EP3523174B1 - Vorrichtung, kameraeinrichtung und verfahren für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung, kameraeinrichtung und verfahren für ein schienenfahrzeug Download PDF

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EP3523174B1
EP3523174B1 EP17798145.3A EP17798145A EP3523174B1 EP 3523174 B1 EP3523174 B1 EP 3523174B1 EP 17798145 A EP17798145 A EP 17798145A EP 3523174 B1 EP3523174 B1 EP 3523174B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail vehicle
guide
embodied
spatial region
light
Prior art date
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Active
Application number
EP17798145.3A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3523174A1 (de
Inventor
Hermann Jung
Günter Wolf
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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
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Publication of EP3523174A1 publication Critical patent/EP3523174A1/de
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Active legal-status Critical Current
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    • 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 a device and a method for monitoring a spatial area in the environment or within a rail vehicle and a camera device for the rail vehicle for detecting the spatial area.
  • the device comprises a or the camera device for detecting the spatial area, which has a lens arrangement, the lens arrangement having an input element which is designed to receive incoming light.
  • the automated monitoring of spatial areas plays an increasing role today.
  • efforts are being made to capture areas inside or outside the rail vehicle with a camera device and to display the detected spatial area to the vehicle driver by means of a corresponding display device.
  • the vehicle driver can see areas of the rail vehicle that are not directly in his field of vision.
  • a possible area of application is a handling process of a rail vehicle at a stopping station, for example at a train station, which is carried out by the vehicle driver with the support of cameras on the vehicle and / or on the platform.
  • DE 10 2013 221 879 A1 describes a driver assistance system for a motor vehicle comprising a camera, a control and evaluation unit and a display, the position of the camera relative to the motor vehicle being adjustable by means of an adjustment mechanism.
  • a device of the type mentioned in the introduction in which the input element relative to a surface of the rail vehicle at least partially delimiting the spatial area between a driving position intended for driving the rail vehicle and a detection position in which the input element is for receiving light is aligned with the spatial area, is designed to be movable.
  • the camera device for example when monitoring a handling operation of the rail vehicle at a stopping station
  • the invention recognized that camera devices on the surface must not violate the so-called clearance profile.
  • the device according to the invention solves this problem in that the input element is designed to be movable between the driving position and the detection position. In the driving position, the input element is preferably located within one provided for driving operation Clearance profile.
  • the clearance gauge profile preferably as an envelope surface around the rail vehicle (can be represented as an envelope curve when viewed in the direction of travel), from which elements of the rail vehicle must not protrude.
  • the clearance gauge profile can include an exterior clearance gauge profile, ie an envelope outside the rail vehicle: elements of the rail vehicle located outside the exterior clearance profile run the risk of colliding with the infrastructure (e.g. tunnel walls, signal masts) or other vehicles while driving.
  • the clearance space profile can comprise an interior clearance space profile, ie an envelope surface inside the rail vehicle: elements of the rail vehicle located outside the interior clearance profile represent a danger to passengers when using the rail vehicle.
  • the camera device is preferably arranged on the rail vehicle such that an entry and exit area for passengers of the rail vehicle can be detected as a spatial area.
  • the camera device is preferably designed such that the input element in the detection position is aligned with the entry and exit area.
  • the camera device is preferably designed to generate a series of images, each image of the series of images reproducing the spatial area or at least a partial area of the spatial area, namely at a time of detection. More preferably, the camera device generates 16 to 26 frames per second, preferably 24 frames per second. This enables perception as video when the series of images is reproduced.
  • To display the images they are transmitted to a display device.
  • the images generated by the camera device can be transmitted to the display device in a wired or wireless manner.
  • the display device preferably comprises a display with thin-film transistor control (TFT: Thin-film transistor), light-emitting diode display (LED: Light-Emitting Diode) and / or liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display).
  • the images are preferably reproduced by the display device in the acquired sequence and preferably at the same frequency as when the acquisition was carried out.
  • the display device is preferably a display device of the driver's cab for the vehicle driver.
