WINDOLF, Wolfgang (Viehkamp 27, Schwülper, 38179, DE)
FAUBEL, Peter (Buchenring 13, Königslutter, 38154, DE)
WINDOLF, Wolfgang (Viehkamp 27, Schwülper, 38179, DE)
| Patentansprüche 1. Anordnung zum Ermitteln des Belegungszustands einer elekt¬ risch ortsgestellten Weiche (1), mit - einer Kameraeinrichtung (4) zum Erfassen von auf die elektrisch ortsgestellte Weiche (1) bezogenen Bilddaten und - einer Auswerteeinrichtung zum Ermitteln des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche (1) anhand der erfassten Bilddaten. 2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinrichtung zum Erzeugen eines den Belegungszu- stand der elektrisch ortsgestellten Weiche (1) angebenden Informations-Signals ausgebildet ist. 3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinrichtung zum Übermitteln des erzeugten Informations-Signals an eine an die elektrisch ortsgestellte Wei¬ che (1) angebundene Weichensteuerung ausgebildet ist. 4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anordnung einen der elektrisch ortsgestellten Weiche (1) zugeordneten Weichenlagemelder (3) umfasst. 5. Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kameraeinrichtung (4) mechanisch mit dem Weichenlagemelder (3) verbunden ist. 6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinrichtung als Bestandteil des Weichenlagemel- ders (3) ausgebildet ist. 7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinrichtung als Bestandteil der Kameraeinrichtung (4) ausgebildet ist. 8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kameraeinrichtung (4) hinsichtlich ihrer Blickrichtung in einer Ebene parallel zur Schienenoberkante rechtwinklig zum Gleis ausgerichtet ist. 9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Beleuchten der elektrisch ortsgestellten Weiche (1) eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist. 10. Anordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass - die Beleuchtungseinrichtung zum Aussenden von Licht ausge- bildet ist, das ein über die Zeit variierendes Hellig¬ keitsmuster aufweist, und - die Auswerteeinrichtung zum Überprüfen der Aktualität der Bilddaten anhand des mittels der Kameraeinrichtung (4) er- fassten Helligkeitsmusters ausgebildet ist. 11. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Bereich des durch die Kameraeinrichtung (4) mittels der Bilddaten erfassten Bildes zumindest eine zum Ausstrahlen eines optischen Informationsmusters ausgebildete Bake vor¬ gesehen ist und die Auswerteeinrichtung zum Überprüfen der Aktualität der durch die Kameraeinrichtung (4) erfassten Bilddaten anhand des erfassten Informationsmusters ausgebildet ist. 12. Anordnung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinrichtung zum Ermitteln des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche (1) unter Berücksichtung einer möglichen Abschattung der zumindest einen Bake durch ein Schienenfahrzeug ausgebildet ist. 13. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteeinrichtung anhand der erfassten Bilddaten zum Ermitteln der Fahrtrichtung eines sich der elektrisch ortsge- stellten Weiche (1) annähernden Schienenfahrzeugs ausgebildet ist . 14. Verfahren zum Ermitteln des Belegungszustands einer elektrisch ortsgestellten Weiche (1), wobei - auf die elektrisch ortsgestellte Weiche (1) bezogene Bild¬ daten erfasst werden und anhand der erfassten Bilddaten der Belegungszustand der elektrisch ortsgestellten Weiche (1) ermittelt wird. |
ANORDNUNG SOWIE VERFAHREN ZUM OPTISCHEN ERMITTELN DES BELEGUNGSZUSTANDS EINER ELEKTRISCH ORTSGESTELLTEN WEICHE
Elektrisch ortsgestellte Weichen (EOW) werden üblicherweise für den Einsatz in Rangierbereichen, d.h. beispielsweise in Rangierbahnhöfen, Depots, Industriebahnanlagen oder Um- schlagsanlagen, verwendet. Dabei handelt es sich bei elekt- risch ortsgestellten Weichen um elektrisch angetriebene Weichen, die vom Rangierpersonal, d.h. beispielsweise dem jewei ¬ ligen Lokrangierführer, vor Ort durch Betätigen elektrischer Taster gestellt werden. Neben einer mechanischen Bedienung mittels entsprechender Taster ist darüber hinaus auch eine Fernbedienung elektrisch ortsgestellter Weichen, beispielsweise unter Verwendung einer Funkfernsteuerung, bekannt.
