EP4310803A1 - Türmodul für ein schienenfahrzeug, transpondereinheit, schienenfahrzeug und verfahren - Google Patents

Türmodul für ein schienenfahrzeug, transpondereinheit, schienenfahrzeug und verfahren Download PDF

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EP4310803A1
EP4310803A1 EP23186271.5A EP23186271A EP4310803A1 EP 4310803 A1 EP4310803 A1 EP 4310803A1 EP 23186271 A EP23186271 A EP 23186271A EP 4310803 A1 EP4310803 A1 EP 4310803A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
door module
module
antenna
rail vehicle
response
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23186271.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Wilflinger
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.)
Knorr Bremse GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse GmbH filed Critical Knorr Bremse GmbH
Publication of EP4310803A1 publication Critical patent/EP4310803A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
    • G07C9/28—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass the pass enabling tracking or indicating presence

Definitions

  • the present approach relates to a door module for a rail vehicle, a transponder unit, a rail vehicle and a method for operating a door module.
  • People counting can be carried out in public transport using 3D cameras or manually.
  • Contactless ticket systems can be represented using standalone devices to which the ticket can be held.
  • the task of the present approach is to create an improved door module for a rail vehicle, an improved transponder unit, an improved rail vehicle and an improved method for operating a door module.
  • a door module for a rail vehicle comprises at least one antenna module for applying an electromagnetic field to at least part of an access area of the door module in response to an antenna signal supplied to the antenna module and at least one evaluation device for evaluating a response signal received from the antenna module in response to the antenna signal.
  • This represents the response signal a change and additionally or alternatively an impedance of the electromagnetic field and additionally or alternatively information provided by a transponder unit.
  • the rail vehicle can be, for example, a railway vehicle that is guided or can be guided on rails for transporting people, for example a subway or an S-Bahn.
  • a transport fee can be charged for transport, for example if the person to be transported buys a ticket before starting the journey.
  • the door module presented here can be integrated into the rail vehicle.
  • the door module can, for example, include a portal frame for anchoring one or two doors that can be controlled electronically, for example, as well as the antenna module and the evaluation device presented here.
  • an access area which can be a passage area for entering the rail vehicle through the portal frame, can be exposed to the electromagnetic field.
  • the portal frame i.e.
  • the field generated in or on the portal frame can advantageously be used for the detection of people, for example in that an impedance generated by the body of a person passing through or an attenuation of the antenna signal can be recognized and counted by means of the evaluation unit (general frequency response ). Additionally or alternatively, a circuit in the transponder unit can be activated by the magnetic field.
  • the transponder unit can be, for example, an RFID system or similar tags.
  • the transponder unit can, for example, be implanted on a ticket purchased by the person boarding and be designed to output a response signal, that is, a frequency-dependent response, in response to the electromagnetic field.
  • the transponder unit can be recognized as such due to its special frequency-dependent response and interpreted as the person's access authorization.
  • people counting and recognition of access authorizations can be displayed more reliably and without additional action by the person to be transported, since the ticket is not held against a reading device but can be registered directly when crossing the access area.
  • the evaluation device can be designed to count a number of people passing through the door module using the response signal.
  • the evaluation device which can also be referred to as electronics, can apply 8MHz for 2ms to the door module, for example.
  • the response can be measured in the next 5ms. If this is attenuated according to a predetermined pattern, a people counter in the evaluation device can, for example, be increased by one. This offers the advantage that a number of passengers can be recorded and, for example, regulated using the door module.
  • the evaluation device can be designed to assign the number of people to a person parameter using an assignment rule of a change in the electromagnetic field. For example, only a change in the electromagnetic field of a certain extent can be counted as a person, which means that changes caused by small people, such as children or animals, are advantageously not counted. Additionally or alternatively, a direction of movement of the person can be evaluated as a personal parameter, so that it can advantageously be recorded how many people get in and how many people get out.
  • the evaluation device can be designed to interpret the information provided by the transponder unit as an authorization status for transporting a person in the rail vehicle. For example, using the response signal, it can be detected whether the person boarding is carrying a ticket that is valid for the corresponding rail vehicle, and it can also be read in, for example, what type of ticket it is. For example, a variable amount of information can be read in, such as whether it is a 1st or 2nd class ticket, an adult or child ticket, an annual, monthly or single ticket, and whether the authorization status is one Accompanying person, for example, to accompany a physically impaired passenger, etc.
  • ticket inspection can be optimized in this way.
  • the door module may include a display unit for displaying the authorization status.
  • the display unit can be designed to display or output the authorization status using the information optically and additionally or alternatively acoustically and additionally or alternatively haptically.