  • the lens arrangement of the camera device preferably comprises a plurality of optical elements, for example at least one lens, a filter, a prism, a mirror, etc. Alternatively or additionally, the lens arrangement comprises at least one glass fiber element.
  • the lens arrangement is further preferably designed to guide light to be detected by the camera device from the spatial area to a conversion element.
  • the conversion element is preferably designed to convert incoming light into an analog and / or digital image signal for further processing or storage, for example by means of a storage medium.
  • the input element of the lens arrangement preferably comprises a lens which interacts with the light to be detected at least when the spatial area is detected and / or into which light enters at least when the spatial area is detected.
  • the input element in the sense of the present invention forms a first element of the lens arrangement, which interacts with the light to be detected from the spatial area.
  • Further elements of the lens arrangement are arranged downstream of the input element in an order in which the incoming light interacts with the optical elements of the lens arrangement.
  • the person skilled in the art understands the formulation according to which at least the input element is at least relative to the spatial area partially delimiting surface of the rail vehicle is designed to be movable, preferably to the effect that further elements of the camera device and further elements of the lens arrangement are arranged in a stationary manner relative to the surface and do not move when the input element moves.
  • 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 for receiving light from the spatial area preferably as a distance position of the input element which represents a distance of the input element from the surface. More preferably, 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 has an orientation in space in the detection position in which the input element is oriented for receiving light from the spatial area to be detected.
  • the input element in a position and an orientation in which light enters the input element from the spatial area to be detected.
  • the lens arrangement forwards the incoming light in the detection position to the conversion element of the camera device.
  • the person skilled in the art understands the driving position as a position which the input element preferably occupies while the rail vehicle is traveling. Furthermore, the person skilled in the art understands the detection position as a position which the input element preferably occupies during a stop of the rail vehicle at a holding station.
  • the device according to the invention is characterized by an image sensor element of the camera device, which is designed to convert the light received by means of the input element and preferably guided to the image sensor element by means of the lens arrangement into an image signal and is arranged stationary relative to the surface.
  • the image sensor element is not moved when there is a movement between the driving position and the detection position.
  • essentially only the input element is moved as part of the lens arrangement.
  • the image sensor element preferably forms at least part of the conversion element described above.
  • the image sensor element further preferably 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 fastened 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.
  • a preferred development of the described embodiment is characterized by a linear drive, which is designed for linear movement of the guide element in the guide direction.
  • the required breakthrough in the body-in-white can be smaller due to the linear guidance than with known solutions. Due to the linear guidance of the guide element, a rough cutout is only required in a size such as that for permanently mounted external camera devices for the cable lead-through of a camera cable to the surroundings of the rail vehicle or into the rail vehicle.
  • the linear drive is preferably designed to exert a force on the guide element by means of electromagnetic force transmission.
  • the linear drive further preferably comprises an arrangement of permanent magnets and / or coils for mutual interaction during power transmission.
  • the guide element comprises a guide tube which is designed to receive light received by the input element to the image sensor element described above or an image sensor element of the camera device which is designed to convert the light received by means of the input element into an image signal and is fixed to the image signal
  • Guide tube is connected to guide.
  • a seal can be achieved in a particularly simple manner with respect to mounting the guide tube, for example by means of one or more O-ring seals.
  • the seal is preferably designed to prevent entry of water, gas and / or dust into an area outside the guide tube facing away from the surface. More preferably, further optical elements of the lens arrangement are arranged within the guide tube.
  • the image sensor element described above is preferably arranged outside the guide tube, stationary relative to the surface.
  • the image sensor element, which is fixedly connected to the guide tube according to the second alternative described above, can be arranged inside the guide tube.
  • the received light is preferably guided to the image sensor element by means of at least one mirror element.
  • the guide tube is designed in the manner of a periscope.
  • the thing to be recorded occurs Light essentially transversely to a longitudinal extension of the guide tube via the input element into the guide tube and is guided by means of a first mirror element in a direction which is aligned parallel to the longitudinal extension of the guide tube.
  • the light moves within the guide tube along the length of the guide tube.