Unabhängig von der Art ihrer Betätigung umfasst die Weichensteuerung einer elektrisch ortsgestellten Weiche übli- cherweise eine Gleisfreimeldeeinrichtung. Diese hat die Funktion, ein versehentliches Stellen der Weiche für den Fall zu verhindern, dass die elektrisch ortsgestellte Weiche durch ein Schienenfahrzeug belegt ist. Realisiert wird die Gleis ¬ freimeldeeinrichtung einer elektrisch ortsgestellten Weiche üblicherweise mittels dreier Doppel-Schienenkontakte und ei ¬ ner Auswertelogik gemäß dem Achszählerprinzip.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders leistungsfähige und zugleich in Bezug auf ihre Rea- lisierung und ihren Betrieb vergleichsweise einfache Anord ¬ nung zum Ermitteln des Belegungszustands einer elektrisch ortsgestellten Weiche anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anord ¬ nung zum Ermitteln des Belegungszustands einer elektrisch ortsgestellten Weiche, mit einer Kameraeinrichtung zum Erfassen von auf die elektrisch ortsgestellte Weiche bezogenen Bilddaten und einer Auswerteeinrichtung zum Ermitteln des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche anhand der erfassten Bilddaten.
Erfindungsgemäß wird unter einer Kameraeinrichtung eine Vorrichtung zur Bilderfassung mit zumindest einem bilderfassenden Sensor verstanden. Dementsprechend kann die Kameraeinrichtung beispielsweise durch eine Videokamera gegeben sein. Darüber hinaus kann es sich bei der Kameraeinrichtung auch um eine für Bildreihenaufnahmen geeignete Kamera handeln, so dass die Bilddaten in Abhängigkeit von der jeweiligen Kameraeinrichtung als Videodaten beziehungsweise „Videostream" oder auch als Einzelbilder oder Abfolge von Einzelbildern vorliegen können.
Bei einer nichtbesetzten elektrisch ortsgestellten Weiche wird durch die Kameraeinrichtung ein Bild erfasst, das im Wesentlichen durch die Objekte jenseits der Schienen der Weiche bestimmt ist. Fährt ein Schienenfahrzeug in den durch die Ka ¬ meraeinrichtung erfassten Überwachungsbereich, so schiebt sich das Bild des Schienenfahrzeugs vor dieses Hintergrund ¬ bild. Hieraus kann durch die Auswerteeinrichtung die Belegung des Gleisbereichs, d.h. der elektrisch ortsgestellten Weiche, erkannt und diese Information in der Folge beispielsweise der Weichensteuerung der elektrisch ortsgestellten Weiche zur Verfügung gestellt werden.
Zur Vermeidung von Fehlinterpretationen, d.h. zur Erhöhung der Sicherheit der Ermittlung des Belegungszustands der Wei ¬ che, insbesondere für den Fall, dass sich beispielsweise durch Aktivitäten in bezogen auf die Position der Kameraein- richtung hinter der elektrisch ortsgestellten Weiche liegenden Gleisen das von der Kameraeinrichtung mitteis der Bildda- ten erfasste Bild ändert, können im Rahmen der von der Aus- Werteeinrichtung vorgenommenen Auswertung der Bilddaten j en- seits des Gleises angeordnete passive ortsfeste Marken ver- wendet werden. Durch entsprechende, der Auswerteeinrichtung hinsichtlich ihrer räumlichen Lage bekannte ortsfeste Marken, etwa in Form von Pfosten oder Masten, wird die Auswertung der erfassten Bilddaten in Bezug darauf erleichtert, ob eine Än- derung des durch die Kameraeinrichtung mittels der Bilddaten erfassten Bildes die elektrisch ortsgestellte Weiche oder aber den Bildhintergrund betrifft.