WO2025201713A1 - Verfahren und spurgeführtes fahrzeug zur positionsbestimmung des spurgeführten fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und spurgeführtes fahrzeug zur positionsbestimmung des spurgeführten fahrzeugs

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WO2025201713A1
WO2025201713A1 PCT/EP2025/053023 EP2025053023W WO2025201713A1 WO 2025201713 A1 WO2025201713 A1 WO 2025201713A1 EP 2025053023 W EP2025053023 W EP 2025053023W WO 2025201713 A1 WO2025201713 A1 WO 2025201713A1
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guided vehicle
land
digital image
route
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PCT/EP2025/053023
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Nils Olligschläger
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the invention relates to a method and a track-guided vehicle for determining the position of the track-guided vehicle, wherein at least one land-side object is detected by means of at least one passenger entry sensor of the track-guided vehicle.
  • WO 2006/008292 A1 describes a method for monitoring the track of a rail vehicle. If a specified standard clearance profile is violated, a check is performed to determine whether the obstacle is known.
  • WO 2004/028881 A1 discloses a suitable sensor system for this purpose.
  • Digital twins are digital representations and thus virtual replicas of machines or systems that include all relevant data and simulation models. In addition to the models of the represented object, they also contain simulations that describe the properties or behavior of the represented object.
  • the invention is based on the object of simplifying the position determination of a track-guided vehicle.
  • a method for determining the position of a track-guided vehicle, in particular a rail vehicle, with at least one passenger entry sensor, which is set up at least to monitor an entry area in front of an outer door of the track-guided vehicle, in particular the rail vehicle, and is arranged accordingly on the track-guided vehicle, in particular on the rail vehicle comprises the following method steps: a. Detecting at least one measured value for at least one land-side object by means of the at least one passenger entry sensor; b . Reading in a digital image of the route of the track-guided vehicle, in particular the rail vehicle; c .
  • a digital image of the track-guided vehicle's route is provided.
  • the digital image of the track-guided vehicle's route is read in, in particular, by the appropriately configured evaluation device.
  • the position information associated with the determined digital image of the at least one detected land-based object in the digital image of the route of the track-guided vehicle is then read out, and the position of the track-guided vehicle along the route is determined.
  • the read-out position information can comprise the position of the track-guided vehicle, in particular its position along the route, or it can represent a position of the corresponding land-based object from which the position of the track-guided vehicle can be easily derived.
  • the position of the track-guided vehicle can then be determined based on the determined position of the land-based object.
  • a device according to the invention is designed to carry out the method according to the invention, and for this purpose it comprises the means suitable for carrying out the respective method step, in particular:
  • - at least one evaluation unit which is suitably equipped to read in a digital image of the route of the track-guided vehicle, in particular the rail vehicle, and for determining a digital image of the at least one land-side object in the read-in digital image of the route of the track-guided vehicle, in particular the rail vehicle, on the basis of the at least one recorded measured value for the land-side object and for reading out position information assigned to the digital image of the at least one recorded land-side object.
  • the at least one evaluation unit can furthermore be configured to determine the position of the track-guided vehicle in the route from the read-out position information.
  • the position information read out in method step c. or the position of the track-guided vehicle in the route determined therefrom can be used to control the track-guided vehicle, for example for the exact positioning of the track-guided vehicle to a stop, for example opposite a platform. If, for example, a platform is the same length as the distance between the first and last doors of the track-guided vehicle, the track-guided vehicle can be positioned relative to the platform so that both the first and last doors are opposite the platform, for safe boarding or alighting from or to the platform. The measured values recorded by the at least one passenger boarding sensor are thus used for vehicle control. Furthermore, the position information read out in method step c. or the position of the track-guided vehicle in the route determined therefrom can be used for door control.
  • the track-guided vehicle can be positioned to the platform in such a way that only the smallest possible number of doors are not opposite the platform and only the doors opposite the platform are opened.
  • a track-guided vehicle according to the invention in particular a rail vehicle, in particular a rail vehicle of public passenger transport, comprises at least one device according to the invention and thus at least the at least one passenger entry sensor and the at least one evaluation device.
  • the at least one passenger boarding sensor is suitably designed and arranged, in particular in or on the track-guided vehicle, in particular a rail vehicle, for detecting at least one measured value for at least one land-side object.
  • the at least one evaluation device can be part of the at least one passenger boarding sensor or separate from this part of the track-guided vehicle.
  • It is set up to read in a digital image of the route of the track-guided vehicle, in particular of the track-guided vehicle, and to determine a digital image of the at least one detected land-side object in the read-in digital image of the route of the track-guided vehicle, in particular of the rail vehicle, on the basis of the at least one detected measured value for the at least one detected land-side object and to read out position information assigned to the digital image of the at least one detected land-side object from the read-in digital image of the route.
  • the at least one passenger entry sensor is, in particular, a conventional passenger entry sensor known from the prior art, in particular a contactless sensor. It is usually designed as an optical sensor, for example as a camera-based Sensor, and/or designed as an ultrasonic, laser, radar and/or lidar sensor. It can therefore be part of an ultrasonic, laser, radar and/or lidar system and/or an optical sensor system, for example a camera system.
  • the at least one passenger entry sensor is arranged in particular in the area of an exterior door of the track-guided vehicle. It is also less commonly referred to as a door sensor.
  • the exterior door can also be referred to as an entry or exit door.
  • the expression of at least one measured value shall also include several measured values, for example a point cloud for the at least one landside object, which are recorded by means of the at least one passenger entry sensor.
  • at least one or more measured values for each of several landside Objects are detected by means of the at least one passenger entry sensor.
  • a plurality of passenger entry sensors can also be provided in order to each detect at least one or more measured values for the at least one or more land-based objects.
  • the at least one measured value relating to the at least one detected landside object detected by the at least one passenger entry sensor is a measured value relating to a distance of the at least one detected landside object from the rail vehicle.
  • a distance of the at least one landside object from the rail vehicle is subsequently determined from the at least one detected measured value.
  • the at least one passenger entry sensor is then suitably designed, for example set up as a suitable measuring device and arranged, in particular in or on a rail vehicle, to record at least one measured value for a horizontal and/or vertical distance of a land-side object, for example the platform, from the rail vehicle, in particular to a predetermined reference point of the rail-guided vehicle, for example a point on the front edge of the entrance of the rail-guided vehicle.
  • the at least one evaluation device can be configured to determine at least one distance of the detected land-side object from the rail vehicle based on the at least one measured value relating to a horizontal and/or vertical distance of the object from the rail vehicle, detected and provided by the at least one passenger entry sensor.
  • Analogous to the detection of at least one measured value for a distance between the platform and the rail vehicle for example the distance between the platform edge and a front edge of the entrance of the track-guided vehicle in the area of the outer door, other objects close to the vehicle in a sensor field of the at least one passenger entry sensor or horizontal and/or vertical distances of the objects located in the sensor field to the rail vehicle can also be detected by means of the at least one passenger entry sensor.
  • the expression of at least one measured value for a distance between a land-based object and the rail vehicle shall also be deemed to include multiple measured values for horizontal and/or vertical distances of an object, in particular a point cloud. Using these multiple recorded and/or determined distances, in particular the point cloud, an object can be recognized using appropriate evaluation algorithms.
