinrichtung umfasst eine Objektivanordnung, welche ein Ein gangselement aufweist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht zu empfangen. Die Kameraeinrichtung ist dadurch gekenn zeichnet, dass bei Montage der Kameraeinrichtung in dem Schienenfahrzeug das Eingangselement relativ zu einer den räumlichen Bereich zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche des Schienenfahrzeugs zwischen einer für einen Fahrbe¬ triebs des Schienenfahrzeugs vorgesehenen Fahrposition und einer Erfassungsposition, in welcher das Eingangselement zum Empfangen von Licht aus dem räumlichen Bereich ausgerichtet ist, beweglich ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Überwachen eines räumlichen Bereichs in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs umfassend: Erfassen des räumlichen Be¬ reichs mittels einer Kameraeinrichtung, welche eine Objektiv anordnung aufweist, wobei das Erfassen ein Empfangen von Licht mittels eines Eingangselements der Objektivanordnung umfasst. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch Bewegen des Eingangselements relativ zu einer den räumlichen Bereich zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche des Schienenfahr¬ zeugs aus einer für einen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs vorgesehenen Fahrposition in eine Erfassungsposition, in welcher das Eingangselement zum Empfangen von Licht aus dem räumlichen Bereich ausgerichtet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah- rens ist gekennzeichnet durch Bewegen des Eingangselements in die Fahrposition in Vorbereitung auf eine Anfahrt des Schie¬ nenfahrzeugs .
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch Verhindern der Anfahrt des Schienenfahrzeugs mittels einer Grünschleife, während das Eingangselement die Erfassungsposition einnimmt.
Zu Ausgestaltungen, Weiterbildungen, Ausgestaltungsdetails und Vorteilen der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen verwiesen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Teilab¬ schnitts eines Schienenfahrzeugs gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung,
Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 3 eine schematische Querschnittsansicht der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Erfassungsposition, Figur 4 das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der er¬ findungsgemäßen Vorrichtung in einer Fahrposition und
Figur 5 eine schematische Querschnittsansicht der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel . Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung werden in Bezug auf die Überwachung eines Außenbereichs (d.h. einer Umgebung) eines Schienenfahrzeugs beschrieben. Nichtsdestotrotz kann die Erfindung auch zur Überwachung anderer räumlicher Bereiche des Schienenfahr- zeugs, beispielsweise des Fahrgastraums innerhalb des Schie¬ nenfahrzeugs, eingesetzt werden.
Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1 in einer schematischen Seitenansicht. Das Schienenfahrzeug 1 weist eine Kameraein- richtung 10 auf, welche ausgebildet ist, einen räumlichen Be¬ reich 12 in der Umgebung des Schienenfahrzeugs 1 zu erfassen. Der räumliche Bereich 12 ist bei den in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen ein Außenbereich des Schienenfahrzeugs 1, nämlich ein Ein- und Ausstiegsbereich an den Türen 14 des Schienenfahrzeugs 1. Figur 1 zeigt das Schienen¬ fahrzeug 1 an einem Bahnsteig 16 einer Haltestation stehend. Zwei in Figur 1 gezeigte gestrichelte Linien repräsentieren eine Ausrichtung der Kameraeinrichtung 10 auf den räumlichen Bereich 12.
Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht der in Figur 1 gezeig¬ ten Kameraeinrichtung 10 in einer Betrachtungsrichtung, die der Betrachtungsrichtung der Seitenansicht des Schienenfahrzeugs 1 von Figur 1 entspricht. Die Kameraeinrichtung 10 um- fasst eine Objektivanordnung 18, welche ein Eingangselement
20 enthält. Das Eingangselement 20 ist als Linse 21 ausgebil¬ det, welche in die Objektivanordnung 18 eingehendes Licht 22 aus dem räumlichen Bereich 12 empfängt. Das Objektiv 21 lenkt das eingehende Licht 22 zu einem Spiegelelement 24. Das Spie¬ gelelement 24 lenkt Licht weiter in einer parallel zur Be¬ trachtungsrichtung der Figur 2 ausgerichteten Führungsrichtung 26.
Das Eingangselement 20 ist an einem Führungselement 28, wel¬ ches als Führungsrohr 29 ausgebildet ist, befestigt. Figur 3 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht des Führungsrohrs 29 in einer Erfassungsposition 30. In der Erfassungsposition 30 ist das Eingangselement 20 auf den zu erfassenden räumlichen Bereich 12 ausgerichtet. Dazu wird es in einem Verfahrens¬ schritt A in die Erfassungsposition 30 bewegt. Die Bewegung des Eingangselements 20 wird erzielt, indem das Führungsele¬ ment 28 relativ zu einer Oberfläche 32 des Schienenfahrzeugs 1 in Führungsrichtung 26 bewegt wird, bis zwei Anschlagsele¬ mente 34, 35 an einer Lagerung 38 des Führungselements anlie¬ gen .