  • the display unit can be, for example, a microphone unit, by means of which, for example, a certain tone can be output for people with access authorization and a different tone for people without access authorization.
  • the display unit can include, for example, a lighting element that lights up in different colors, for example, in the situations described.
  • the evaluation device can apply 8MHz to the door module for 2ms. The response can be measured in the next 5ms.
  • a green LED for an existing ticket can be displayed, for example. This has the advantage that both passengers and railway staff can receive a direct warning if a ticket does not authorize them to travel on the rail vehicle in question or is not available.
  • the antenna module can be arranged in and additionally or alternatively on a sealing element for sealing a door and additionally or alternatively a portal frame of the door module.
  • the antenna module can be arranged in or on a sealing angle of the portal frame.
  • the portal frame or, in particular, the sealing angle has not previously had any sensory function. If, for example, it is hung decoupled using plastic discs, it can advantageously be used as an antenna, whereby people counting and access authorization can be displayed very cheaply.
  • the antenna module can be arranged at least partially circumferentially around the access area.
  • the antenna module can be guided as an electrical conductor or wire unit along side walls of the door module and along a ceiling element connecting the side walls. This has the advantage that an electromagnetic field generated by the antenna module covers almost the entire access area so that all people entering or exiting can be recorded.
  • a transponder unit which is designed to provide a response signal representing an authorization status of a person to be transported in response to an antenna signal received from a variant of the door module described above.
  • the transponder unit can, for example, be designed as an RFID system or with similar technology and, for example, be integrated into a ticket.
  • the transponder unit can be manufactured inexpensively and, in combination with a variant of the previously presented door module, can make ticket checks for rail vehicle passengers quicker and more reliable.
  • the transponder unit can be designed as a passive unit or as a software module of a mobile phone.
  • the transponder unit can be an RFID chip that can be integrated into a ticket. This has the advantage that the transponder unit can be manufactured with minimal cost and at the same time enables reliable ticket checking. Training as a software module (app) for a mobile phone offers the advantage that users of the rail vehicle can often use existing mobile phones for additional benefit, so that, for example, complex ticket checks can be avoided and rail operations can be carried out quickly and smoothly.
  • a method for operating a door module includes a step of providing the antenna signal to the antenna module, a step of applying an electromagnetic field to at least a portion of the access area of the door module in response to an antenna signal and a step of receiving the response signal.
  • the method includes a step of reading in the antenna signal and a step of providing the response signal to the door module.
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control device.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard drive memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, particularly if the program product or program is executed on a computer or device.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a rail vehicle 100 with a door module 105 according to an exemplary embodiment.
  • the rail vehicle 100 is a vehicle that can be driven on rails for transporting passengers.
  • the rail vehicle 100 has an access area 110 for entering and leaving the rail vehicle 100.
  • the access area 110 can be subjected to an electromagnetic field by means of an antenna module 115 of the door module 105 in response to an antenna signal.
  • the antenna module 115 is arranged in a sealing angle of a portal frame 117 of the door module 105 and, by way of example, partially circumferentially around the access area 110.
  • the door module 105 is designed to evaluate a response signal 125 received in response to the antenna signal.
  • the response signal 125 represents, merely by way of example, a change in the electromagnetic field and information provided by a transponder unit 130. In one embodiment, this information includes an authorization status for transporting a person 132 in the rail vehicle.
  • the transponder unit 130 is a passive unit designed, for example, as a so-called RFID tag, which is arranged, for example, on a ticket 135 of a person 132 to be transported by the rail vehicle 100.
  • the transponder unit 130 is designed to provide the response signal 125 representing an authorization status of the person 132 in response to the antenna signal received by the door module 105.
  • the evaluation device 120 is designed to count a number of people passing through the door module 105 using the response signal 125. Only by way of example can a change in the electromagnetic field be assigned to a person parameter using an assignment rule. Accordingly, the evaluation device 120 is designed in one exemplary embodiment to evaluate, as a personal parameter, a predetermined size of the person 132, that is to say a corresponding degree of attenuation of the electromagnetic field in the access area 110, as well as, merely by way of example, a direction of movement of the person 132. This makes it possible to detect, for example, whether the person 132 is entering or leaving the rail vehicle 100.
  • the rail vehicle 100 shown here includes a door module 105, the portal frame 117 of which can be used as an antenna similar to an anti-theft device in department stores for the detection of people (general frequency response) and RFID or similar tags (frequency-dependent response).
  • the person 132 can be recognized and counted by attenuating the antenna signal; tags can be recognized as such due to their special frequency-dependent response.