  • the determination of the at least one distance of the track-guided vehicle relative to the at least one object of the vehicle environment can be carried out by the at least one passenger entry sensor itself or the at least one passenger entry sensor detects the at least one measured value for a horizontal and/or vertical distance of the object to the rail vehicle and makes this available for evaluation, in particular a Evaluation device, which is designed to determine the at least one distance of the detected land-side object from the rail vehicle on the basis of the at least one measured value relating to a horizontal and/or vertical distance of the object from the rail vehicle, which is detected and provided by the at least one passenger entry sensor.
  • the at least one distance of the detected object from the rail vehicle is determined on the basis of the at least one measured value provided by the at least one passenger entry sensor by a vehicle-side door control as a correspondingly designed evaluation device.
  • the evaluation device, in particular the door control, and/or the at least one passenger entry sensor are designed to determine and provide a plurality of, in particular horizontal and/or vertical, distances of the at least one land-side object of the route, which is detected by the at least one passenger entry sensor, from the rail vehicle.
  • method step a thus comprises recording at least one measured value for a distance of the at least one land-side object to the track-guided vehicle and determining at least one distance of the detected land-side object to the track-guided vehicle based on the at least one detected measured value of the at least one passenger entry sensor
  • method step c comprises determining the digital image of the at least one land-side object in the read-in digital image of the route of the track-guided vehicle based on the at least one determined distance of the land-side object to the track-guided vehicle and reading out the position information assigned to the determined digital image of the at least one detected land-side object.
  • the digital image of the route and thus also the digital image of the land-side object in the digital image of the route can, as already indicated above, however, include various values for measured variables, such as distance values for which measured values can be recorded by at least one passenger entry sensor.
  • At least method step a is repeated at predetermined time intervals, in particular while the rail-bound vehicle is traveling, or at predetermined distances from one another. This results in a series of measured values, for example a series of distances, which represent a clear course, in particular the contour of the land-side environment along the route, which is thus also recorded in the digital image of the route.
  • a digital image of the recorded land-side object can be generated based on the multiple measured values, which is compared with the digital image of the route in order to determine the digital image of the land-side object in the digital image of the route.
  • At least one passenger entry sensor can be assigned to each door.
  • the track-guided vehicle thus has several doors, and at least one passenger entry sensor is arranged in the area of each door to detect at least one measured value relating to a distance to a land-based object.
  • the distances between the passenger entry sensors in the vehicle are known and can be taken into account accordingly.
  • step a is preceded by:
  • a first location of the track-guided vehicle is determined, wherein in method step b . a section of the digital image of the route selected depending on the determined first location is read in .
  • a measured value for the first location can be recorded . The recording of at least one measured value for the first location can shortly before method step a . or take place at the same time as method step a .
  • the first location of the track-guided vehicle can be determined using position determination systems, for example GNSS, such as GPS, GLONASS, Galileo or Baidu .
  • position determination systems for example GNSS, such as GPS, GLONASS, Galileo or Baidu .
  • balises in the track are suitable for determining the position of a rail vehicle on the track .
  • the first location of the track-guided vehicle can also be determined by determining the path length from predetermined, known starting points , or by detecting objects, such as prominent buildings, and subsequent path determination.
  • the first location may exhibit greater inaccuracies and thus be referred to as a rough position.
  • the position of the track-guided vehicle in the route determined according to the invention can, in contrast, be understood as a fine positioning.
  • Process steps b . and/or c . can also be carried out depending on the determined first location, for example, process steps b . and/or c . are only carried out in specified situations or at specified locations . for example in stop situations, i.e. when the track-guided vehicle is in the area of a stop and/or when the track-guided vehicle is entering a stop, in particular one with a platform.
  • an algorithm suitable for carrying out method steps b and c is implemented on the evaluation device of the track-guided vehicle.
  • a corresponding computer program product comprises instructions which, when the program is executed by a suitable evaluation device, cause the latter to carry out method steps b and c and, if applicable, subsequent method steps.
  • a provision device for the computer program product stores and/or provides the computer program product.
  • the provision device is a data carrier on which the computer program product is stored.
  • Fig. 1 shows schematically a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically an embodiment of a rail vehicle according to the invention
  • Fig. 3 shows a typical contour for land-based objects detected by passenger entry sensors
  • Fig. 4 shows typical contours for land-based objects that are detected by passenger boarding sensors and stored in digital images of routes.
  • Fig. 1 shows a sequence or flow diagram of an embodiment of the method according to the invention.
  • a measured value for a land-side object on the route of the track-guided vehicle is recorded by means of at least one passenger boarding sensor of a track-guided vehicle, in this case at least one measured value for a distance of at least one track-side object to a reference point of the rail vehicle.
  • Several measured values for distances can be recorded for several track-side objects, for example so-called point clouds can be recorded for each object. This makes it possible to determine the shape or form and/or size of the respectively recorded objects and thus also to recognize the objects using a suitable object recognition algorithm.
  • At least one distance of the at least one object to the Rail vehicle can be determined.
  • at least one distance, in particular multiple distances, to the rail vehicle can be determined for several detected objects. This is done in particular by means of an on-board evaluation device. Object recognition can also be performed by the on-board evaluation device.
  • This method step can be carried out repeatedly at predetermined time intervals or at predetermined distances from one another, for example continuously during the journey, but at least during entry into a stop with a platform. From several recorded measured values, a contour of the surroundings of the track-guided vehicle along the route can be determined, as outlined in more detail in Fig. 3 and Fig. 4.
  • a predetermined digital image of the route is read in by a suitably designed evaluation unit.
  • the digital image of the route is composed of several digital images of land-based objects.
  • Each digital image of a land-based object stores position information that characterizes the position of the track-guided vehicle.
  • the track-guided vehicle shown schematically in Fig. 2, here again a rail vehicle, comprises a car body 1 with two doors 2 and 3 and two different passenger boarding sensors 4 and 5 with their respective sensor fields 6 and 7, each set up to detect at least one land-side object on a route of the track-guided vehicle, here set up to detect at least one measured value for a distance to a land-side object, here by way of example an indicated platform 8.
  • One passenger boarding sensor 4 is arranged above the door 2, the other passenger boarding sensor 5 is arranged below the door 3.
  • Their sensor fields 6 and 7 differ accordingly.
  • a vehicle-side evaluation device for determining at least one distance of the rail vehicle to the landside object 8, for reading in a digital image of the route of the rail vehicle and for determining a digital image of the at least one detected landside object 8 in the read-in digital image of the route of the rail vehicle, and for reading out position information associated with the determined digital image of the at least one detected landside object in the read-in digital image of the route of the rail vehicle, for example a position of the rail vehicle.
  • the evaluation device can be set up to determine the track-guided vehicle along the route based on the read-out position information.
  • the digital image of the at least one detected landside object 8 in the read-in digital image of the route can be determined based on a comparison of contour profiles, as illustrated in Fig.
  • Fig. 3 shows a first signal curve 10 of a passenger boarding sensor 4 of a first track-guided vehicle while traveling at a first speed, which first signal curve 10 represents a contour of the surroundings of the route of the track-guided vehicle, i.e. of land-based objects in the sensor field 6 of the passenger boarding sensor 4.
  • the sensor 4 and its sensor field 6 are shown schematically.
  • a coordinate system is shown, with the x-coordinate pointing in the direction of travel of the track-guided vehicle.