Figur 4 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht des Füh- rungsrohrs 29 in einer Fahrposition 40. In der Fahrposition
40 befindet sich das Eingangselement 20 auf einer dem räumli¬ chen Bereich 12 abgewandten Seite der Oberfläche 32. Das dem Außenbereich des Schienenfahrzeugs 1 zugewandte Ende des Füh¬ rungsrohrs 29 schließt in etwa bündig mit der Außenoberfläche 32 ab. Eine Bewegung des Eingangselements 20 aus der Erfas¬ sungsposition 30 in die Fahrposition 40 erfolgt in einem Verfahrensschritt B vor einer Anfahrt des Schienenfahrzeugs 1. Eine Grünschleife (nicht gezeigt) verhindert, dass das Schie¬ nenfahrzeug 1 anfährt, während sich das Eingangselement 20 in der Erfassungsposition 30 befindet bzw. diese einnimmt.
Die Oberfläche 32 ist eine Außenoberfläche einer Außenwandung 33 des Schienenfahrzeugs 1. Für eine lineare Bewegung des Führungselements 28 ist ein Linearantrieb 42 vorgesehen, wel- eher ausgebildet ist, das Eingangselement 20 zwischen der Er¬ fassungsposition 30 und der Fahrposition 40 zu bewegen. Der Linearantrieb 42 ist derart ausgebildet und mit dem Führungs¬ rohr 29 wirkverbunden, dass eine Bewegung zwischen der Erfas- sungsposition 30 und der Fahrposition 40 möglich ist, wobei Zwischenpositionen nicht vorgesehen sind. Die Wirkverbindung wird durch eine elektromagnetische Wechselwirkung zwischen einem magnetischen Element (z.B. einem Permanentmagneten oder einer Spule) der Lagerung 38 (als Stator des Linearantriebs) und einem weiteren magnetischen Element des Führungsrohrs 29 erzielt .
Figur 3 zeigt den Strahlengang des mittels des Eingangsele- ments 20 empfangenden Lichts 22 innerhalb des Führungsrohrs 29. Das Spiegelelement 24 lenkt das eingehende Licht 22 zu einem weiteren Spiegelelement 44, welches das Licht über eine Öffnung 45 des Führungsrohrs 29 auf ein Bildsensorelement 46 der Kameraeinrichtung 10 richtet. Zwischen dem Spiegelelement 24 und dem Spiegelelement 44 bewegt sich das Licht 22 inner¬ halb des Führungsrohrs 29 in seiner Längserstreckung, welche der Führungsrichtung 26 entspricht. Innerhalb des Führungs¬ rohrs 29 ist der Strahlengang des Lichts 22 telezentrisch . Das Bildsensorelement 46 ist innerhalb des Schienenfahrzeugs, nämlich auf einer dem räumlichen Bereich 12 abgewandten Seite der Außenwandung 33 angeordnet. In dem in Figur 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Bildsensorelement 46 außerhalb des Führungsrohrs 29 und ortsfest relativ zu der Oberfläche 32 angeordnet. Dazu ist das Bildsensorelement 46 in dem gezeigten Beispiel von Figur 3 fest mit der Lagerung 38 verbunden und neben dem Führungsrohr 29 angeordnet. Bei der Bewegung A oder B wird das Bildsensorelement 46 nicht mit dem Führungsrohr 29 (und dem Eingangselement 20) mitbewegt.
Figur 5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei dem in Figur 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist das Sensor¬ element 46 innerhalb des Führungsrohrs 29 angeordnet. Mit an¬ deren Worten: Bei einer Bewegung des Führungsrohrs 29 in der Führungsrichtung 26 wird das Bildsensorelement 46 mitbewegt. Bei den in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispie¬ len der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Führungsrichtung 26 im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Fahrtrichtung 48 des Schienenfahrzeugs 1 ausgerichtet. Ein Heizelement 62 zum Heizen des Führungsrohrs ist vorzugsweise in die Lagerung 38 integriert.