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorteilhaft, da sie zum Ermitteln des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche im Wesentlichen lediglich die Kameraeinrichtung zum Erfassen von auf die elektrisch ortsgestellte Weiche bezoge ¬ nen Bilddaten sowie die Auswerteeinrichtung zum Ermitteln des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche anhand der erfassten Bilddaten benötigt. Hierdurch entfällt insbesondere die Notwendigkeit der Montage und Verkabelung zusätz ¬ licher Schienenkontakte. Dabei ist insbesondere auch zu be ¬ rücksichtigen, dass nach dem Achszählerprinzip arbeitende Gleisfreimeldeeinrichtungen zur Überbrückung beziehungsweise Vermeidung temporärer Stromausfälle üblicherweise mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung ausgestattet sein müssen. Ursache hierfür ist, dass das Achszählprinzip seine Be ¬ legungsinformation dynamisch aus der Ereignisfolge der Betätigungen der Achszähler ableitet. Folglich ist es im Falle eines Ausfalls der Spannungsversorgung erforderlich, dass zum StartZeitpunkt der Spannungswiederkehr ein bekannter Grundzustand vorliegt, da dieser durch die Gleisfreimeldeeinrichtung selbst nicht ermittelt werden kann. Erfindungsgemäß ist eine entsprechende unterbrechungsfreie Stromversorgung nicht er ¬ forderlich, da mittels der Kameraeinrichtung sowie der Auswerteeinrichtung eine Ermittlung des Belegungszustand der elektrisch ortsgestellten Weiche ohne Kenntnis einer Historie vorhergehender Befahrungen, d.h. ausschließlich basierend auf den zum jeweiligen Zeitpunkt erfassten Bilddaten, möglich ist .
Die erfindungsgemäße Anordnung bietet des Weiteren den Vor- teil, dass auch Belegungen der elektrisch ortsgestellten Weiche durch solche Objekte, die von Schienenkontakten nicht er- fasst werden würden, erkannt werden können.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfin- dungsgemäßen Anordnung ist die Auswerteeinrichtung zum Erzeugen eines den Belegungszustand der elektrisch ortsgestellten Weiche angebenden Informations-Signals ausgebildet. Dies bie ¬ tet den Vorteil, dass eine Information über den Belegungszu ¬ stand der elektrisch ortsgestellten Weiche an weitere Kompo- nenten übermittelt werden kann.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Anordnung derart wei ¬ tergebildet, dass die Auswerteeinrichtung zum Übermitteln des erzeugten Informations-Signals an eine an die elektrisch ortsgestellte Weiche angebundene Weichensteuerung ausgebildet ist. Mittels des Informations-Signals wird der Weichensteue ¬ rung der jeweiligen elektrisch ortsgestellten Weiche vorteilhafterweise der Belegungszustand derselben mitgeteilt. Hier ¬ durch wird es zur Vermeidung von Beschädigungen oder Gefähr- dungssituationen ermöglicht, dass seitens der Weichensteue ¬ rung eingehende Stellbefehle verworfen werden, sofern die entsprechende elektrisch ortsgestellte Weiche belegt, d.h. beispielsweise durch einen Güterwagen blockiert, ist. Zusätzlich oder alternativ zum Übermitteln des erzeugten Informations-Signals an die Weichensteuerung der elektrisch ortsgestellten Weiche ist es auch denkbar, dass das den Belegungszustand der elektrisch ortsgestellten Weiche angebende Informations-Signal von der Auswerteeinrichtung an eine zent ¬ rale Steuereinrichtung, etwa in Form eines Rangierstellwerks, übermittelt wird.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Aus führungs form umfasst die erfindungsgemäße Anordnung einen der elektrisch ortsgestellten Weiche zugeordneten Weichenlagemelder . Entsprechende Weichenlagemelder dienen im Zusammenhang mit elektrisch ortsgestellten Weichen dazu, dem Lokomotiv- oder Rangierführer rechtzeitig die Lage der jeweiligen elektrisch ortsgestellten Weiche zu signalisieren beziehungsweise anzuzeigen .