  • This first signal curve 10 is specified as a digital image of a section of the route. The exact position of the first track-guided vehicle was known at the time of the first signal curve 10 and is assigned to unique contour features that represent land-based objects.
  • a second signal curve 11 is superimposed, which was recorded by a passenger boarding sensor 4 of a second rail-guided vehicle while traveling at a second speed different from the first speed and at a slightly different height. Furthermore, minor distortions compared to the first signal curve 10 are included. The evaluation unit then smooths out the distortions and compares unique contour features of the signal curves 10 and 11 with one another, whereby the exact position of the second rail vehicle can be determined from the previously stored position data of the first rail vehicle, which were assigned to the digital image.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines spurgeführten Fahrzeugs (1) zumindest entlang einer Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) mit wenigstens einem Fahrgasteinstiegssensor (4, 5) zumindest zur Überwachung eines Einstiegsbereichs (2, 3) vor einer Außentür des spurgeführten Fahrzeugs (1), wobei wenigstens ein Messwert zu wenigstens einem landseitigen Objekt (8) mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors (4, 5) erfasst wird, wobei ein digitales Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) mittels wenigstens einer Auswerteeinheit eingelesen wird und wobei ein digitales Abbilds des wenigstens einen landseitigen Objekts (8) im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem landseitigen Objekt (8) mittels der wenigstens einen Auswerteeinheit ermittelt und einer dem digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Objekts (8) zugeordneten Positionsinformation ausgelesen wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und spurgeführtes Fahrzeug zur Positionsbestimmung des spurgeführten Fahrzeugs
Die Erfindung betri f ft ein Verfahren und ein spurgeführtes Fahrzeug zur Positionsbestimmung des spurgeführten Fahrzeugs , wobei wenigstens ein landseitiges Obj ekt mittels wenigstens eines Fahrgasteinstiegssensors des spurgeführten Fahrzeugs erfasst wird .
Für einen komfortablen Ein- und Ausstieg aus einem Schienenfahrzeug des Personenverkehrs ist ein stufen- und spaltloser, möglichst ebener, hori zontaler Übergang zwischen Fahrgaststeig und Einstiegsbereich des Schienenfahrzeugs wünschenswert . Zur Spaltüberbrückung zwischen Bahnsteig und Fahrzeug sind diverse sogenannte Klapp- oder Schiebetritte oder ähnliche Lösungen bekannt geworden, die teilweise auch in ihrer Höhe variabel einstellbar sind . Höhenverstellbare Trittplattformen sind beispielsweise aus der DE 199 09 700 Al sowie der DE 201 04 221 Ul bekannt . Für eine optimale Einstellung dieser verstellbaren Trittplattformen können mittels Sensoren Höhe und Abstand des Bahnsteigs zum Einstieg des Fahrzeugs ermittelt werden . Die Of fenlegungsschri ft WO 98 / 58148 Al lehrt ein Schienenfahrzeug mit entsprechenden Sensoren .
Auch das Anheben oder Absenken der Fußbodenhöhe des Schienenfahrzeugs ist bekannt geworden . So lehren die Druckschri ften DE 103 15 000 Al , WO 2008 / 081019 Al und EP 3 608 195 Al entsprechende Niveauregulierungen, wobei Türsensoren einen möglichen Versatz zwischen Bahnsteig und Fußboden erfassen .
Darüber hinaus sind Sensorsysteme zur Fahrwegüberwachung von Schienenfahrzeugen bekannt geworden . Die erfassten Daten können zur Hinderniserkennung und somit zur Kollisionsvermeidung eingesetzt werden . Die WO 2006/ 008292 Al beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Fahrwegs eines Schienenfahrzeugs . Bei einer Verletzung eines vorgegebenen Regellichtraumprofils erfolgt eine Überprüfung hinsichtlich der Bekanntheit des Hindernisses . Die WO WO 2004 / 028881 Al of fenbart ein hierfür geeignetes Sensorsystem .
Zur Erfassung der Umgebung eines Schienenfahrzeugs werden heute insbesondere Kamera- , Laser- , Radar- und Lidarsysteme eingesetzt . Mit diesen Systemen ist es auch grundsätzlich möglich, ein, insbesondere dreidimensionales , digitales Abbild der Strecke und somit des Fahrwegs inklusiver seiner Umgebung zu erstellen - ein sogenannter digitaler Zwilling der Strecke . Digitale Zwillinge sind digitale Repräsentanzen und somit virtuelle Ebenbilder von Maschinen oder Anlagen, die alle relevanten Daten und Simulationsmodelle umfassen . Neben den Modellen des repräsentierten Obj ekts enthalten sie auch Simulationen, die die Eigenschaften oder das Verhalten des repräsentierten Obj ekts beschreiben .
Die WO 2022 / 043213 Al beschreibt ein Verfahren zur Überprüfung eines Lichtraums für ein Schienenfahrzeug mittels einer simulierten Fahrt eines digitalen Zwillings des Schienenfahrzeugs auf einem digitalen Zwilling einer Trasse für das Schienenfahrzeug .
Zur Ortung von Schienenfahrzeugen sind sowohl streckenseitige als auch fahrzeugseitige Systeme bekannt geworden . Streckenseitig kommen beispielsweise Balisen oder Achs zähler zum Einsatz . Fahrzeugseitig werden entsprechend zu den Balisen komplementäre Balisenleser oder Wegimpulsgeber in den Radsätzen verwendet oder die Schienenfahrzeuge sind mit GNSS- Ortungssystemen ausgestattet . Auch die oben genannte , im Kopfbereich des Fahrzeugs angeordnete Sensorik zur Umfeldwahrnehmung, insbesondere optische Sensoren, wie eine Kamera, oder Laser- , Radar- und Lidarsysteme , kann zur Ortung der Fahrzeuge eingesetzt werden, indem charakteristische Merkmale der Umgebung dazu genutzt werden, die Position des Fahrzeugs anhand einer digitalen Karte zu bestimmen, in welcher diese charakteristischen Merkmale der Umgebung verzeichnet sind .
Die Genauigkeit der Lokalisierung von Schienenfahrzeugen ist somit abhängig von der verbauten technischen Ausstattung zur Lokalisierung . Oft ist eine hochgenau, z . B . auf den Meter genaue , Lokalisierung eines Fahrzeugs mit hohen zusätzlichen Kosten für die technische Realisierung auf der Fahrzeugseite und der Landseite verbunden .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , die Positionsbestimmung eines spurgeführten Fahrzeugs zu vereinfachen .
Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche . Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder .
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Positionsbestimmung eines spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere eines Schienenfahrzeugs , mit wenigstens einem Fahrgasteinstiegssensor, der zumindest zur Überwachung eines Einstiegsbereichs vor einer Außentür des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des Schienenfahrzeugs , eingerichtet und entsprechend am spurgeführten Fahrzeug, insbesondere am Schienenfahrzeug, angeordnet ist , umfasst folgende Verfahrensschritte : a . Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Obj ekt mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors ; b . Einlesen eines digitalen Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des Schienen fahr zeugs ; c . Ermitteln eines digitalen Abbilds des wenigstens einen landseitigen Obj ekts im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des Schienenfahrzeugs , anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem landseitigen Obj ekt und Auslesen einer dem digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts zugeordneten
Pos it ions information .
Aus der ausgelesenen Positionsinformation kann in Verfahrensschritt c . die Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse ermittelt werden .