Die in Figur 2 gezeigte Querschnittsansicht zeigt ein Außen- profil 52 des Führungsrohrs 29 mit einem gerundeten Teilab¬ schnitt 53 und einem abgeflachten Teilabschnitt 54. Eine In¬ nenfläche 56 der Lagerung 38 ist korrespondierend zu dem Au¬ ßenprofil 52 derart ausgebildet, dass die Innenfläche 56 ei¬ nen gerundeten Teilabschnitt 57 und einen abgeflachten Teil- abschnitt 58 aufweist. Die Teilabschnitte 53, 54, 57 und 58 sind derart bemessen, dass eine Drehung 59 des Führungsrohrs 29 um seine Längsachse 60 verhindert wird. Insbesondere die zueinander korrespondierenden abgeflachten Teilabschnitte 54 und 58 bilden eine Verdrehsicherung 50, welche die Drehung 59 verhindert.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Überwachen eines räumlichen Bereichs (12) in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs (1), umfassend:
eine Kameraeinrichtung (10) zum Erfassen des räumlichen Bereichs (12), welche eine Objektivanordnung (18) aufweist, wo¬ bei die Objektivanordnung (18) ein Eingangselement (20) auf¬ weist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht (22) zu empfangen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Eingangselement (20) relativ zu einer den räumlichen Be¬ reich (12) zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche (32) des Schienenfahrzeugs (1) zwischen
- einer für einen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs (1) vorgesehenen Fahrposition (40) und
einer Erfassungsposition (30), in welcher das Eingangselement (20) zum Empfangen von Licht (22) aus dem räumlichen Bereich (12) ausgerichtet ist,
beweglich ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
g e k e n n z e i c h n e t durch
ein Bildsensorelement (46) der Kameraeinrichtung (10), wel- ches zum Umwandeln des mittels des Eingangselements (20) emp¬ fangenen Lichts (22) in ein Bildsignal ausgebildet und rela¬ tiv zu der Oberfläche (32) ortsfest angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Eingangselement (20) an einem Führungselement (28) befes¬ tigt ist, welches linear in einer Führungsrichtung (26) relativ zu der Oberfläche (32) beweglich ausgebildet ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
g e k e n n z e i c h n e t durch
einen Linearantrieb (42), welcher zum Bewegen des Führungselements (28) in der Führungsrichtung (26) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Führungselement (28) ein Führungsrohr (29) umfasst, wel- ches ausgebildet ist, von dem Eingangselement (20) empfange¬ nes Licht (22) zu
- dem Bildsensorelement (46) nach Anspruch 2 oder
- einem Bildsensorelement (47) der Kameraeinrichtung (10), welches zum Umwandeln des mittels des Eingangselements (20) empfangenen Lichts (22) in ein Bildsignal ausgebildet und fest mit dem Führungsrohr (29) verbunden ist,
zu führen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
g e k e n n z e i c h n e t durch
ein Heizelement (62) zum Heizen des Führungsrohrs (29) .
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Führungsrichtung (26) im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Fahrtrichtung (48) des Schienenfahrzeugs (1) ausgerichtet ist . 8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Führungselement (28) eine Verdrehsicherung (50) aufweist, welche ausgebildet ist, eine Drehung (59) des Führungsele- ments (28) um eine Längsachse (60) des Führungselements (28) zu verhindern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Verdrehsicherung ein Außenprofil (52) des Führungsele¬ ments (28) umfasst, welches korrespondierend zu einer Innen¬ fläche (56) einer Lagerung (38) des Führungselements (28) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Oberfläche (32) eine Außenoberfläche einer Außenwandung (33) des Schienenfahrzeugs (1) umfasst.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5 und 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Bildsensorelement (46; 47) innerhalb des Schienenfahr¬ zeugs (1), vorzugsweise auf einer dem räumlichen Bereich (12) abgewandten Seite der Außenwandung (33), angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden An- Sprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Eingangselement (20) beim Einnehmen der Fahrposition (40) auf einer dem räumlichen Bereich (12) abgewandten Seite der Oberfläche (32) angeordnet ist.
13. Kameraeinrichtung für ein Schienenfahrzeug (1) zum Erfas¬ sen eines räumlichen Bereichs (12) in der Umgebung oder innerhalb des Schienenfahrzeugs (1) umfassend:
eine Objektivanordnung (18), welche ein Eingangselement (20) aufweist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht (22) zu empfangen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei Montage der Kameraeinrichtung (10) in dem Schienenfahrzeug (1) das Eingangselement (20) relativ zu einer den räumlichen Be- reich (12) zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche (32) des Schienenfahrzeugs (1) zwischen
einer für einen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs (1) vorgesehenen Fahrposition (40) und
einer Erfassungsposition (30), in welcher das Eingangs- element (20) zum Empfangen von Licht (22) aus dem räumlichen Bereich (12) ausgerichtet ist,
beweglich ausgebildet ist.
14. Verfahren zum Überwachen eines räumlichen Bereichs (12) in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs (1) umfassend :
Erfassen des räumlichen Bereichs (12) mittels einer Kamera- einrichtung (10), welche eine Objektivanordnung (18) aufweist, wobei das Erfassen ein Empfangen von Licht (22) mittels eines Eingangselements (20) der Objektivanordnung um- fasst ,
g e k e n n z e i c h n e t durch
Bewegen (A) des Eingangselements (20) relativ zu einer den räumlichen Bereich (12) zumindest teilweise begrenzenden Oberfläche (32) des Schienenfahrzeugs (1) aus einer für einen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs (1) vorgesehenen Fahrposi¬ tion (40) in eine Erfassungsposition (30), in welcher das Eingangselement (20) zum Empfangen von Licht (22) aus dem räumlichen Bereich (12) ausgerichtet ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
g e k e n n z e i c h n e t durch
Bewegen (B) des Eingangselements (20) in die Fahrposition
(40) in Vorbereitung auf eine Anfahrt des Schienenfahrzeugs (1) ·
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
g e k e n n z e i c h n e t durch
Verhindern der Anfahrt des Schienenfahrzeugs (1) mittels ei¬ ner Grünschleife, während das Eingangselement (20) die Erfas¬ sungsposition (30) einnimmt.
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