  • the light can be guided out of the guide tube and to the image sensor element by means of a second mirror element, preferably transversely to the longitudinal extent.
  • a preferred development of the device according to the invention comprises a heating element for heating the guide tube.
  • the heating element can prevent the mobility of the guide tube from being impaired at low outside temperatures, in particular less than 0 ° C.
  • the guide element can be moved essentially transversely to the direction of travel between the driving position and the detection position.
  • the guide direction is oriented essentially at right angles to a direction of travel of the rail vehicle.
  • the input element for the input of light is preferably aligned essentially at right angles to a longitudinal axis of the guide element.
  • the guide element can be made shorter compared to an orientation oblique to the direction of travel. Aligning the guide direction obliquely to the direction of travel can be advantageous, for example, if the guide tube would collide with other components due to the vehicle construction if it was aligned at right angles to the direction of travel.
  • the guide element has an anti-rotation device which is designed to prevent rotation of the guide element about a longitudinal axis of the guide element.
  • the anti-rotation device ensures that the input element does not rotate in an orientation other than the desired one.
  • the guide element is prevented from rotating, for example during the movement between the detection position and the driving position, in such a way that the input element is no longer aligned with the spatial area to be detected.
  • the camera device could detect the ground or the sky when twisted (at least this is not desirable for monitoring the entry and exit doors).
  • the longitudinal axis of the guide element is preferably aligned parallel to the guide direction.
  • the anti-rotation device comprises an outer profile of the guide element, which is designed to correspond to an inner surface of a bearing of the guide element.
  • the anti-rotation device preferably comprises a polygonal outer profile of the guide element, which is designed to correspond to a polygonal inner surface of the bearing. More preferably, the anti-rotation device comprises a tongue and groove connection between the guide element and the bearing.
  • the guide element further preferably comprises a groove and the bearing comprises a tongue of the tongue and groove connection.
  • 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 vicinity of the rail vehicle.
  • the surface is in accordance with a preferred embodiment an outer surface of an outer wall of the rail vehicle.
  • the image sensor element is arranged inside the rail vehicle, preferably on a side of the outer wall facing away from the spatial area. As a result, the image sensor element is protected against influences from the surroundings of the rail vehicle.
  • the input element when the driving position is taken up, is arranged on a side of the surface facing away from the spatial area. It was recognized with the invention that elements protruding outside the rail vehicle, such as camera devices, in particular in the case of high-speed trains, have a negative influence on the aerodynamics and the acoustics of the rail vehicle. In addition, camera devices located outside the rail vehicle are possibly damaged by ice and / or the optical beam path is influenced by raindrops and / or dust.
  • the invention further relates to a camera device for a rail vehicle for capturing a spatial area in the surroundings or within the rail vehicle.
  • the camera device comprises a lens arrangement which has an input element which is designed to receive incoming light.
  • the camera device is characterized in that when the camera device is installed in the rail vehicle, the input element relative to a surface of the rail vehicle at least partially delimiting the spatial area between a driving position provided for driving the rail vehicle and a detection position in which the input element is designed to receive light is aligned with the spatial area, is designed to be movable.
  • the camera device comprises an image sensor element which is used for converting the by means of the Input elements received light is formed in an image signal and is arranged stationary relative to the surface.
  • the invention further relates to a method for monitoring a spatial area in the environment or within a rail vehicle, comprising: detecting the spatial area by means of a camera device which has a lens arrangement, the detection comprising receiving light by means of an input element of the lens arrangement.
  • the method is characterized by moving the input element relative to a surface of the rail vehicle at least partially delimiting the spatial area from a driving position provided for driving the rail vehicle into a detection position in which the input element is aligned for receiving light from the spatial area.
  • An image sensor element of the camera device is designed to convert the light received by means of the input element into an image signal and is arranged in a stationary manner relative to the surface.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is characterized by moving the input element into the driving position in preparation for an arrival of the rail vehicle.
  • Another preferred embodiment of the method according to the invention is characterized by preventing the arrival of the rail vehicle by means of a green loop while the input element assumes the detection position.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 1 in a schematic side view.