Bei dem spurgeführten Fahrzeug handelt es sich gemäß einer ersten Weiterbildung um ein Schienenfahrzeug, insbesondere um ein Schienenfahrzeug des Personenverkehrs . Nachfolgend wird die Erfindung in Beispielen in Bezug auf ein Schienenfahrzeug näher beschrieben, was andere spurgeführte Fahrzeuge j edoch nicht ausschließen soll .
Die dem landseitigen Obj ekt zugeordnete Positionsinformation umfasst dabei die exakte Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse oder sie umfasst die exakte Position des landseitigen Obj ekts , aus welcher leicht auf die Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse geschlossen werden kann . Die relative Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse zum landseitigen Obj ekt kann als immer gleich und bekannt angenommen werden .
Die Positionsbestimmung, auch Ortung oder Lokalisierung, des spurgeführten Fahrzeugs erfolgt insbesondere zumindest entlang einer Trasse des spurgeführten Fahrzeugs und unterscheidet sich damit von einer Bestimmung eines bloßen Abstands des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere eines Schienenfahrzeugs , zu einem Bahnsteig .
Hierzu wird zunächst mit dem wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor wenigstens ein landseitiges Obj ekt entlang der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs erfasst und mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors wenigstens ein Messwert zu dem wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekt erfasst . Der wenigstens eine erfasste Messwert wird insbesondere an eine geeignet eingerichtete Auswerteeinheit übermittelt . Die Auswerteeinheit wird insbesondere vom Schienenfahrzeug umfasst . Der wenigstens eine Messwert wird zu einer Messgröße erfasst , die zumindest eine Eigenschaft des landseitigen Obj ekts absolut oder relativ zum Schienenfahrzeug charakterisiert , wobei das wenigstens eine landseitige Obj ekt anhand dieser Eigenschaft identi fi zierbar ist , insbesondere eindeutig identi fi zierbar ist , insbesondere anhand mehrerer Messwerte zu der Messgröße .
Unter einem landseitigen Obj ekt soll ein, insbesondere gleisnahes , Obj ekt verstanden werden, welches sich im Bereich der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs befindet , beispielsweise streckenseitige Infrastruktureinrichtungen, wie Bauwerke oder technische Installationen . Das landseitige Obj ekt ist insbesondere stationär .
Überdies wird ein digitales Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs bereitgestellt . Das digitale Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs wird insbesondere von der hierzu geeignet eingerichteten Auswerteeinrichtung eingelesen .
In dem digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs wird anschließend, insbesondere von der Auswerteeinheit des spurgeführten Fahrzeugs , ein digitales Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts ermittelt . Es wird also das wenigstens eine mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegsensors erfasste landseitige Obj ekt im digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs identi fi ziert . Dies erfolgt anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem erfassten landseitigen Ob ekt .
Das digitale Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs enthält entsprechende Informationen zu landseitigen Obj ekten, sowohl betref fend die Messgröße des wenigstens einen erfassten Messwerts , die eine Ermittlung ermöglichen, als auch betref fend die Position der landseitigen Obj ekte der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs .
Entsprechend wird anschließend die dem ermittelten digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts im digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs zugeordnete Positionsinformation ausgelesen und die Position des spurgeführten Fahrzeugs entlang der Trasse ermittelt . Die ausgelesene Positionsinformation kann die Position des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere dessen Position entlang der Trasse , umfassen oder sie kann eine Position des entsprechenden landseitigen Obj ekts repräsentieren, aus der die Position des spurgeführten Fahrzeugs leicht ableitbar ist . Im zweiten Fall kann daraufhin die Position des spurgeführten Fahrzeugs anhand der ermittelten Position des landseitigen Obj ekts ermittelt werden .
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Aus führung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet , sie umfasst hierfür die zur Aus führung des j eweiligen Verfahrensschritts geeigneten Mittel , insbesondere :
- wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor zum Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Obj ekt ;
- wenigstens eine Auswerteeinheit , die geeignet eingerichtet ist zum Einlesen eines digitalen Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des Schienenfahrzeugs , und zum Ermitteln eines digitalen Abbilds des wenigstens einen landseitigen Obj ekts im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des Schienenfahrzeugs , anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem landseitigen Obj ekt und zum Auslesen einer dem digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts zugeordneten Pos it ions information .
Die wenigstens eine Auswerteeinheit kann darüber hinaus eingerichtet sein zur Ermittlung der Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse aus der ausgelesenen Pos it ions information .
Die in Verfahrensschritt c . ausgelesene Positionsinformation oder die daraus ermittelte Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse kann zur Steuerung des spurgeführten Fahrzeugs verwendet werden, beispielsweise zur exakten Positionierung des spurgeführten Fahrzeugs zu einer Haltestelle , beispielsweise gegenüber einem Bahnsteig . I st beispielsweise ein Bahnsteig gleich lang wie ein Abstand der ersten und letzten Tür des spurgeführten Fahrzeugs , kann das spurgeführte Fahrzeug so zum Bahnsteig positioniert werden, dass sowohl die erste als auch die letzte Tür dem Bahnsteig gegenüberliegen, für einen sicheren Ein- oder Ausstieg vom bzw . zum Bahnsteig . Die von dem wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor erfassten Messwerte werden somit für die Fahrzeugsteuerung verwendet . Darüber hinaus kann die in Verfahrensschritt c . ausgelesene Positionsinformation oder die daraus ermittelte Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse zur Türsteuerung verwendet werden . Somit können nur Türen geöf fnet werden, die einen sicheren Ein- oder Ausstieg ermöglichen . I st beispielsweise ein Bahnsteig kürzer als ein Abstand der ersten und letzten Tür des spurgeführten Fahrzeugs , kann das spurgeführte Fahrzeug so zum Bahnsteig positioniert werden, dass nur die kleinstmögliche Anzahl an Türen nicht dem Bahnsteig gegenüberliegen und nur die Türen geöf fnet werden, die dem Bahnsteig gegenüberliegen .
Ein erfindungsgemäßes spurgeführtes Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug des öf fentlichen Personenverkehrs , umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung und somit zumindest den wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor sowie die wenigstens eine Auswerteeinrichtung .
Der wenigstens eine Fahrgasteinstiegssensor ist geeignet ausgebildet und, insbesondere in oder an dem spurgeführten Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug, angeordnet zum Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Obj ekt . Die wenigstens eine Auswerteeinrichtung kann Teil des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors sein oder separat zu diesem Teil des spurgeführten Fahrzeugs . Sie ist eingerichtet zum Einlesen eines digitalen Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des spurgeführten Fahrzeugs , und zum Ermitteln eines digitalen Abbilds des wenigstens einen, erfassten landseitigen Obj ekts im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des Schienenfahrzeugs , anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem wenigstens einen, erfassten landseitigen Obj ekt und zum Auslesen einer dem digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts zugeordneten Positionsinformation aus dem eingelesenen digitalen Abbild der Trasse .
Bei dem wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor handelt es sich insbesondere um einen gängigen, aus dem Stand der Technik bekannten Fahrgasteinstiegssensor, insbesondere um einen berührungslos arbeitenden Sensor . Üblicherweise ist er als optischer Sensor, beispielsweise als kamerabasierter Sensor, und/oder als Ultraschall- , Laser- , Radar- und/oder Lidarsensor ausgebildet . Er kann also Teil eines Ultraschall- , Laser- , Radar- und/oder Lidarsystems und/oder eines optischen Sensorsystems , beispielsweise eines Kamerasystems , sein .