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Kameraeinrichtung mecha- nisch mit dem Weichenlagemelder verbunden. Dies ist vorteilhaft, da Weichenlagemelder üblicherweise neben dem Ende der Weichenzunge der jeweiligen Weiche angeordnet sind. Dies hat zur Folge, dass Weichenlagemelder bezogen auf die Längsrichtung der jeweiligen elektrisch ortsgestellten Weiche regelmä- ßig im Bereich der Mitte der Weiche angeordnet sind. Durch eine mechanische Verbindung der Kameraeinrichtung mit dem Weichenlagemelder, d.h. insbesondere eine Montage der Kamera ¬ einrichtung im, am oder auf dem Gehäuse des Weichenlagemel- ders, ergibt sich somit für die Kameraeinrichtung ein zur Überwachung des Belegungszustands der elektrisch ortsgestell ¬ ten Weiche besonders gut geeignetes Blickfeld. Dabei weist die Kameraeinrichtung beziehungsweise der jeweilige bilder ¬ fassende Sensor der Kameraeinrichtung vorzugsweise eine im Vergleich zur vertikalen Auflösung hohe horizontale Auflösung auf, wobei als Objektiv vorzugsweise ein Weitwinkelob ektiv mit einem horizontalen Bildwinkel von annähernd 180° zum Einsatz kommt. Dies bedeutet, dass die Kameraeinrichtung im We ¬ sentlichen im Sinne einer Panoramakamera ausgebildet ist.
Die mechanische Verbindung der Kameraeinrichtung mit dem Wei- chenlagemelder ist weiterhin dahingehend vorteilhaft, dass hierdurch eine besonders einfache Montage und Ausrichtung der Kameraeinrichtung ermöglicht wird. So sind die üblicherweise als LEDs ausgebildeten Signallampen von Weichenlagemeldern in der Regel parallel zum jeweiligen Gleis beziehungsweise zur jeweiligen Weiche ausgerichtet, damit sie für den jeweiligen Lokrangierführer beziehungsweise Triebfahrzeugführer bei einer Annäherung an die elektrisch ortsgestellte Weiche best ¬ möglich sichtbar sind. Somit bietet der Weichenlagemelder beziehungsweise sein Gehäuse eine eindeutige Bezugsrichtung, wodurch eine Ausrichtung der Kameraeinrichtung auf besonders einfache Art und Weise möglich ist.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Auswerteeinrichtung als Bestandteil des Weichenlagemelders ausgebildet. Dies be ¬ deutet insbesondere, dass die Auswerteeinrichtung im Gehäuse des Weichenlagemelders angeordnet beziehungsweise fest mit diesem verbunden ist. Hierdurch ist vorteilhafterweise ein bestmöglicher Schutz der Auswerteeinrichtung gegenüber Umwelteinflüssen gewährleistet. Dabei kann die Auswerteeinrichtung insbesondere auch durch die ohnehin benötigte Auswerte ¬ elektronik des Weichenlagemelders realisiert sein. In diesem Fall ist somit die Kameraeinrichtung kommunikationstechnisch - drahtgebunden oder auch drahtlos - mit der als Auswerteeinrichtung fungierenden Auswerteelektronik des Weichenlagemelders verbunden, wodurch die Anordnung insgesamt besonders einfach wird. Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Anordnung auch derart weitergebildet sein, dass die Auswerteeinrichtung als Be ¬ standteil der Kameraeinrichtung ausgebildet ist. Eine Reali ¬ sierung der Auswerteeinrichtung als Bestandteil der Kamera- einrichtung ist vorteilhaft, da hierdurch eine besonders kom ¬ pakte Anordnung erzielt wird. Dabei kann die Auswerteeinrichtung selbst wiederum dahingehend als Bestandteil des Weichen- lagemelders ausgebildet sein, dass die Auswerteeinrichtung sowie die Kameraeinrichtung als integrierte Komponenten in dem Gehäuse des Weichenlagemelders angeordnet sind. Hierdurch wird sowohl für die Auswerteeinrichtung als auch für die Kameraeinrichtung ein Schutz durch das Gehäuse des Weichenlagemelders realisiert, wobei in diesem Fall für die Erfassung der Bilddaten durch die Kameraeinrichtung beispielsweise ein Teil des Gehäuses aus Glas oder anderem lichtdurchlässigen Material ausgebildet sein kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungs form ist die erfindungsgemäße Anordnung derart ausgestaltet, dass die Kame- raeinrichtung hinsichtlich ihrer Blickrichtung in einer Ebene parallel zur Schienenoberkante rechtwinklig zum Gleis ausgerichtet ist. Dies bedeutet, dass durch die Kameraein ¬ richtung ein seitliches Bild der elektrisch ortsgestellten Weiche erfasst wird. Eine entsprechende Ausrichtung der Kame- raeinrichtung ist im Falle einer mechanischen Verbindung der Kameraeinrichtung mit dem Weichenlagemelder der elektrisch ortsgestellten Weiche aufgrund der in der Regel parallel zum Gleis verlaufenden Abstrahlrichtung der Signallampen des Weichenlagemelders durch eine zu der Abstrahlrichtung rechtwink- lige Ausrichtung der Kameraeinrichtung besonders einfach realisierbar .