  • the rail vehicle 1 has a camera device 10, which is designed to capture a spatial area 12 in the vicinity of the rail vehicle 1.
  • the spatial area 12 is in the in the Figures 1 to 4 Embodiments shown an outer area of the rail vehicle 1, namely an entry and exit area on the doors 14 of the rail vehicle 1.
  • Figure 1 shows the rail vehicle 1 standing at a platform 16 of a stop station.
  • FIG 2 shows a cross-sectional view of the in Figure 1 shown camera device 10 in a viewing direction that the viewing direction of the side view of the rail vehicle 1 of Figure 1 corresponds.
  • the camera device 10 comprises a lens arrangement 18, which contains an input element 20.
  • the input element 20 is designed as a lens 21, which receives light 22 from the spatial region 12 that enters the lens arrangement 18.
  • the objective 21 directs the incoming light 22 to a mirror element 24.
  • the mirror element 24 further directs light in a direction parallel to the viewing direction Figure 2 aligned guide direction 26.
  • the input element 20 is fastened to a guide element 28, which is designed as a guide tube 29.
  • Figure 3 shows a side 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 into the detection position 30 in a method step A.
  • the movement of the input element 20 is achieved by moving the guide element 28 relative to a surface 32 of the rail vehicle 1 in the guide direction 26 until two stop elements 34, 35 bear against a bearing 38 of the guide element.
  • Figure 4 shows a lateral cross-sectional view of the guide tube 29 in a driving position 40.
  • the input element 20 is located on a side of the surface 32 facing away from the spatial region 12.
  • the end of the guide tube 29 facing the outer region of the rail vehicle 1 closes approximately flush with the Outer surface 32 from.
  • a movement of the input element 20 from the detection position 30 into the driving position 40 takes place in one method step B before a start of the rail vehicle 1.
  • a green loop (not shown) prevents the rail vehicle 1 from starting while the input element 20 is in the detection position 30 or is in this position.
  • 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 designed to move the input element 20 between the detection position 30 and the driving position 40.
  • the linear drive 42 is designed and operatively connected to the guide tube 29 such that movement between the detection position 30 and the driving position 40 is possible, intermediate positions not being provided.
  • the operative connection is achieved by an electromagnetic interaction between a magnetic element (e.g. 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.
  • a magnetic element e.g. a permanent magnet or a coil
  • Figure 3 shows the beam path of the light 22 received by means of the input element 20 within the guide tube 29.
  • the mirror element 24 directs the incoming light 22 to a further mirror element 44, which directs the light through an opening 45 of the guide tube 29 onto an image sensor element 46 of the camera device 10. Between the mirror element 24 and the mirror element 44, the light 22 moves within the guide tube 29 in its longitudinal extent, which corresponds to the guide direction 26.
  • the beam path of the light 22 is telecentric within the guide tube 29.
  • 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 stationary relative to the surface 32.
  • the image sensor element 46 in the example shown in FIG Figure 3 firmly connected to the bearing 38 and arranged next to the guide tube 29. During movement A or B, the image sensor element 46 is not moved with the guide tube 29 (and the input element 20).
  • Figure 5 shows an example of a device not according to the invention.
  • the sensor element 46 is arranged within the guide tube 29.
  • the guide direction 26 is oriented 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.
  • the cross-sectional view shown shows an outer profile 52 of the guide tube 29 with a rounded partial section 53 and a flattened partial section 54.
  • An inner surface 56 of the bearing 38 is designed corresponding to the outer profile 52 in such a way that the inner surface 56 has a rounded partial section 57 and a flattened partial section 58.
  • the sections 53, 54, 57 and 58 are dimensioned such that rotation 59 of the guide tube 29 about its longitudinal axis 60 is prevented.
  • the corresponding flattened sections 54 and 58 form an anti-rotation device 50, which prevents the rotation 59.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Überwachen eines räumlichen Bereichs in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs sowie eine Kameraeinrichtung für das Schienenfahrzeug zum Erfassen des räumlichen Bereichs.