Der wenigstens eine Fahrgasteinstiegssensor ist insbesondere in einem Bereich einer Außentür des spurgeführten Fahrzeugs angeordnet . Er wird seltener auch Türsensor genannt . Die Außentür kann auch als Ein- oder Ausstiegstür bezeichnet werden .
Der wenigstens eine Fahrgasteinstiegssensor ist zumindest zur Überwachung des Einstiegsbereichs eingerichtet und geeignet in oder am Schienenfahrzeug angeordnet . Der Einstiegsbereich, der ebenfalls als Ausstiegsbereich dienen und entsprechend so bezeichnet werden kann, umfasst zumindest die sich, insbesondere unmittelbar, vor der Außentür des spurgeführten Fahrzeugs befindliche Umgebung des spurgeführten Fahrzeugs . Dazu zählt insbesondere ein Spalt zwischen dem spurgeführten Fahrzeug und einem Bahnsteig für das spurgeführte Fahrzeug sowie zumindest ein fahrzeug- bzw . gleisnaher Teil des Bahnsteigs des spurgeführten Fahrzeugs . Darüber hinaus kann zumindest ein Teil des Fußbodens in einem Innenraum des spurgeführten Fahrzeugs hinter der Außentür, kurz Einstieg oder Fahrgasteinstieg des spurgeführten Fahrzeugs genannt , dazu gehören . Der wenigstens eine Fahrgasteinstiegssensor ist also zumindest zur Erfassung des Bahnsteigs , insbesondere zumindest einer Bahnsteigkante , geeignet ausgebildet und in oder am spurgeführten Fahrzeug angeordnet .
Mit dem Ausdruck des wenigstens eines Messwerts sollen auch mehrere Messwerte , beispielsweise eine Punktwolke zu dem wenigstens einen landseitigen Obj ekt , die mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfasst werden, als mit umfasst gelten . Darüber hinaus können auch wenigstens ein oder mehrere Messwerte zu j eweils mehreren landseitigen Obj ekten mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfasst werden . Des Weiteren können auch mehrere Fahrgasteinstiegssensoren vorgesehen sein, um j eweils wenigstens einen oder mehrere Messwerte zu dem wenigstens einen oder zu mehreren landseitigen Obj ekt ( en) zu erfassen .
Bei dem wenigstens einen mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfassten Messwert zu dem wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekt handelt es sich gemäß einer Weiterbildung um einen Messwert zu einem Abstand des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts zum Schienenfahrzeug . Weitergebildet wird anschließend aus dem wenigstens einen erfassten Messwert ein Abstand des wenigstens einen landseitigen Obj ekts zum Schienenfahrzeug ermittelt .
Der wenigstens eine Fahrgasteinstiegssensor ist dann geeignet ausgebildet , beispielsweise als geeignete Messeinrichtung eingerichtet und, insbesondere in oder an einem Schienenfahrzeug, angeordnet zur Erfassung wenigstens eines Messwerts zu einem hori zontalen und/oder vertikalen Abstand eines landseitigen Obj ekts , beispielsweise des Bahnsteigs , zum Schienenfahrzeug, insbesondere zu einem vorgegebenen Bezugspunkt des spurgeführten Fahrzeugs , beispielsweise eines Punkts der vorderen Kante des Einstiegs des spurgeführten Fahrzeugs . Ein hori zontaler und/oder vertikaler Abstand des Obj ekts zum Schienenfahrzeug kann unmittelbar mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfasst werden und/oder wenigstens ein Messwert , insbesondere zu einer von einer Länge bzw . einem Abstand abweichenden Messgröße , wie beispielsweise eine Lauf zeit , wird mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfasst , aus welchem ein hori zontaler und/oder vertikaler Abstand des Obj ekts zum Schienenfahrzeug ermittelt werden kann . So kann beispielsweise aus einem oder mehreren mittels eines Kamerasystems oder mittels mehrerer Kamerasysteme erfassten Fotos des Obj ekts dessen Abstand zum Schienenfahrzeug ermittelt werden . Die wenigstens eine Auswerteeinrichtung kann entsprechend eingerichtet sein zum Ermitteln wenigstens eines Abstands des erfassten landseitigen Obj ekts zum Schienenfahrzeug anhand des , vom wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor erfassten und bereitgestellten, wenigstens einen Messwerts zu einem hori zontalen und/oder vertikalen Abstand des Obj ekts zum Schienenfahrzeug .
Analog zur Erfassung wenigstens eines Messwerts zu einem Abstand zwischen dem Bahnsteig und dem Schienenfahrzeug, also beispielsweise des Abstands zwischen der Bahnsteigkante und einer Vorderkante des Einstiegs des spurgeführten Fahrzeugs im Bereich der Außentür, können somit auch andere fahrzeugnahe Obj ekte in einem Sensorfeld des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors bzw . hori zontale und/oder vertikale Abstände der im Sensorfeld befindlichen Obj ekte zum Schienenfahrzeug mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfasst werden .
Mit dem Ausdruck des wenigstens eines Messwerts zu einem Abstand eines landseitigen Obj ekts zum Schienenfahrzeug sollen auch mehrere Messwerte zu hori zontalen und/oder vertikalen Abständen eines Obj ekts , insbesondere eine Punktwolke , als mit umfasst gelten . Mittels diesen mehreren erfassten und/oder ermittelten Abständen, insbesondere der Punktwolke , kann ein Obj ekt mittels entsprechender Auswertealgorithmen erkannt werden .
Die Ermittlung des wenigstens einen Abstands des spurgeführten Fahrzeugs gegenüber dem wenigstens einen Obj ekt der Fahrzeugumgebung kann vom wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors selbst ausgeführt werden oder der wenigstens eine Fahrgasteinstiegssensor erfasst den wenigstens einen Messwert zu einem hori zontalen und/oder vertikalen Abstand des Obj ekts zum Schienenfahrzeug und stellt diesen zur Auswertung, insbesondere einer Auswerteeinrichtung, bereit , die zum Ermitteln des wenigstens einen Abstands des erfassten landseitigen Obj ekts zum Schienenfahrzeug anhand des , vom wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor erfassten und bereitgestellten, wenigstens einen Messwerts zu einem hori zontalen und/oder vertikalen Abstand des Obj ekts zum Schienenfahrzeug geeignet ausgebildet ist . Insbesondere erfolgt das Ermitteln des wenigstens einen Abstands des erfassten Obj ekts zum Schienenfahrzeug anhand des vom wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor bereitgestellten wenigstens einen Messwerts durch eine fahrzeugseitige Türsteuerung als entsprechend eingerichteter Auswerteinrichtung . Die Auswerteeinrichtung, insbesondere die Türsteuerung, und/oder der wenigstens eine Fahrgasteinstiegssensor sind eingerichtet zur Ermittlung und Bereitstellung von mehreren, insbesondere hori zontalen und/oder vertikalen, Abständen des wenigstens einen vom wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfassten, landseitigen Obj ekts der Trasse zum Schienen fahr zeug .