  • the sealing angle of the portal frame 117 is suspended decoupled using plastic disks and can be used as an antenna. Electronics are designed to apply 8 MHz for 2 ms to this, for example. The response can be measured in the next 5 ms. If this is dampened according to a pattern, an exemplary people counter of the evaluation device 120 can be increased by one. If there is also a specific response of, for example, two pattern frequencies, the detected person 132 is recognized as having driving authorization.
  • Fig. 2 shows a block diagram of an evaluation device 120 according to an exemplary embodiment.
  • the evaluation device 120 corresponds to or is similar to the evaluation device described in the previous figure and can be used in a door module, as described above.
  • the evaluation device 120 is designed to provide an antenna signal 200 to an antenna module 115 in order to at least partially apply an electromagnetic field 205 to an access area of a rail vehicle, as described in the previous figure.
  • a transponder unit 130 is designed to output a response signal 125, the response signal 125 representing, for example, information comprising an authorization status of a person to be transported.
  • the evaluation device 120 is in turn designed to read in and evaluate the response signal 125.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a rail vehicle 100 with a door module 105 according to an exemplary embodiment.
  • the rail vehicle 100 shown here corresponds to or is similar to that in the previous one Figure 1 described rail vehicle.
  • the antenna module comprises a first sub-module 115A and a second sub-module 115B, which partially enclose the access area 110 of the rail vehicle 100 from two opposite sides.
  • the first sub-module 115A is arranged in a first sealing element 300 of a first door 305 of the rail vehicle 100 and the second sub-module 115B is arranged, merely as an example, in a second sealing element 310 of a second door 315 of the rail vehicle 100.
  • the sealing elements 300, 310 are designed as sealing lips for sealing the doors 305, 315.
  • the door module 105 also includes a display unit 330 for displaying the authorization status of the person 132 to be transported.
  • the display unit 330 can be controlled by the evaluation device 120 using the response signal 125 of the transponder unit 130 in order to simply display the authorization status of the person 132 to be displayed visually as an example.
  • the display unit 330 is designed to light up a green LED for an existing ticket, for example, in response to a specific answer.
  • Fig. 4 shows a flowchart of a method 400 for operating a door module, as in the previous ones Figures 1 and 3 was described.
  • the method 400 includes a step 405 of providing the antenna signal to the antenna module, a step 410 of applying an electromagnetic field to at least a portion of the access area of the door module in response to an antenna signal and a step 415 of receiving the response signal.
  • Fig. 5 shows a flowchart of a method 500 for operating a transponder unit, as in the previous ones Figures 1 and 3 was described.
  • the method 500 includes a step 505 of reading the antenna signal and a step 510 of providing the response signal to the door module.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Türmodul (105) für ein Schienenfahrzeug (100). Das Türmodul (105) umfasst mindestens ein Antennenmodul (115) zum Beaufschlagen zumindest eines Teils eines Zutrittsbereichs (110) des Türmoduls (105) mit einem elektromagnetischen Feld ansprechend auf ein dem Antennenmodul (115) zugeführtes Antennensignal und mindestens eine Auswerteeinrichtung (120) zum Auswerten eines ansprechend auf das Antennensignal vom Antennenmodul (115) empfangenen Antwortsignals (125). Dabei repräsentiert das Antwortsignal (125) eine Veränderung und zusätzlich oder alternativ eine Impedanz des elektromagnetischen Feldes und zusätzlich oder alternativ eine von einer Transpondereinheit (130) bereitgestellte Information.

Description

  • Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf ein Türmodul für ein Schienenfahrzeug, eine Transpondereinheit, ein Schienenfahrzeug und auf ein Verfahren zum Betreiben eines Türmoduls.
  • Personenzählung kann im öffentlichen Personenverkehr mittels 3D-Kameras oder händisch durchgeführt werden. Berührungslose Ticketsysteme können mittels eigenständiger Geräte dargestellt werden, zu denen das Ticket hingehalten werden kann.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes ein verbessertes Türmodul für ein Schienenfahrzeug, eine verbesserte Transpondereinheit, ein verbessertes Schienenfahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Türmoduls zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Türmodul für ein Schienenfahrzeug, eine Transpondereinheit, ein Schienenfahrzeug und durch ein Verfahren zum Betreiben eines Türmoduls gemäß den Hauptansprüchen gelöst.
  • Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen in einer günstigeren und gegen Vandalismus und Umwelteinflüsse robusteren Möglichkeit der Personenzählung sowie in einer erhöhten Zuverlässigkeit von Zutrittsberechtigungen.