  • Die Vorrichtung umfasst eine bzw. die Kameraeinrichtung zum Erfassen des räumlichen Bereichs, welche eine Objektivanordnung aufweist, wobei die Objektivanordnung ein Eingangselement aufweist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht zu empfangen.
  • Die automatisierte Überwachung von räumlichen Bereichen, insbesondere auf dem Gebiet der Sicherheitstechnik, spielt heutzutage eine zunehmende Rolle. Insbesondere ist es in vielerlei Hinsicht wünschenswert, Überwachungsvorgänge zu automatisieren, um durch Überwachungspersonal entstehende menschliche Faktoren und die damit einhergehenden Fehlerquellen zu vermeiden. Insbesondere für Schienenfahrzeuge gibt es Bestrebungen, 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 Türen 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.
    DE 10 2013 221 879 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Kamera, eine Steuer- und Auswerteeinheit sowie eine Anzeige, wobei die Position der Kamera relativ zum Kraftfahrzeug mittels eines Verstellmechanismusses verstellbar ist.
  • 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 genannten 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 Fahrposition und einer Erfassungsposition, in welcher das Eingangselement zum Empfangen von Licht aus dem räumlichen Bereich ausgerichtet ist, beweglich ausgebildet ist.
  • Mit der Erfindung 13, die durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert ist, wurde erkannt, dass die Kameraeinrichtung (beispielsweise bei der Überwachung eines Abfertigungsvorgangs 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 Erfindung erkannt, dass an der Oberfläche befindliche Kameraeinrichtungen das sogenannte Lichtraumprofil nicht verletzen dürfen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst diese Problematik, indem das Eingangselement zwischen der Fahrposition und der Erfassungsposition beweglich ausgebildet ist.
    Vorzugsweise befindet sich das Eingangselement in der Fahrposition innerhalb eines für den Fahrbetrieb vorgesehenen Lichtraumprofils. Der Fachmann versteht den Begriff "Lichtraumprofil" vorzugsweise als eine Hüllfläche um das Schienenfahrzeug (in Fahrtrichtung gesehen als Hüllkurve darstellbar), aus der Elemente des Schienenfahrzeugs nicht herausstehen dürfen. Das Lichtraumprofil kann ein Außenlichtraumprofil, 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 zusätzlich kann das Lichtraumprofil ein Innenlichtraumprofil, d.h. eine Hüllfläche innerhalb des Schienenfahrzeugs, umfassen: 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 Schienenfahrzeug 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 Erfassungsposition auf den Ein- und Ausstiegsbereich ausgerichtet ist.
  • Die Kameraeinrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, eine Bilderserie 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 Sekunde. 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 transistor), Leuchtdioden-Anzeige (LED: Light-Emitting Diode) und/oder Flüssigkristallanzeige (LCD: Liquid Crystal Display) .
  • 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 vorzugsweise eine Anzeigeeinrichtung des Führerstands für den Fahrzeugführer.
  • Die Objektivanordnung der Kameraeinrichtung umfasst vorzugsweise mehrere optische Elemente, beispielsweise wenigstens eine Linse, einen Filter, ein Prisma, einen Spiegel, etc. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Objektivanordnung wenigstens ein Glasfaserelement. Die Objektivanordnung ist weiter vorzugsweise ausgebildet, mittels der Kameraeinrichtung zu erfassendes Licht aus dem räumlichen Bereich zu einem Umwandlungselement zu leiten. Das Umwandlungselement ist vorzugsweise ausgebildet, eingehendes Licht in ein analoges und/oder digitales Bildsignal für eine weitere Verarbeitung oder Speicherung, beispielsweise mittels eines Speichermediums, umzuwandeln.
  • Das Eingangselement der Objektivanordnung umfasst vorzugsweise 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. Weitere 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 Schienenfahrzeugs 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 Eingangselements nicht mitbewegen. Die erfindungsgemäße Lösung unterscheidet sich somit insbesondere von Lösungen, bei welchen 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 Erfassungsposition 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 eine 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 Erfassungsposition befindet sich das Eingangselement in einer Position 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 Kameraeinrichtung 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.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Bildsensorelement der Kameraeinrichtung, welches zum Umwandeln des mittels des Eingangselements empfangenen und vorzugsweise mittels der Objektivanordnung 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 Objektivanordnung 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 Führungsrichtung relativ zu der Oberfläche beweglich ausgebildet ist.