Verfahrensschritt a . umfasst gemäß dieser Weiterbildung somit das Erfassen wenigstens eines Messwerts zu einem Abstand des wenigstens einen landseitigen Obj ekts zum spurgeführten Fahrzeug und das Ermitteln wenigstens eines Abstands des erfassten landseitigen Obj ekts zum spurgeführten Fahrzeug anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors und Verfahrensschritt c . umfasst das Ermitteln des digitalen Abbilds des wenigstens einen landseitigen Obj ekts im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs anhand des wenigstens einen ermittelten Abstands des landseitigen Obj ekts zum spurgeführten Fahrzeug und Auslesen der dem ermittelten digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts zugeordneten Pos it ions information . Das Ermitteln des digitalen Abbilds des wenigstens einen landseitigen Obj ekts im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs gemäß Verfahrensschritt c . kann durch Vergleich des eingelesenen digitalen Abbilds der Trasse mit dem wenigstens einen erfassten Messwert zu dem landseitigen Obj ekt erfolgen . In einfacher Weise ist dies beispielsweise durch eine Bilderkennung ermöglicht , die einen Vergleich von den Abbildungen zugeschriebenen (Mess ) werten mit den erfassten Messwerten darstellen kann . Ein digitales Abbild des landseitigen Obj ekts wird von dem wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor erfasst und das digitale Abbild des landseitigen Obj ekts in dem digitalen Abbild der Trasse mittels eines entsprechenden Bilderkennungsalgorithmus ermittelt .
Das digitale Abbild der Trasse und damit auch das digitale Abbild des landseitigen Obj ekts in dem digitalen Abbild der Trasse kann, wie oben bereits angedeutet , j edoch verschiedene Werte zu Messgrößen umfassen, so beispielsweise Abstandswerte , zu denen vom wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor Messwerte erfasst werden können .
Eine eindeutige Identi fikation des digitalen Abbilds des landseitigen Obj ekts in dem digitalen Abbild der Trasse ist Anhand eines einzigen erfassten Messwerts zwar möglich, doch vorteilhaft werden mehrere Messwerte zu dem wenigstens einen landseitigen Obj ekt mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors erfasst und anschließend zur Ermittlung des digitalen Abbilds des landseitigen Obj ekts in dem digitalen Abbild der Trasse verwendet .
Wie oben bereits ausgeführt , können hierzu mehrere Messwerte zu dem wenigstens einen landseitigen Obj ekt , insbesondere j eweils einen Abstand des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts zum spurgeführten Fahrzeug repräsentierend, mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors zum selben Zeitpunkt erfasst werden, was einschließt , dass mehrere Messwerte zu mehreren landseitigen Obj ekten mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors zum selben Zeitpunkt und/oder mehrere Messwerte zu dem wenigstens einen landseitigen Obj ekt von mehreren Fahrgasteinstiegssensoren zum selben Zeitpunkt erfasst und/oder mehrere Messwerte zu mehreren landseitigen Obj ekten von mehreren Fahrgasteinstiegssensoren zum selben Zeitpunkt erfasst werden . Zusätzlich oder alternativ wird zumindest Verfahrensschritt a . in vorgegebenen zeitlichen Abständen, insbesondere währender der Fahrt des spurgebundenen Fahrzeugs , oder in vorgegebenen Distanzen zueinander wiederholt . Hieraus ergibt sich eine Reihe von Messwerten, beispielsweise eine Reihe von Abständen, die einen eindeutigen Verlauf , insbesondere Konturverlauf der landseitigen Umgebung entlang der Trasse wiedergeben, welcher so auch im digitalen Abbild der Trasse festgehalten ist . Entsprechend weitergebildet wird aus den mehreren in vorgegebenen Distanzen zueinander oder wiederholt in vorgegebenen zeitlichen Abständen zueinander erfassten Messwerten zu dem wenigstens einen landseitigen Obj ekt , insbesondere zu Abständen des wenigstens einen landseitigen Obj ekts zum spurgeführten Fahrzeug, ein Signal , beispielsweise ein Abstands- oder Konturverlauf von Obj ekten der Trasse , ermittelt , wobei das digitale Abbild der Trasse ein gleiches oder zumindest gleichartiges Signal , beispielsweise einen solchen Abstands- oder Konturverlauf von Obj ekten der Trasse , umfasst .
Beispielsweise kann anhand der mehreren erfassten Messwerte ein digitales Abbild des erfassten landseitigen Obj ekts erzeugt werden, welches mit dem digitalen Abbild der Trasse verglichen wird, um das digitale Abbild des landseitigen Obj ekts in dem digitalen Abbild der Trasse zu ermitteln .
Sind mehrere Fahrgasteinstiegssensoren zum j eweiligen Erfassen wenigstens eines Messwerts , insbesondere wenigstens eines Messwerts zu einem Abstand des spurgeführten Fahrzeugs , zu einem landseitigen Obj ekt vorgesehen, kann insbesondere j eweils wenigstens ein Fahrgasteinstiegssensor einer Tür zugeordnet sein . Das spurgeführte Fahrzeug weist somit mehrere Türen auf und im Bereich der Türen ist j eweils wenigstens ein Fahrgasteinstiegssensor zum Erfassen wenigstens eines Messwerts zu einem Abstand zu einem landseitigen Obj ekt angeordnet . Die Abstände der Fahrgasteinstiegssensoren im Fahrzeug zueinander sind dabei bekannt und können entsprechend berücksichtigt werden .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung geht dem Verfahrensschritt a . voran :
- Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Obj ekt mittels wenigstens eines Fahrgasteinstiegssensors eines , insbesondere beliebigen, spurgeführten Fahrzeugs und Erfassen oder Ermitteln einer Position des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere zum selben Zeitpunkt ,
- Erzeugen eines digitalen Abbilds des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts anhand des wenigstens einen Messwerts zu dem wenigstens einen landseitigen Obj ekt und speichern einer Positionsinformation anhand der zeitgleich erfassten oder ermittelten Position des spurgeführten Fahrzeugs im digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Ob j ekts ;
- Wiederholen dieser beiden Verfahrensschritte an mehreren Positionen des spurgeführten Fahrzeugs und
- Erzeugen eines digitalen Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs aus mehreren erzeugten digitalen Abbildern von landseitigen Obj ekten . In einer weiteren Weiterbildung ist vorgesehen, dass zeitgleich zu Verfahrensschritt a . ein erster Standort des spurgeführten Fahrzeugs , insbesondere des Schienenfahrzeugs , ermittelt wird, wobei in Verfahrensschritt b . ein in Abhängigkeit des ermittelten ersten Standorts ausgewählter Ausschnitt des digitalen Abbilds der Trasse eingelesen wird . Zur Ermittlung des ersten Standorts kann wenigstens ein Messwert zum ersten Standort erfasst werden . Die Erfassung wenigstens eines Messwerts zum ersten Standort kann Verfahrensschritt a . zeitnah vorangehen oder zeitgleich zu Verfahrensschritt a . erfolgen . Der erste Standort des spurgeführten Fahrzeugs kann mittels Systemen zur Positionsbestimmung, beispielsweise GNSS , wie GPS , GLONASS , Galileo oder Baidu, ermittelt werden . Darüber hinaus eignen sich beispielsweise Balisen im Gleis zur Positionsbestimmung eines Schienenfahrzeugs im Gleis . Auch über eine Weglängenbestimmung von vorgegebenen, bekannten Startpunkten aus , oder über eine Erkennung von Obj ekten, wie markanten Bauwerken, und darauf folgender Wegbestimmung, kann der erste Standort des spurgeführten Fahrzeugs bestimmt werden .