  • Es wird ein Türmodul für ein Schienenfahrzeug vorgestellt. Das Türmodul umfasst mindestens ein Antennenmodul zum Beaufschlagen zumindest eines Teils eines Zutrittsbereichs des Türmoduls mit einem elektromagnetischen Feld ansprechend auf ein dem Antennenmodul zugeführten Antennensignal und mindestens eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten eines ansprechend auf das Antennensignal vom Antennenmodul empfangenen Antwortsignals. Dabei repräsentiert das Antwortsignal eine Veränderung und zusätzlich oder alternativ eine Impedanz des elektromagnetischen Feldes und zusätzlich oder alternativ eine von einer Transpondereinheit bereitgestellte Information.
  • Bei dem Schienenfahrzeug kann es sich zum Beispiel um ein auf Schienen geführtes oder führbares Fahrzeug einer Bahn zum Transport von Personen handeln, zum Beispiel um eine U-Bahn oder eine S-Bahn. Für den Transport kann ein Beförderungsentgeld erhoben werden, beispielsweise indem eine zu befördende Person vor Fahrtantritt einen Fahrschein beziehungsweise ein Ticket löst. Zum Vermeiden von händisch durchgeführten Ticketkontrollen, kann das hier vorgestellte Türmodul in dem Schienenfahrzeug integriert sein. Das Türmodul kann beispielsweise einen Portalrahmen zum Verankern einer oder zwei zum Beispiel elektronisch ansteuerbaren Türen umfassen sowie das hier vorgestellte Antennenmodul und die Auswerteeinrichtung. Mittels des Antennenmoduls kann ein Zutrittsbereich, bei dem es sich um einen Durchgangsbereich zum Betreten des Schienenfahrzeugs durch den Portalrahmen handeln kann, mit dem elektromagnetischen Feld beaufschlagt werden. Hierbei kann der Portalrahmen, das heißt das im oder am Portalrahmen erzeugte Feld, vorteilhafterweise zur Detektion für Personen eingesetzt werden, beispielsweise indem eine durch einen Körper einer hindurchtretenden Person erzeugte Impedanz beziehungsweise eine Dämpfung des Antennensignals mittels der Auswerteeinheit erkannt und gezählt werden kann (allgemeine Frequenzantwort). Zusätzlich oder alternativ kann durch das Magnetfeld ein Stromkreis der Transpondereinheit aktiviert werden. Bei der Transpondereinheit kann es sich zum Beipsiel um RFID-System oder um ähnliche Tags handeln. Die Transpondereinheit kann beispielsweise auf einem von der einsteigenden Person gelösten Ticket implantiert und ausgebildet sein, um ansprechend auf das elektromagnetische Feld ein Antwortsignal, das heißt eine frequenzabhängige Antwort, auszugeben. Die Transpondereinheit kann aufgrund ihrer speziellen frequenzabhängigen Antwort als solche erkannt und als Zutrittsberechtigung der Person gewertet werden. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Personenzählung und Erkennung von Zutrittsberechtigungen zuverlässiger und ohne zusätzliche Aktion der zu befördenden Person dargestellt werden, da das Ticket nicht an ein Lesegerät gehalten wird sondern direkt beim Durchqueren der Zutrittsbereichs registriert werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um unter Verwendung des Antwortsignals eine Anzahl von durch das Türmodul tretenden Personen zu zählen. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung, die auch als Elektronik bezeichnet werden kann, das Türmodul mit beispielsweise 8MHz für 2ms beaufschlagen. In den nächsten 5ms kann die Antwort gemessen werden. Ist diese einem vorbestimmten Muster entsprechend gedämpft, kann beispielsweise ein Personenzähler der Auswerteeinrichtung um eins erhöht werden. Das bietet den Vorteil, dass mittels des Türmoduls eine Anzahl von Fahrgästen erfasst und beispielsweise reguliert werden kann.