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Anordnung derart weitergebildet, dass zum Beleuchten der elektrisch ortsge- stellten Weiche eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist. Eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung ist insbesondere für den Fall zweckmäßig beziehungsweise erforderlich, dass anderweitig keine ausreichende Gleisfeldbeleuchtung vorhanden ist, die für einen Nachtbetrieb genutzt werden kann. Die Be ¬ leuchtungseinrichtung kann beispielsweise durch eine Infra ¬ rotbeleuchtung realisiert werden, die z.B. neben der Kamera ¬ einrichtung im, am oder auf dem Gehäuse des Weichenlagemel- ders angeordnet sein kann.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Anordnung ferner der ¬ art weitergebildet sein, dass die Beleuchtungseinrichtung zum Aussenden von Licht ausgebildet ist, das ein über die Zeit variierendes Helligkeitsmuster aufweist, und die Auswerteeinrichtung zum Überprüfen der Aktualität der Bilddaten anhand des mittels der Kameraeinrichtung erfassten Helligkeitsmusters ausgebildet ist. In Abhängigkeit von der jeweiligen An ¬ ordnung der Beleuchtungseinrichtung in Bezug auf die Kameraeinrichtung können hierbei passive Reflektoren, beispielsweise an Pfosten oder Masten, vorgesehen werden, durch die das von der Beleuchtungseinrichtung ausgesendete Licht in den Erfassungsbereich der Kameraeinrichtung reflektiert wird. Unabhängig davon, ob das von der Beleuchtungseinrichtung ausgesendete Licht unmittelbar oder mittelbar nach erfolgter Re- flektion von der Kameraeinrichtung erfasst wird, ist es mittels der Auswerteeinrichtung möglich, anhand des mittels der Kameraeinrichtung erfassten Helligkeitsmusters die Aktualität der Bilddaten zu überprüfen. Eine entsprechende Überprüfung der Aktualität der Bilddaten ist im Zusammenhang mit der Ermittlung des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche in der Regel sicherzustellen, da es sich hierbei um eine Anwendung im sicherheitsrelevanten Bereich handelt. So ist bei Anwendungen im Zusammenhang mit elektrisch ortsgestellten Weichen üblicherweise mindestens das Sicherheits- Integritätslevel (Safety Integrity Level, SIL) 2 zu gewähr ¬ leisten. Eine Beeinträchtigung oder Störung des Rangierpersonals wird vorteilhafterweise dadurch vermieden, dass die Be ¬ leuchtungseinrichtung das über die Zeit variierende Hellig ¬ keitsmuster in einem für das menschliche Auge nicht sichtba ¬ ren Bereich des optischen Spektrums aussendet beziehungsweise die Variation des Helligkeitsmusters mit einer vom menschli ¬ chen Auge nicht als störend empfundenen Frequenz erfolgt.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Aus führungs form ist die erfindungsgemäße Anordnung derart ausgeprägt, dass im Bereich des durch die Kameraeinrichtung mittels der Bilddaten erfassten Bildes zumindest eine zum Ausstrahlen eines opti ¬ schen Informationsmusters ausgebildete Bake vorgesehen ist und die Auswerteeinrichtung zum Überprüfen der Aktualität der durch die Kameraeinrichtung erfassten Bilddaten anhand des erfassten Informationsmusters ausgebildet ist. Dabei kann ei ¬ ne Überprüfung der Aktualität der durch die Kameraeinrichtung erfassten Bilddaten anhand des erfassten Informationsmusters alternativ oder zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Auswertung eines über die Zeit variierenden Helligkeitsmusters er ¬ folgen. Als Bake wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ein Licht aussendendes Objekt bezeichnet, das im Wesentlichen nicht zu Beleuchtungszwecken, sondern zur optischen Signalisierung beziehungsweise Übertragung von Informationen vorgesehen ist. Mittels zumindest einer entsprechenden Bake ist es anhand des erfassten Informationsmusters, das beispielsweise in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Blinken der Bake bestehen kann, möglich, die Aktualität der durch die Kameraeinrichtung erfassten Bilddaten zu überprüfen und somit einen Ausfall der Kameraeinrichtung beziehungsweise Auswerteeinrichtung, etwa in Form eines „Einfrierens" des erfassten Bildes, zeitnah und zuverlässig zu erkennen. Dabei kann das von der Bake beziehungsweise den Baken ausgestrahlte optische In- formationsmuster vorzugsweise wiederum in einem für das menschliche Auge nicht sichtbaren Wellenlängenbereich gewählt werden .