Der erste Standort kann größere Ungenauigkeiten aufweisen und somit als Grobposition bezeichnet werden . Die gemäß der Erfindung ermittelte Position des spurgeführten Fahrzeugs in der Trasse kann dem gegenüber als Feinpositionierung verstanden werden .
In Verfahrensschritt b . muss also nicht das gesamte digitale Abbild der Trasse zur Auswertung in Verfahrensschritt c . eingelesen werden, sondern nur der für den ermittelten ersten Standort des spurgeführten Fahrzeugs relevante Teil . Dies führt zu einer erheblichen Vereinfachung . Verfahrensschritte b . und/oder c . können auch in Abhängigkeit des ermittelten ersten Standorts ausgeführt werden, beispielsweise werden die Verfahrensschritte b . und/oder c . nur in vorgegebenen Situationen bzw . an vorgegebenen Standorten ausgeführt , beispielsweise in Haltestellensituationen, also wenn sich das spurgeführte Fahrzeug im Bereich einer Haltestelle befindet und/oder wenn das spurgeführte Fahrzeug bei der Einfahrt in eine Haltestelle , insbesondere mit einem Bahnsteig, ist .
Auf der Auswerteeinrichtung des spurgeführten Fahrzeugs ist insbesondere ein zur Aus führung der Verfahrensschritte b . und c . geeigneter Algorithmus implementiert ist . Ein entsprechendes Computerprogrammprodukt umfasst Befehle , die bei der Aus führung des Programms durch eine geeignete Auswerteeinrichtung diese veranlassen, die Verfahrensschritte b . und c . und gegebenenfalls nachfolgende Verfahrensschritte aus zuführen . Eine Bereitstellungsvorichtung für das Computerprogrammprodukt , speichert und/oder stellt das Computerprogrammprodukt bereit . Insbesondere handelt es sich bei der Bereitstellungsvorichtung um einen Datenträger, auf dem das Computerprogrammprodukt gespeichert ist .
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine bestehende Fahrgasteinstiegssensorik für die Ortung des Fahrzeugs genutzt wird und dadurch keine zusätzlichen Systeme zur Ortung verbaut werden müssen . Somit werden Kosten eingespart . Ein weiterer Vorteil zu bestehenden Systemen zur Lokalisierung kann darin bestehen, dass spurgeführte Fahrzeuge , insbesondere Schienenfahrzeuge , mit einer hohen Anzahl von Fahrgasttüren auch über eine hohe Anzahl von Fahrgasteinstiegssensoren verfügen . Hierdurch kann die Position des spurgeführten Fahrzeugs durch mehrere Fahrgasteinstiegssensoren validiert werden, wodurch die Genauigkeit erhöht werden könnte . Des Weiteren liegt die Fahrgasteinstiegssensorik im Vergleich zu kopfseitig verbauten Sensoren im hohen Maße redundanter vor .
Die Erfindung lässt zahlreiche Aus führungs formen zu . Sie wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert , in denen j eweils ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist . Gleiche Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugs zeichen versehen .
Fig . 1 zeigt schematisch ein Ablauf diagramm eines Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ,
Fig . 2 zeigt schematisch ein Aus führungsbeispiel für ein erf indungsgemäßes Schienen fahr zeug,
Fig . 3 zeigt einen typischen Konturverlauf für landseitige Obj ekte , die mittels Fahrgasteinstiegssensoren erfasst werden,
Fig . 4 zeigt typische Konturverläufe für landseitige Obj ekte , die mittels Fahrgasteinstiegssensoren erfasst und in digitalen Abbildern von Trassen gespeichert werden .
In Fig . 1 ist ein Ablauf- oder Flussdiagramm eines Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt .
In einem ersten Verfahrensschritt a . wird mittels wenigstens eines Fahrgasteinstiegssensors eines spurgeführten Fahrzeugs , hier eines Schienenfahrzeugs des Personenverkehrs , wenigstens ein Messwert zu einem landseitigen Obj ekt der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , hier wenigstens ein Messwert zu einem Abstand wenigstens eines streckenseitigen Obj ekts zu einem Bezugspunkt des Schienenfahrzeugs , erfasst . Es können zu mehreren streckenseitigen Obj ekten j eweils mehrere Messwerte zu Abständen erfasst werden, beispielsweise können sogenannte Punktwolken zu j edem Obj ekt erfasst werden . Damit ist es möglich, Form bzw . Gestalt und/oder Größe der j eweils erfassten Obj ekte zu ermitteln und somit auch die Obj ekte mittels eines geeigneten Algorithmus zur Obj ekterkennung zu erkennen .
Anschließend kann aus dem wenigstens einen erfassten Messwert wenigstens ein Abstand des wenigstens einen Obj ekts zum Schienenfahrzeug ermittelt werden . Gleichermaßen können zu mehreren erfassten Obj ekten j eweils wenigstens ein Abstand, insbesondere mehrere Abstände zum Schienenfahrzeug ermittelt werden . Dies erfolgt insbesondere mittels einer fahrzeugseitigen Auswerteeinrichtung . Auch die Obj ekterkennung kann durch die fahrzeugseitige Auswerteeinrichtung erfolgen .
Dieser Verfahrensschritt kann wiederholt in vorgegebenen zeitlichen Abständen oder in vorgegebenen Distanzen zueinander ausgeführt werden, beispielsweise fortlaufend während der Fahrt , zumindest j edoch während der Einfahrt in eine Haltestelle mit einem Bahnsteig . Aus mehreren erfassten Messwerten kann ein Konturverlauf der Umgebung des spurgeführten Fahrzeugs entlang der Trasse ermittelt werden, wie in Fig . 3 und Fig . 4 näher ski z ziert .
Im nachfolgenden Verfahrensschritt b . wird ein vorgegebenes digitales Abbild der Trasse von einer geeignet ausgebildeten Auswerteeinheit eingelesen . Das digitale Abbild der Trasse setzt sich aus mehreren digitalen Abbildern von landseitigen Obj ekten zusammen . In j eden digitalen Abbild eines landseitigen Obj ekts ist eine Positionsinformation gespeichert , welche die Position des spurgeführten Fahrzeugs charakterisiert .
In Verfahrensschritt c . wird anschließend mittels der fahrzeugseitigen Auswerteeinheit das digitale Abbild des wenigstens einen landseitigen Obj ekts im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem landseitigen Obj ekt ermittelt und die entsprechend zugeordnete Positionsinformation ausgelesen und gegebenenfalls daraus die Position des spurgeführten Fahrzeugs ermittelt . Wie oben angedeutet wird hier insbesondere ein Verlauf von mehreren zeitlich während der Fahrt oder örtlich aufeinanderfolgenden Abstandswerten, also ein Abstands- oder Konturverlauf eines oder mehrerer landseitigen Obj ekte , welcher über mehrere Abstände bestimmt ist und/oder aus einzelnen Abständen mehrerer Fahrgasteinstiegssensoren mit bekannten Abständen zueinander ermittelt ist , verwendet .