  • Das Führungselement kann pneumatisch und/oder mittels eines Zahnstangen-, Spindel- und/oder Reibungsantriebs bewegt werden. Eine bevorzugte Weiterbildung der beschriebenen Ausführungsform ist gekennzeichnet durch einen Linearantrieb, welcher 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 Außenkameraeinrichtungen 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 Kraftübertragung auszuüben. Weiter vorzugsweise umfasst der Linearantrieb 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, welches 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 abgewandten Bereich außerhalb des Führungsrohrs zu verhindern. Weiter vorzugsweise sind weitere optische Elemente der Objektivanordnung innerhalb des Führungsrohrs angeordnet.
  • Bevorzugt ist das vorstehend beschriebene Bildsensorelement außerhalb des Führungsrohrs, ortsfest relativ zu der Oberfläche angeordnet. Alternativ kann das Bildsensorelement, welches 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 Spiegelelements. Weiter vorzugsweise ist das Führungsrohr nach Art eines 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 Richtung, die parallel zur Längserstreckung des Führungsrohrs ausgerichtet ist, geführt. Das Licht bewegt sich dabei innerhalb des Führungsrohrs entlang der Längserstreckung des Führungsrohrs. Gegebenenfalls kann das Licht mittels eines zweiten Spiegelelements, vorzugsweise quer zur Längserstreckung, aus dem Führungsrohr heraus und zu dem Bildsensorelement geführt 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 Führungsrohrs bei niedrigen Außentemperaturen, insbesondere weniger als 0 °C, beeinträchtigt wird.
  • Das Führungselement kann im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung 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 Ausrichtung der Führungsrichtung rechtwinklig zur Fahrtrichtung kann das Führungselement im Vergleich zu einer Ausrichtung schräg zur Fahrtrichtung kürzer ausgebildet sein. Eine Ausrichtung 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 Führungselements 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 - beispielsweise 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 Ausstiegstüren nicht gewünscht).
  • Vorzugsweise ist die Längsachse des Führungselements parallel zur Führungsrichtung ausgerichtet.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Ausführungsform umfasst die Verdrehsicherung ein Außenprofil des Führungselements, welches korrespondierend zu einer Innenfläche einer Lagerung des Führungselements ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Verdrehsicherung ein Mehrkantaußenprofil des Führungselements, welches korrespondierend zu einer Mehrkantinnenfläche der Lagerung ausgebildet ist. Weiter vorzugsweise umfasst die Verdrehsicherung eine Nut-Feder-Verbindung zwischen dem Führungselement und der Lagerung. Weiter vorzugsweise 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, vorzugsweise auf einer dem räumlichen Bereich abgewandten Seite der Außenwandung, angeordnet. Dadurch ist das Bildsensorelement vor Einflüssen aus der Umgebung des Schienenfahrzeugs geschützt.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Eingangselement beim Einnehmen der Fahrposition auf einer dem räumlichen Bereich abgewandten Seite der Oberfläche angeordnet. Es wurde mit der Erfindung erkannt, dass außerhalb des Schienenfahrzeugs herausstehende Elemente, wie Kameraeinrichtungen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitszügen, einen negativen Einfluss auf die Aerodynamik sowie die Akustik des Schienenfahrzeugs haben. Zudem werden außerhalb des Schienenfahrzeugs befindliche Kameraeinrichtungen 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 Kameraeinrichtung umfasst eine Objektivanordnung, welche ein Eingangselement aufweist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht zu empfangen. Die Kameraeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, 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 Fahrbetriebs 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 Kameraeinrichtung umfasst ein Bildsensorelement, welches zum Umwandeln des mittels des Eingangselements empfangenen Lichts in ein Bildsignal ausgebildet und relativ zu der Oberfläche ortsfest angeordnet ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Überwachen eines räumlichen Bereichs in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs umfassend: Erfassen des räumlichen Bereichs mittels einer Kameraeinrichtung, welche eine Objektivanordnung 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 Schienenfahrzeugs 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. Ein Bildsensorelement der Kameraeinrichtung ist zum Umwandeln des mittels des Eingangselements empfangenen Lichts in ein Bildsignal ausgebildet und relativ zu der Oberfläche ortsfest angeordnet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch Bewegen des Eingangselements in die Fahrposition in Vorbereitung auf eine Anfahrt des Schienenfahrzeugs.