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Anordnung weiterhin auch derart ausgestaltet sein, dass die Auswerteeinrichtung zum Ermitteln des Belegungszustands der elektrisch ortsge ¬ stellten Weiche unter Berücksichtung einer möglichen Abschat tung der zumindest einen Bake durch ein Schienenfahrzeug aus gebildet ist. Somit kann bei der Auswertung der erfassten Bilddaten durch die Auswerteeinrichtung vorteilhafterweise eine Abschattung beziehungsweise Abdeckung der zumindest ei ¬ nen Bake durch einen Schienenfahrzeug zumindest als ein Kri ¬ terium für eine Belegung der elektrisch ortsgestellten Weich verwendet werden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Anordnung kann diese auch derart weitergebildet sein, dass die Auswerteeinrichtung anhand der erfassten Bilddaten zum Ermitteln der Fahrtrichtung eines sich der elektrisch ortsgestellten Weiche annähernden Schienenfahrzeugs ausgebildet ist. Dies ist vorteilhaft, da mit der Fahrtrichtung eines sich der elektrisch ortsgestellten Weiche annähernden Schienenfahrzeugs eine weitere Information ver ¬ fügbar gemacht wird. So ist die Ermittlung der Fahrtrichtung insbesondere für ein automatisches Stellen einer elektrisch ortsgestellten Weiche im Falle einer Befahrung von der stumpfen Seite der Weiche von Bedeutung. Dabei ist die Erkennung der Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs für den bereits ge ¬ nannten Vorzugsfall besonders einfach, dass die Kameraein ¬ richtung hinsichtlich ihrer Blickrichtung in einer Ebene parallel zur Schienenoberkante rechtwinklig zum Gleis und damit rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs ausgerichtet ist. Hinsichtlich des Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein besonders leistungsfähiges und zugleich in Bezug auf seine Realisierung und Durchführung vergleichsweise einfaches Verfahren zum Ermitteln des Bele- gungszustands einer elektrisch ortsgestellten Weiche anzugeben .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Ermitteln des Belegungszustands einer elektrisch ortsge- stellten Weiche, wobei auf die elektrisch ortsgestellte Wei ¬ che bezogene Bilddaten erfasst werden und anhand der erfass- ten Bilddaten der Belegungszustand der elektrisch ortsgestellten Weiche ermittelt wird. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen denjenigen der erfindungsgemäßen Anordnung, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei ¬ spielen näher erläutert. Hierzu zeigt
Figur 1 in einer ersten schematischen Skizze eine
Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der er- findungsgemäßen Anordnung und
Figur 2 in einer zweiten schematischen Skizze eine
seitliche Detailansicht des Ausführungsbei ¬ spiels der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß
Figur 1.
In den Figuren werden aus Gründen der Übersichtlichkeit für gleiche Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet. Figur 1 zeigt in einer ersten schematischen Skizze eine
Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung. Dargestellt ist eine elektrisch ortsgestellte Wei ¬ che 1, die beispielsweise in einem Rangierbahnhof angeordnet sein kann. Neben der eigentlichen elektrisch ortsgestellten Weiche 1 sind in Figur 1 ein Weichenantrieb 2 sowie ein Wei- chenlagenmelder 3 angedeutet. Diese Komponenten sind als sol ¬ che aus dem Stand der Technik bekannt, so dass diesbezüglich im Rahmen der vorliegenden Beschreibung auf eine weitergehen- de Beschreibung verzichtet wird.