Das in Fig . 2 schematisch dargestellte spurgeführte Fahrzeug, hier wiederum ein Schienenfahrzeug, umfasst hier einen Wagenkasten 1 mit zwei Türen 2 und 3 und zwei unterschiedliche Fahrgasteinstiegssensoren 4 und 5 mit ihren j eweiligen Sensorf eldern 6 und 7 , j eweils zum Erfassen wenigstens eines landseitigen Obj ekts einer Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , hier zum j eweiligen Erfassen wenigstens eines Messwerts zu einem Abstand zu einem landseitigen Obj ekt , hier beispielhaft eines angedeuteten Bahnsteigs 8 , eingerichtet . Ein Fahrgasteinstiegssensor 4 ist über der Tür 2 angeordnet , der andere Fahrgasteinstiegssensor 5 ist unter der Tür 3 angeordnet . Ihre Sensorfelder 6 und 7 unterscheiden sich entsprechend . Nicht gezeigt ist eine fahrzeugseitige Auswerteeinrichtung, zum Ermitteln wenigstens eines Abstands des Schienenfahrzeugs zum landseitigen Obj ekt 8 , zum Einlesen eines digitalen Abbilds der Trasse des Schienenfahrzeugs und zum Ermitteln eines digitalen Abbilds des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts 8 im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des Schienenfahrzeugs sowie zum Auslesen einer dem ermittelten digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des Schienenfahrzeugs zugeordneten Positionsinformation, beispielsweise einer Position des Schienenfahrzeugs . Die Auswerteeinrichtung kann eingerichtet sein zur Ermittlung des spurgeführten Fahrzeugs entlang der Trasse anhand der ausgelesenen Positionsinformation . Die Ermittlung des digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Obj ekts 8 im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse kann anhand eines Vergleichs von Konturverläufen erfolgen, wie in Fig . 3 und Fig . 4 veranschaulicht . Fig . 3 zeigt einen ersten Signalverlauf 10 eines Fahrgasteinstiegssensors 4 eines ersten spurgeführten Fahrzeugs während der Fahrt mit einer ersten Geschwindigkeit , welcher erste Signalverlauf 10 einen Konturverlauf der Umgebung der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs , also von landseitigen Obj ekten im Sensorfeld 6 des Fahrgasteinstiegssensors 4 , repräsentiert . Der Sensor 4 und sein Sensorfeld 6 sind schematisch dargestellt . Darüber hinaus ist ein Koordinatensystem verzeichnet , wobei die x- Koordinate in Fahrtrichtung des spurgeführten Fahrzeugs weist . Dieser erste Signalverlauf 10 ist als digitales Abbild eines Abschnitts der Trasse vorgegeben . Die j eweils exakte Position des ersten Spurgeführten Fahrzeugs war zum Zeitpunkt des ersten Signalverlaufs 10 bekannt und wird einzigartigen Konturmerkmalen zugeordnet , die landseitige Obj ekte repräsentieren .
In Fig . 4 ist dem nun ein zweiter Signalverlauf 11 überlagert , welcher von einem Fahrgasteinstiegssensor 4 eines zweiten spurgeführten Fahrzeugs während der Fahrt mit einer von der ersten Geschwindigkeit abweichenden zweiten Geschwindigkeit und einer leicht abweichenden Höhe erfasst wurde . Darüber hinaus sind kleinere Verzerrungen gegenüber dem ersten Signalverlauf 10 enthalten . Die Auswerteeinheit glättet nun die Verzerrungen und vergleicht einzigartige Konturmerkmale der Signalverläufe 10 und 11 miteinander, wodurch sich die exakte Position des zweiten Schienenfahrzeugs aus den vorher gespeicherten Positionsdaten des ersten Schienenfahrzeugs , die dem digitalen Abbild zugeordnet wurden, ermitteln lässt .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Positionsbestimmung eines spurgeführten Fahrzeugs (1) zumindest entlang einer Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) mit wenigstens einem Fahrgasteinstiegssensor (4, 5) zumindest zur Überwachung eines Einstiegsbereichs (2, 3) vor einer Außentür des spurgeführten Fahrzeugs (1) , gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a. Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Objekt (8) mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors (4, 5) ; b. Einlesen eines digitalen Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) ; c. Ermitteln eines digitalen Abbilds des wenigstens einen landseitigen Objekts (8) im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem landseitigen Objekt (8) und Auslesen einer dem digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Objekts (8) zugeordneten Pos it ions information .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verfahrensschritt a. vorangeht:
- Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Objekt (8) mittels wenigstens eines Fahrgasteinstiegssensors (4, 5) eines, insbesondere beliebigen, spurgeführten Fahrzeugs (1) und Erfassen oder Ermitteln einer Position des spurgeführten Fahrzeugs (1) , insbesondere zum selben Zeitpunkt,
- Erzeugen eines digitalen Abbilds des wenigstens einen erfassten landseitigen Objekts (8) anhand des wenigstens einen Messwerts zu dem wenigstens einen landseitigen Objekt (8) und zuordnen einer Positionsinformation anhand der zeitgleich erfassten oder ermittelten Position des spurgeführten Fahrzeugs (1) zum digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Objekts (8) ;
- Wiederholen dieser beiden Verfahrensschritte an mehreren Positionen des spurgeführten Fahrzeugs und
- Erzeugen eines digitalen Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) aus mehreren erzeugten digitalen Abbildern von landseitigen Objekten (8) .
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt a. umfasst: Erfassen wenigstens eines Messwerts zu einem Abstand des wenigstens einen landseitigen Objekts (8) zum spurgeführten Fahrzeug (1) , und dass Verfahrensschritt c. umfasst: Ermitteln des digitalen Abbilds des wenigstens einen landseitigen Objekts (8) im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) anhand des wenigstens einen Messwert zu einem Abstand des landseitigen Objekts (8) zum spurgeführten Fahrzeug (1) und Auslesen der dem ermittelten digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Objekts (8) zugeordneten
Pos it ions information .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt a. mehrere Messwerte zu dem wenigstens einen landseitigen Objekt
(8) mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors (4, 5) erfasst werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrensschritt a. umfasst: Erfassen von mehreren landseitigen Objekten (8) mittels des wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensors (4, 5) .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Verfahrensschritt a. wiederholt in vorgegebenen zeitlichen Abständen oder in vorgegebenen Distanzen zueinander ausgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt a. ein erster Standort des spurgeführten Fahrzeugs (1) ermittelt wird, wobei in Verfahrensschritt b. ein in Abhängigkeit des ermittelten Standorts des spurgeführten Fahrzeugs (1) ausgewählter Ausschnitt des digitalen Abbilds der Trasse eingelesen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in Verfahrensschritt c. ausgelesene Positionsinformation zur Steuerung des spurgeführten Fahrzeugs (1) verwendet wird.
9. Spurgeführtes Fahrzeug (1) , umfassend:
- wenigstens einen Fahrgasteinstiegssensor (4, 5) zum Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Objekt (8) ;
- wenigstens eine Auswerteeinheit, die geeignet eingerichtet ist zum Einlesen eines digitalen Abbilds der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) und zum Ermitteln eines digitalen Abbilds des wenigstens einen landseitigen Objekts (8) im eingelesenen digitalen Abbild der Trasse des spurgeführten Fahrzeugs (1) anhand des wenigstens einen erfassten Messwerts zu dem landseitigen Objekt (8) und zum Auslesen einer dem digitalen Abbild des wenigstens einen erfassten landseitigen Objekts zugeordneten Pos it ions information .
10. Spurgeführtes Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere
Fahrgasteinstiegssensoren (4, 5) zum jeweiligen Erfassen wenigstens eines Messwerts zu wenigstens einem landseitigen Objekt (8) umfasst.
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