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Patent Searching and Data


Title:
MEASURING ARRANGEMENT AND METHOD FOR DETECTING A DERAILMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/179720
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to, inter alia, a measuring arrangement (4) for a rail-bound vehicle, particularly a rail vehicle (10). According to the invention, the measuring arrangement (40) comprises a distance-measuring device (41) which measures, in at least one pre-defined spatial measurement orientation at an angle to the right or left of the longitudinal direction of the vehicle, the respective distance between the distance-measuring device (41) and objects in the environment, viewed in the measurement orientation, and the measuring arrangement (40) comprises an evaluation device (44) which compares distance values (A(φ1), A(φ2) recorded during a current journey in the spatial measurement orientation with locally corresponding distance values, subsequently called reference values, recorded during at least one previous journey on the same stretch, and in the event that the deviation has a pre-defined deviation characteristic, generates a derailment warning signal (EWS).

Inventors:
KOHLRUSS JACOB JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/054529
Publication Date:
September 26, 2019
Filing Date:
February 25, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B61L23/04; B61L15/00; B61L25/02
Foreign References:
US20170253228A12017-09-07
CN203496924U2014-03-26
DE102015119392A12017-05-11
US20170219335A12017-08-03
JP2005069700A2005-03-17
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Messanordnung (40) für ein spurgebundenes Fahrzeug, insbe¬ sondere Schienenfahrzeug (10),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Messanordnung (40) eine Abstandsmesseinrichtung (41) aufweist, die in mindestens einer vorgegebenen räumlichen Messausrichtung, die winklig nach rechts oder links rela tiv zur Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, den jeweiligen Abstand zwischen der Abstandsmesseinrichtung (41) und - in Messausrichtung gesehen - befindlichen Ob jekten in der Umgebung misst, und

die Messanordnung (40) eine Auswerteinrichtung (44) auf weist, die während einer aktuellen Fahrt in der räumli chen Messausrichtung aufgenommene Abstandswerte (A(cpl), A(cp2) mit örtlich korrespondierenden, während einer oder mehrerer vorheriger Fahrten auf derselben Strecke aufge nommenen Abstandswerten, nachfolgend Referenzwerte ge¬ nannt, vergleicht und im Falle, dass die Abweichung eine vorgegebene Abweichungscharakteristik aufweist, ein Ent gleisungswarnsignal (EWS) erzeugt.

2. Messanordnung (40) 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 Auswerteinrichtung (44) ein Entgleisungswarnsignal (EWS) erzeugt, wenn die Abweichung des Messwertverlaufs (MV1, MVr) der aktuell gemessenen Abstandswerte (A(cpl), A(cp2) über dem Fahrzeugort (XO) von dem Referenzverlauf (A(cpl), A(cp2) der örtlich korrespondierenden Referenzwerte ((R(X0, cpl) , (R(X0, f2) ) eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

3. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Auswerteinrichtung (44) ein Entgleisungswarnsignal (EWS) erzeugt, das ein parallel zur Spur versetztes Entgleisen des Fahrzeugs anzeigt, wenn der Messwertverlauf (MV1, MVr) der aktuell gemessenen Abstandswerte (A(cpl), A(cp2) über dem Fahr¬ zeugort (XO) gegenüber dem Referenzverlauf (RV1, RVr) der örtlich korrespondierenden Referenzwerte ((R(X0, cpl) , (R(X0, f2) ) um einen Abstandsdifferenzwert versetzt ist und der Ab¬ standsdifferenzwert eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

4. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Auswerteinrichtung (44) ein Entgleisungswarnsignal (EWS) erzeugt, das eine seitliche Verdrehung des Fahrzeugs relativ zur vorgegebenen Fahrspur anzeigt, wenn der Messwertverlauf (MV1, MVr) der aktuell gemessenen Abstandswerte (A(cpl), A(cp2) gegenüber dem Referenzverlauf (RV1, RVr) örtlich versetzt ist und der Versatz (V) eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

5. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Abstandsmesseinrichtung (41) in mindestens zwei vor gegebenen räumlichen Messausrichtungen, von denen eine um einen vorgegebenen Schwenkwinkel (cpl) nach rechts - nach¬ folgend rechte Messausrichtung genannt - und die andere um denselben Schwenkwinkel (cp2) nach links - nachfolgend linke Messausrichtung genannt - relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, den jeweiligen Abstand zwischen der Abstandsmesseinrichtung (41) und - in den zwei Messausrichtungen gesehen - befindlichen Objekten in der Umgebung unter Bildung eines rechten Messwertverlaufs (MVr) und eines linken Messwertverlaufs (MV1) misst, und die Auswerteinrichtung (44) während einer aktuellen Fahrt den rechten und linken Messwertverlauf (MVr, MV1) mit korrespondierenden rechten und linken Referenzwertverläu fen (RVr, RV1) vergleicht und die Erzeugung des Entglei¬ sungswarnsignals (EWS) davon abhängig macht, ob etwaige Abweichungen zwischen einem der Messwertverläufe (MVr,