  • 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 Teilabschnitts eines Schienenfahrzeugs gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Figur 2
    eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel,
    Figur 3
    eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Erfassungsposition,
    Figur 4
    das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Fahrposition und
    Figur 5
    eine schematische Querschnittsansicht einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen 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 Schienenfahrzeugs, beispielsweise des Fahrgastraums innerhalb des Schienenfahrzeugs, eingesetzt werden.
    Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1 in einer schematischen Seitenansicht. Das Schienenfahrzeug 1 weist eine Kameraeinrichtung 10 auf, welche ausgebildet ist, einen räumlichen Bereich 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 Schienenfahrzeug 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 gezeigten Kameraeinrichtung 10 in einer Betrachtungsrichtung, die der Betrachtungsrichtung der Seitenansicht des Schienenfahrzeugs 1 von Figur 1 entspricht. Die Kameraeinrichtung 10 umfasst eine Objektivanordnung 18, welche ein Eingangselement 20 enthält. Das Eingangselement 20 ist als Linse 21 ausgebildet, 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 Spiegelelement 24 lenkt Licht weiter in einer parallel zur Betrachtungsrichtung der Figur 2 ausgerichteten Führungsrichtung 26.
  • Das Eingangselement 20 ist an einem Führungselement 28, welches 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 Verfahrensschritt A in die Erfassungsposition 30 bewegt. Die Bewegung des Eingangselements 20 wird erzielt, indem das Führungselement 28 relativ zu einer Oberfläche 32 des Schienenfahrzeugs 1 in Führungsrichtung 26 bewegt wird, bis zwei Anschlagselemente 34, 35 an einer Lagerung 38 des Führungselements anliegen.
  • Figur 4 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht des Führungsrohrs 29 in einer Fahrposition 40. In der Fahrposition 40 befindet sich das Eingangselement 20 auf einer dem räumlichen Bereich 12 abgewandten Seite der Oberfläche 32. Das dem Außenbereich des Schienenfahrzeugs 1 zugewandte Ende des Führungsrohrs 29 schließt in etwa bündig mit der Außenoberfläche 32 ab. Eine Bewegung des Eingangselements 20 aus der Erfassungsposition 30 in die Fahrposition 40 erfolgt in einem Verfahrensschritt B vor einer Anfahrt des Schienenfahrzeugs 1. Eine Grünschleife (nicht gezeigt) verhindert, dass das Schienenfahrzeug 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, welcher ausgebildet ist, das Eingangselement 20 zwischen der Erfassungsposition 30 und der Fahrposition 40 zu bewegen. Der Linearantrieb 42 ist derart ausgebildet und mit dem Führungsrohr 29 wirkverbunden, dass eine Bewegung zwischen der Erfassungsposition 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 Eingangselements 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 innerhalb des Führungsrohrs 29 in seiner Längserstreckung, welche der Führungsrichtung 26 entspricht. Innerhalb des Führungsrohrs 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 ein Beispiel einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei dem in Figur 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement 46 innerhalb des Führungsrohrs 29 angeordnet. Mit anderen 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 Ausführungsbeispielen 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 Außenprofil 52 des Führungsrohrs 29 mit einem gerundeten Teilabschnitt 53 und einem abgeflachten Teilabschnitt 54. Eine Innenfläche 56 der Lagerung 38 ist korrespondierend zu dem Außenprofil 52 derart ausgebildet, dass die Innenfläche 56 einen gerundeten Teilabschnitt 57 und einen abgeflachten Teilabschnitt 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 (15)

  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, wobei die Objektivanordnung (18) ein Eingangselement (20) aufweist, welches ausgebildet ist, eingehendes Licht (22) zu empfangen,
    wobei
    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 und
    wobei ein Bildsensorelement (46) der Kameraeinrichtung (10) zum Umwandeln des mittels des Eingangselements (20) empfangenen Lichts (22) in ein Bildsignal ausgebildet und relativ zu der Oberfläche (32) ortsfest angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangselement (20) an einem Führungselement (28) befestigt ist, welches linear in einer Führungsrichtung (26) relativ zu der Oberfläche (32) beweglich ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    gekennzeichnet durch
    einen Linearantrieb (42), welcher zum Bewegen des Führungselements (28) in der Führungsrichtung (26) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Führungselement (28) ein Führungsrohr (29) umfasst, welches ausgebildet ist, von dem Eingangselement (20) empfangenes Licht (22) zu dem Bildsensorelement (46) zu führen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    gekennzeichnet durch
    ein Heizelement (62) zum Heizen des Führungsrohrs (29).