Während die Ermittlung beziehungsweise Überwachung des Bele ¬ gungszustands elektrisch ortsgestellter Weichen üblicherweise mittels Doppel-Schienenkontakten erfolgt, die an den jeweili- gen Enden der Weiche angeordnet sind, erfolgt die Ermittlung des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 mittels einer auf dem Weichenlagemelder 3 angeordneten Kameraeinrichtung 4. Die Kameraeinrichtung 4, die zum Erfassen von auf die elektrisch ortsgestellte Weiche 1 bezogenen Bilddaten dient, weist im Sinne einer Panoramakamera eine sehr hohe horizontale und vergleichsweise geringe vertikale Auflösung auf. Als Objektiv der Kameraeinrichtung 4 kommt im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels ein Weitwinkelob ektiv mit näherungswei- se 180° horizontalen Blick- beziehungsweise Bildwinkel zum Einsatz. Das sich hieraus ergebende Weitwinkelblickfeld der Kameraeinrichtung 4 ist in Figur 1 angedeutet und mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet. Entsprechend der Darstellung der Figur 1 ist die Blickrichtung der Kameraeinrichtung 4 hierbei in einer Ebene parallel zur Schienenoberkante recht ¬ winklig zur Richtung der Schienen beziehungsweise des Gleises ausgerichtet . Neben der Kameraeinrichtung 4 weist die Anordnung weiterhin eine in Figur 1 nicht ausdrücklich dargestellte Auswerteeinrichtung auf. Diese dient zum Ermitteln des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 anhand der durch die Kameraeinrichtung 4 erfassten Bilddaten und kann beispielsweise als Bestandteil der Kameraeinrichtung 4 ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass die Auswerteeinrichtung durch die Auswerteelektronik des Weichenlade- melders 3 gegeben oder auch als Bestandteil einer an den Wei- chenantrieb 2 angebundenen Weichensteuerung der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 ausgebildet ist.
Sofern die elektrisch ortsgestellte Weiche 1 nicht durch ein Schienenfahrzeug besetzt ist, erfasst die Kameraeinrichtung 4 ein Bild, das durch die Objekte jenseits der Schienen der Weiche 1 bestimmt ist. Sofern ein Schienenfahrzeug in den durch die Kameraeinrichtung 4 erfassten Überwachungsbereich, auf den sich die Bilddaten beziehen, fährt beziehungsweise in diesem räumlichen Bereich angeordnet ist, wird das Hinter- grundbild durch das Bild des Fahrzeugs ganz oder teilweise überlagert. Hieraus kann die Belegung der elektrisch ortsge ¬ stellten Weiche 1 erkannt sowie im Falle einer Bewegung des Fahrzeugs auch dessen Fahrtrichtung bestimmt werden. Vorzugsweise erzeugt die Auswerteeinrichtung hierbei ein den Bele- gungszustand der elektrisch ortsgestellten Weiche angebendes Informations-Signal und übermittelt dieses an die an die elektrisch ortsgestellte Weiche 1 angebundene Weichensteue ¬ rung . Um die Sicherheit der Ermittlung beziehungsweise Erkennung des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 weiter zu verbessern, können im Rahmen der durch die Auswerteeinrichtung vorgenommene Bildauswertung ortsfeste Marken 6, 7 und 8, die innerhalb des Weitwinkelblickfeldes 5 der Käme- raeinrichtung 4 angeordnet sind, verwendet werden. Hierdurch wird es im Rahmen der Bildauswertung erleichtert, festzustel ¬ len, ob Veränderungen in den erfassten Bilddaten tatsächlich auf eine Befahrung der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 zu- rückzuführen sind oder aber lediglich den im Hintergrund der elektrisch ortsgestellten Weiche erfassten räumlichen Bereich betreffen .
Um eine zuverlässige Ermittlung des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 auch bei schlechten Sichtbedingungen, d.h. beispielsweise im Nachtbetrieb, zu gewähr ¬ leisten, kann zum Beleuchten der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen werden. Diese Beleuchtungseinrichtung, die beispielsweise in Form einer Infrarotbeleuchtung ausgebildet sein kann, kann vorzugsweise neben der Kameraeinrichtung 4 in dem, an dem oder auf dem Gehäuse des Weichenlagemelders 3 angeordnet sein.