  • Zudem kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um die Anzahl der Personen unter Verwendung einer Zuordnungsvorschrift einer Änderung des elektromagnetischen Feldes zu einem Personenparameter zuzuordnen. Beispielsweise kann unter dabei nur eine Änderung des elektromagnetischen Feldes ab einem bestimmten Ausmaß als Person gewertet werden, wodurch vorteilhafterweise durch kleine Personen, wie Kinder oder Tiere, ausgelöste Veränderungen nicht gezählt werden. Zusätzlich oder alternativ kann als Personenparameter eine Bewegungsrichtung der Person ausgewertet werden, sodass vorteilhafterweise erfasst werden kann, wie viele Personen ein- und wie viele Personen aussteigen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um die von der Transpondereinheit bereitgestellte Information als einen Berechtigungsstatus zum Befördern einer Person in dem Schienenfahrzeug zu interpretieren. Beispielsweise kann unter Verwendung des Antwortsignals erfasst werden, ob die einsteigende Person eine für das entsprechende Schienenfahrzeug gültige Fahrkarte führt, ebenso wie zum Beispiel eingelesen werden kann, um welche Art von Fahrkarte es sich dabei handelt. Beispielsweise kann eine variable Anzahl von Informationen eingelesen werden, wie zum Beispiel ob es sich um eine Fahrkarte für die 1. oder 2. Klasse handelt, um eine Erwachsenen- oder Kinderfahrkarte, um einen Jahres-, Monats- oder Einzelfahrschein, ob der Berechtigungsstatus eine Begleitperson zum Beispiel zum Begleiten eines körperlich beeinträchtigten Fahrgasts umfasst usw. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Fahrkartenkontrolle optimiert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Türmodul eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Berechtigungsstatus umfassen. Dabei kann die Anzeigeeinheit ausgebildet sein, den Berechtigungstatus unter Verwendung der Information optisch und zusätzlich oder alternativ akustisch und zusätzlich oder alternativ haptisch anzuzeigen oder auszugeben. Bei der Anzeigeeinheit kann es sich zum Beispiel um eine Mikrophoneinheit handeln, mittels der zum Beispiel ein bestimmter Ton für zutrittsberechtigte Personen ausgegeben werden kann und ein anderer Ton für Personen ohne Zutrittsberechtigung. Zusätzlich oder alternativ kann die Anzeigeeinheit zum Beispiel ein Leuchtelement umfassen, das beispielsweise in den beschriebenen Situationen in verschiedenen Farben aufleuchtet. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung das Türmodul mit beispielsweise 8MHz für 2ms beaufschlagen. In den nächsten 5ms kann die Antwort gemessen werden. Erfolgt eine spezifische Antwort von zum Beispiel zwei Musterfrequenzen, kann zum Beispiel eine grüne LED für vorhandenes Ticket angezeigt werden. Das hat den Vorteil, dass sowohl Fahrgäste als auch Bahnpersonal eine direkte Warnung erhalten können, wenn eine Fahrkarte nicht zur Mitfahrt in dem betreffenden Schienenfahrzeug berechtigt oder nicht vorhanden ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Antennenmodul in und zusätzlich oder alternativ an einem Dichtelement zum Abdichten einer Tür und zusätzlich oder alternativ eines Portalrahmens des Türmoduls angeordnet sein. Beispielsweise kann das Antennenmodul in oder an einem Dichtwinkel des Portalrahmens angeordnet sein. Der Portalrahmen beziehungsweise im speziellen der Dichtwinkel hatte bisher keine sensorische Funktion. Wenn er nun zum Beispiel mittels Kunststoffscheiben entkoppelt aufgehängt wird, kann er vorteilhafterweise als Antenne genutzt werden, wodurch eine Personenzählung und Zutrittsberechtigung sehr günstig dargestellt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Antennenmodul zumindest teilweise umlaufend um den Zutrittsbereich angeordnet sein. Beispielsweise kann das Antennenmodul als elektrischer Leiter beziehungsweise Drahteinheit entlang von Seitenwänden des Türmoduls und entlang eines die Seitenwände verbindeneden Deckenelements geführt sein. Das hat den Vorteil, dass ein durch das Antennenmodul erzeugte elektromagnetische Feld annähernd den gesamten Zutrittsbereich umfassen kann, wodurch alle ein- beziehungsweise aussteigenden Personen erfasst werden können.
  • Zudem wird eine Transpondereinheit vorgestellt, die ausgebildet ist, um ansprechend auf ein von einer Variante des zuvor beschriebenen Türmoduls empfangenen Antennensignal ein einen Berechtigungsstatus einer zu befördernden Person repräsentierendes Antwortsignal bereitzustellen. Die Transpondereinheit kann beispielsweise als RFID-System oder mit einer ähnlichen Technologie ausgebildet sein und zum Beispiel in einer Fahrkarte integriert sein. Vorteilhafterweise kann die Transpondereinheit günstig hergestellt werden und kann in Kombination mit einer Variante des zuvor vorgestellten Türmoduls eine Fahrkartenkontrolle bei Fahrgästen des Schienenfahrzeugs schneller und zuverlässiger gestalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Transpondereinheit als passive Einheit oder als Softwaremodul eines Mobiltelefons ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei der Transpondereinheit um einen RFID-Chip handeln, der in eine Fahrkarte integriert sein kann. Das hat den Vorteil, dass die Transpondereinheit mit minimalem Kostenaufwand hergestellt werden kann und zugleich eine zuverlässige Fahrkartenkontrolle ermöglicht. Die Ausbildung als Softwremodul (App) eines Mobiltelefons bietet den Vorteil, von Benutzern des Schienenfahrzeugs oftmals bereits vorhandene Mobiltelefone für einen zusätzlichen Nutzen einsetzen zu können, sodass beispielsweise eine aufwändige Ticketkontrolle vermieden werden kann und der Bahnbetrieb schnell und reibungslos abgewickelt werden kann.