  6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungsrichtung (26) im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Fahrtrichtung (48) des Schienenfahrzeugs (1) ausgerichtet ist.
  7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Führungselement (28) eine Verdrehsicherung (50) aufweist, welche ausgebildet ist, eine Drehung (59) des Führungselements (28) um eine Längsachse (60) des Führungselements (28) zu verhindern.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verdrehsicherung ein Außenprofil (52) des Führungselements (28) umfasst, welches korrespondierend zu einer Innenfläche (56) einer Lagerung (38) des Führungselements (28) ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Oberfläche (32) eine Außenoberfläche einer Außenwandung (33) des Schienenfahrzeugs (1) umfasst.
  10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bildsensorelement (46; 47) innerhalb des Schienenfahrzeugs (1), vorzugsweise auf einer dem räumlichen Bereich (12) abgewandten Seite der Außenwandung (33), angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Eingangselement (20) beim Einnehmen der Fahrposition (40) auf einer dem räumlichen Bereich (12) abgewandten Seite der Oberfläche (32) angeordnet ist.
  12. Kameraeinrichtung für ein Schienenfahrzeug (1) zum Erfassen 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,
    wobei bei Montage der Kameraeinrichtung (10) in dem Schienenfahrzeug (1)
    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,
    umfassend ein Bildsensorelement (46), welches zum Umwandeln des mittels des Eingangselements (20) empfangenen Lichts (22) in ein Bildsignal ausgebildet und relativ zu der Oberfläche (32) ortsfest angeordnet ist.
  13. Verfahren zum Überwachen eines räumlichen Bereichs (12) in der Umgebung oder innerhalb eines Schienenfahrzeugs (1) umfassend:
    Erfassen des räumlichen Bereichs (12) mittels einer Kameraeinrichtung (10), welche eine Objektivanordnung (18) aufweist, wobei das Erfassen ein Empfangen von Licht (22) mittels eines Eingangselements (20) der Objektivanordnung umfasst, und
    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 Fahrposition (40) in eine Erfassungsposition (30), in welcher das Eingangselement (20) zum Empfangen von Licht (22) aus dem räumlichen Bereich (12) ausgerichtet ist,
    wobei ein Bildsensorelement (46) der Kameraeinrichtung (10) zum Umwandeln des mittels des Eingangselements (20) empfangenen Lichts (22) in ein Bildsignal ausgebildet und relativ zu der Oberfläche (32) ortsfest angeordnet ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch
    Bewegen (B) des Eingangselements (20) in die Fahrposition (40) in Vorbereitung auf eine Anfahrt des Schienenfahrzeugs (1) .
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 12,
    gekennzeichnet durch
    Verhindern der Anfahrt des Schienenfahrzeugs (1) mittels einer Grünschleife, während das Eingangselement (20) die Erfassungsposition (30) einnimmt.
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