Eine Überwachung der Aktualität der erfassten Bilddaten, d.h. der Bildaktualität, kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Beleuchtungseinrichtung Licht aussendet, das ein über die Zeit variierendes Helligkeitsmuster aufweist. Mittels einer Erfassung des variierenden Helligkeitsmusters durch die Kame ¬ raeinrichtung 4 ist dabei aufgrund der Variation des Hellig- keitsmusters eine Überprüfung der Aktualität des erfassten
Bildes möglich. Sofern die Beleuchtungseinrichtung beispielsweise im Bereich des Weichenlagemelders 3 angeordnet ist, können hierbei passive Reflektoren, beispielsweise an Pfosten oder Masten, vorgesehen werden, mittels derer das von der Be- leuchtungseinrichtung ausgestrahlte Licht reflektiert und so ¬ mit einer Erfassung durch die Kameraeinrichtung 4 zugänglich gemacht wird. Zusätzlich oder alternativ hierzu können im Bereich des durch die Kameraeinrichtung 4 erfassten Bildes auch Baken vorgesehen werden, die ein optisches Informationsmuster, beispielsweise in Form eines Blinkens, ausstrahlen. Im Rahmen des Aus ¬ führungsbeispiels der Figur 1 könnten entsprechende Baken beispielsweise gleichzeitig als ortsfeste Marken 6, 7, 8 ver ¬ wendet werden. Anhand einer Auswertung des mittels der Bild ¬ daten erfassten Informationsmusters kann nun wiederum seitens der Auswerteeinrichtung eine Überprüfung der Aktualität der durch die Kameraeinrichtung 4 erfassten Bilddaten vorgenommen werden. Darüber hinaus kann eine mögliche Abschattung der Bake beziehungsweise Baken, die dadurch entsteht, dass sich ein Schienenfahrzeug zwischen die jeweilige Bake und die Kamera ¬ einrichtung 4 schiebt, im Rahmen der durch die Auswerteeinrichtung vorgenommenen Bildauswertung für die Ermittlung des Belegungszustands der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 verwendet werden.
Figur 2 zeigt in einer zweiten schematischen Skizze eine seitliche Detailansicht des Ausführungsbeispiels der erfin ¬ dungsgemäßen Anordnung gemäß Figur 1. Konkret ist hierbei die Anordnung der Kameraeinrichtung 4 auf dem Weichenlagemelder 3 der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 dargestellt. Dabei wird insbesondere deutlich, dass durch eine zur Abstrahlrichtung der Signallampen des Weichenlagemelders 3 rechtwinklige Anordnung der Blickrichtung der Kameraeinrichtung 4 eine zu der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 beziehungsweise ihrem Gleis rechtwinklige, horizontal zur Schienenoberkante gerich ¬ tete Ausrichtung der Kameraeinrichtung 4 auf besonders einfache und zugleich zuverlässige Art und Weise realisiert werden kann .
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen weist das beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anord ¬ nung insbesondere den Vorteil auf, dass alle zur Gleisfrei- meidung der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 benötigten Komponenten, d.h. insbesondere die Kameraeinrichtung 4 sowie die Auswerteeinrichtung, im Bereich des Weichenlagemelders 3 beziehungsweise dessen Gehäuse angeordnet werden können. Da zusätzliche Schienenkontakte zur Ermittlung des Belegungszu ¬ stands der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 nicht erforderlich sind, entfällt des Weiteren vorteilhafterweise eine Mon ¬ tage sowie Verkabelung entsprechender Komponenten. Darüber hinaus ist das Vorsehen einer unterbrechungsfreien Stromver- sorgung für die Gleisfreimeldung vorteilhafterweise nicht zwingend erforderlich, da die Kameraeinrichtung 4 und die durch die Auswerteeinrichtung vorgenommene Bildauswertung dahingehend „statisch" arbeiten, dass ein Belegungszustand der elektrisch ortsgestellten Weiche 1 ohne Kenntnis einer Histo- rie allein anhand der erfassten Bilddaten erkannt werden kann .
Next Patent: WATER CLARIFICATION COMPOSITION AND PROCESS