  • Zudem wird ein Schienenfahrzeug mit einer Variante des zuvor vorgestellten Türmoduls vorgestellt. Auch in dieser Kombination können alle zuvor beschriebenen Vorteile optimal umgesetzt werden.
  • Zudem wird ein Verfahren zum Betreiben eines Türmoduls vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Bereitstellens des Antennensignals an das Antennenmodul, einen Schritt des Beaufschlagens zumindest eines Teils des Zutrittsbereichs des Türmoduls mit einem elektromagnetischen Feld ansprechend auf ein Antennensignal und einen Schritt des Empfangens des Antwortsignals.
  • Zudem wird ein Verfahren zum Betreiben einer Variante der zuvor vorgestellten Transpondereinheit vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens des Antennensignals und einen Schritt des Bereitstellens des Antwortsignals an das Türmodul.
  • Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
  • Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
  • Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einem Türmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Auswerteeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einem Türmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Türmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
    • Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Transpondereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs 100 mit einem Türmodul 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Schienenfahrzeug 100 handelt es sich in einem Ausführungsbeispiel um ein auf Schienen führbahres Fahrzeug zum Transport von Fahrgästen. Hierfür weist das Schienenfahrzeug 100 einen Zutrittsbereich 110 zum Betreten und Verlassen des Schienenfahrzeugs 100 auf. Der Zutrittsbereich 110 ist mittels eines Antennenmoduls 115 des Türmoduls 105 ansprechend auf ein Antennensignal mit einem elektromagnetischen Feld beaufschlagbar. In einem Ausführungsbeispiel ist das Antennenmodul 115 hierfür in einem Dichtwinkel eines Portalrahmens 117 des Türmoduls 105 und dabei lediglich beispielhaft teilweise umlaufend um den Zutrittsbereich 110 angeordnet.
  • Mittels einer Auswerteeinrichtung 120 ist das Türmodul 105 ausgebildet, um ein ansprechend auf das Antennensignal empfangenen Antwortsignal 125 auszuwerten. Das Antwortsignal 125 repräsentiert dabei lediglich beispielhaft eine Veränderung des elektromagnetischen Feldes und eine von einer Transpondereinheit 130 bereitgestellte Information. In einem Ausführungsbeispiel umfasst diese Information einen Berechtigungsstatus zum Befördern einer Person 132 in dem Schienenfahrzeug.
  • Bei der Transpondereinheit 130 handelt es sich in einem Ausführungsbeispiel um eine lediglich beispielhaft als sogenanntes RFID-Tag ausgebildetete passive Einheit, die beispielhaft an einem Fahrschein 135 einer von dem Schienenfahrzeug 100 zu befördenden Person 132 angeordnet ist. Die Transpondereinheit 130 ist ausgebildet, um ansprechend auf das von dem Türmodul 105 empfangene Antennensignal das einen Berechtigungsstatus der Person 132 repräsentierendes Antwortsignal 125 bereitzustellen.
  • Die Auswerteeinrichtung 120 ist in einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um unter Verwendung des Antwortsignals 125 eine Anzahl von durch das Türmodul 105 tretenden Personen zu zählen. Dabei ist lediglich beispielhaft der Anzahl der Personen unter Verwendung einer Zuordnungsvorschrift eine Änderung des elektromagnetischen Feldes zu einem Personenparameter zuordenbar. Entsprechend ist die Auswerteeinrichtung 120 in einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um als Personenparameter eine vorbestimmte Größe der Person 132, das heißt einen Entsprechenden Grad der Dämpfung des elektromagnetischen Feldes im Zutrittsbereich 110, sowie lediglich beispielhaft eine Bewegungsrichtung der Person 132 auszuwerten. Dadurch ist beispielhaft erfassbar, ob die Person 132 das Schienenfahrzeug 100 betritt oder dieses verlässt.
  • Mit anderen Worten umfasst das hier dargestellte Schienenfahrzeug 100 ein Türmodul 105, dessen Portalrahmen 117 als Antenne ähnlich einer Diebstahlsicherung in Kaufhäusern für die Detektion von Personen (allgemeine Frequenzantwort) und RFID oder ähnliche Tags (frequenzabhängige Antwort) verwendbar ist. Die Person 132 ist durch Dämpfung des Antennensignals erkennbar und zählbar, Tags sind aufgrund ihrer speziellen frequenzabhängigen Antwort als solche erkennbar. Der Dichtwinkel des Portalrahmens 117 ist lediglich beispielhaft mittels Kunststoffscheiben entkoppelt aufgehängt und als Antenne nutzbar. Eine Elektronik ist ausgebildet, um diesen mit beispielhaft 8 MHz für 2 ms zu beaufschlagen. In den nächsten 5 ms ist die Antwort messbar. Erfolgt diese einem Muster entsprechend gedämpft, ist ein beispielhafter Personenzähler der Auswerteeinrichtung 120 um eins erhöhbar. Erfolgt zudem eine spezifische Antwort von beispielhaft zwei Musterfrequenzen, ist eine Fahrberechtigung der erfassten Person 132 erkannt.
  • Dadurch ist eine Personenzählung und Erkennung von Zutrittsberechtigungen zum Befördern von Fahrgästen in dem Schienenfahrzeug 100 erleichtert. Die Personenzählung ist günstiger und robuster gegen Vandalismus und Umwelteinflüsse darstellbar und die Zutrittsberechtigung ist zuverlässiger und ohne zusätzliche Aktion, wie in die Nähe halten eines Tickets an ein entsprechendes Gerät, darstellbar.
  • Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Auswerteeinrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Auswerteeinrichtung 120 entspricht oder ähnelt der ind er vorangegangenen Figur beschriebenen Auswerteeinrichtung und ist in einem Türmodul, wie es vorangehend beschrieben wurde, einsetzbar. Die Auswerteeinrichtung 120 ist ausgebildet, um ein Antennensignal 200 an ein Antennenmodul 115 bereitzustellen, um einen Zutrittsbereich eines Schienenfahrzeugs, wie es in der vorangegangenen Figur beschrieben wurde, zumindest teilweise mit einem elektromagnetischen Feld 205 zu beaufschlagen. Ansprechend auf das mittels des Antennensignals 200 erzeugten Feldes 205 ist eine Transpondereinheit 130 ausgebildet, um ein Antwortsignal 125 auszugeben, wobei das Antwortsignal 125 beispielhaft eine einen Berechtigungsstatus einer zu befördernden Person umfassende Information repräsentiert. Die Auswerteeinrichtung 120 ist wiederum ausgebildet, um das Antwortsignal 125 einzulesen und auszuwerten.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeug 100 mit einem Türmodul 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Schienenfahrzeug 100 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen Figur 1 beschriebenen Schienenfahrzeug.
  • Dabei umfasst in diesem Ausführungsbeispiel das Antennenmodul ein erstes Teilmodul 115A und ein zweites Teilmodul 115B, die den Zutrittsbereich 110 des Schienenfahrzeugs 100 von zwei gegenüberliegenden Seiten teilweise umschließen. Hierfür ist das erste Teilmodul 115A in einem ersten Dichtelement 300 einer ersten Tür 305 des Schienenfahrzeugs 100 angeordnet und das zweite Teilmodul 115B ist lediglich beispielhaft in einem zweiten Dichtelement 310 einer zweiten Tür 315 des Schienenfahrzeugs 100 angeordnet. Die Dichtelemente 300, 310 sind in einem Ausführungsbeispiel als Dichtlippen zum Abdichten der Türen 305, 315 ausgebildet.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Türmodul 105 zudem eine Anzeigeeinheit 330 zum Anzeigen des Berechtigungsstatus der zu befördernden Person 132. Dabei ist die Anzeigeeinheit 330 in einem Ausführungsbeispiel von der Auswerteeinrichtung 120 unter Verwendung des Antwortsignals 125 der Transpondereinheit 130 ansteuerbar, um den Berechtigungstatus der Person 132 lediglich beispielhaft visuell anzuzeigen.
  • Entsprechend ist die Anzeigeeinheit 330 ausgebildet, um ansprechend auf eine eine spezifische Antwort beispielhaft eine grüne LED für vorhandenes Ticket aufleuchten zu lassen.
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Betreiben eines Türmoduls, wie es in den vorangegangenen Figuren 1 und 3 beschrieben wurde. Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 405 des Bereitstellens des Antennensignals an das Antennenmodul, einen Schritt 410 des Beaufschlagens zumindest eines Teils des Zutrittsbereichs des Türmoduls mit einem elektromagnetischen Feld ansprechend auf ein Antennensignal und einen Schritt 415 des Empfangens des Antwortsignals.
  • Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Betreiben einer Transpondereinheit, wie sie in den vorangegangenen Figuren 1 und 3 beschrieben wurde. Das Verfahren 500 umfasst einen Schritt 505 des Einlesens des Antennensignals und einen Schritt 510 des Bereitstellens des Antwortsignals an das Türmodul.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 100
    Schienenfahrzeug
    105
    Türmodul
    110
    Zutrittsbereich
    115
    Antennenmodul
    115A
    erstes Teilmodul des Antennenmoduls
    115B
    zweites Teilmodul des Antennenmoduls
    117
    Portalrahmen
    120
    Auswerteeinrichtung
    125
    Antwortsignal
    130
    Transpondereinheit
    132
    Person
    135
    Fahrschein
    200
    Antennensignal
    205
    elektromagnetisches Feld
    300
    erstes Dichtelement
    305
    erste Tür
    310
    zweites Dichtelement
    315
    zweite Tür
    400
    Verfahren zum Betreiben eines Türmoduls
    405
    Schritt des Bereitstellens des Antennensignals
    410
    Schritt des Beaufschlagens
    415
    Schritt des Empfangens
    500
    Verfahren zum Betreiben einer Transpondereinheit
    505
    Schritt des Einlesens
    510
    Schritt des Bereitstellens des Antwortsignals

Claims (14)

  1. Türmodul (105) für ein Schienenfahrzeug (100), wobei das Türmodul (105) folgende Merkmale aufweist:
    mindestens ein Antennenmodul (115) zum Beaufschlagen zumindest eines Teils eines Zutrittsbereichs (110) des Türmoduls (105) mit einem elektromagnetischen Feld (205) ansprechend auf ein dem Antennenmodul (115) zugeführtes Antennensignal (200); und
    mindestens eine Auswerteeinrichtung (120) zum Auswerten eines ansprechend auf das Antennensignal (200) vom Antennenmodul (115) empfangenen Antwortsignals (125), wobei das Antwortsignal (125) eine Veränderung und/oder eine Impedanz des elektromagnetischen Feldes und/oder eine von einer Transpondereinheit (130) bereitgestellte Information repräsentiert.
  2. Türmodul (105) gemäß Anspruch 1, wobei die Auswerteeinrichtung (120) ausgebildet ist, um unter Verwendung des Antwortsignals (125) eine Anzahl von durch das Türmodul (105) tretenden Personen zu zählen.
  3. Türmodul (105) gemäß Anspruch 2, wobei die Auswerteeinrichtung (120) ausgebildet ist, um die Anzahl der Personen unter Verwendung einer Zuordnungsvorschrift einer Änderung des elektromagnetischen Feldes zu einem Personenparameter zuzuordnen.
  4. Türmodul (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Auswerteeinrichtung (120) ausgebildet ist, um die von der Transpondereinheit (130) bereitgestellte Information als einen Berechtigungsstatus zum Befördern einer Person (132) in dem Schienenfahrzeug (100) zu interpretieren.
  5. Türmodul (105) gemäß Anspruch 4, mit einer Anzeigeeinheit (330) zum Anzeigen des Berechtigungsstatus, wobei die Anzeigeeinheit (330) ausgebildet ist, den Berechtigungstatus unter Verwendung der Information optisch und/oder akustisch und/oder haptisch anzuzeigen und/oder auszugeben.
  6. Türmodul (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Antennenmodul (115) in und/oder an einem Dichtelement (300, 310) zum Abdichten einer Tür (305, 315) und/oder eines Portalrahmens (117) des Türmoduls (105) angeordnet ist.
  7. Türmodul (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Antennenmodul (115) zumindest teilweise umlaufend um den Zutrittsbereich (110) angeordnet ist.
  8. Transpondereinheit (130), die ausgebildet ist, um unter Verwendung eines von einem Türmodul (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche bereitgestellten Antennensignals (200) ein einen Berechtigungsstatus einer zu befördernden Person (132) repräsentierendes Antwortsignal (125) bereitzustellen.
  9. Transpondereinheit (130) gemäß Anspruch 8, wobei die Transpondereinheit (130) als passive Einheit oder als Softwaremodul eines Mobildtelefons ausgebildet ist.
  10. Schienenfahrzeug (100) mit einem Türmodul (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7.
  11. Verfahren (400) zum Betreiben eines Türmoduls (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren (400 500) folgende Schritte umfasst:
    Bereitstellen (404) des Antennensignals (200) an das Antennenmodul (115);
    Beaufschlagen (410) zumindest eines Teils des Zutrittsbereichs (110) des Türmoduls (105) mit einem elektromagnetischen Feld (205) ansprechend auf ein Antennensignal (200); und
    Empfangen (415) des Antwortsignals (125).
  12. Verfahren (500) zum Betreiben einer Transpondereinheit (130) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 8 oder 9, wobei das Verfahren (400 500) folgende Schritte umfasst:
    Einlesen (505) des Antennensignals (200); und
    Bereitstellen (510) des Antwortsignals (125) an das Türmodul (105).
  13. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte (405, 410, 415; 505, 510) eines der Verfahren (400; 500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 11 oder 12 auszuführen und/oder anzusteuern.
  14. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.
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