MV1) und dem korrespondierenden Referenzverlauf (RVr,

RV1) mit Abweichungen zwischen dem anderen Messwertver lauf (MVr, MV1) und dessen korrespondierenden Referenz verlauf (RVr, RV1) korrelieren.

6. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Auswerteinrichtung (44) ein Entgleisungswarnsignal (EWS) erzeugt, das ein parallel zur Spur versetztes Entgleisen des Fahrzeugs anzeigt, wenn die Abweichungen des rechten und lin ken Messwertverlaufs (MVr, MV1) von dem zugeordneten rechten und linken Referenzverlauf (RVr, RV1) jeweils eine vorgegebe ne Schwelle überschreiten und die Abweichungen unterschiedli che Vorzeichen aufweisen.

7. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Auswerteinrichtung (44) ein Entgleisungswarnsignal (EWS) erzeugt, das eine seitliche Verdrehung des Fahrzeugs relativ zur vorgegebenen Fahrspur anzeigt, wenn die Messwertverläufe (MVr, MV1) über dem Fahrzeugort (XO) gegenüber den zugeordne ten Referenzverläufen (RVr, RV1) jeweils einen örtlichen Ver satz (V) aufweichen, der eine vorgegebene Schwelle über schreitet, und die Versätze (V) unterschiedliche Versatzrich tungen bzw. unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.

8. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die mindestens eine vorgegebene räumliche Messausrichtung oder zumindest eine der Messausrichtungen relativ zur Hori zontalen geneigt ist.

9. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- die Abstandsmesseinrichtung (41) eine Sendeeinrichtung

(41a) aufweist, die zumindest einen Messstrahl (M, Ml, M2) erzeugt und diesen dauerhaft oder zumindest zeitlich ab schnittsweise in der vorgegebenen räumlichen Messausrich tung aussendet, und - die Abstandsmesseinrichtung (41) eine Empfangseinrichtung (41b) aufweist, die objektseitig reflektierte oder ge streute Empfangsstrahlung (El , E2) des Messstrahls (M, Ml, M2) empfängt und anhand der Empfangsstrahlung (El, E2), insbesondere anhand des Zeitverzugs zwischen dem Senden der Strahlung und dem Empfang der Empfangsstrahlung (El, E2), die Abstandswerte (A(cpl), A(cp2) erzeugt.

10. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Abstandsmesseinrichtung (41) mehrere Messstrahlen (M, Ml, M2) gleichzeitig in unterschiedlichen räumlichen Messausrich tungen aussendet.

11. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Abstandsmesseinrichtung (41) die Ausrichtung des oder der Messstrahlen (M, Ml, M2) über der Zeit verändert und Strah lung nacheinander in mehreren räumlichen Messausrichtungen aussendet .

12. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Abstandsmesseinrichtung (41) den oder die Messstrahlen (M, Ml, M2) in einer Ebene um eine Rotationsachse (100) ro tieren lässt.

13. Messanordnung (40) nach Anspruch 12,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Rotationsachse (100) zur Vertikalen geneigt ist.

14. Messanordnung (40) nach einem der voranstehenden Ansprü che 12 bis 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Abstandsmesseinrichtung (41) die Neigung der Rotation sachse (100) während der Fahrt verändert.

15. Verfahren zum Erkennen eines Spurverlassens , insbesondere Entgleisens, bei einem spurgebundenen Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug (10),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

in mindestens einer vorgegebenen räumlichen Messausrich tung, die winklig nach rechts oder links relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, der jewei ligen Abstand zu - in Messausrichtung gesehen - befindli chen Objekten in der Umgebung gemessen wird und

während einer aktuellen Fahrt in der räumlichen Messaus richtung aufgenommene Abstandswerte (A(cpl), A(cp2) mit örtlich korrespondierenden, während einer oder mehrerer vorheriger Fahrten auf derselben Strecke aufgenommenen Abstandswerten, nachfolgend Referenzwerte ((R(X0, cpl), (R(X0, cp2)) genannt, verglichen wird und im Falle, dass die Abweichung eine vorgegebene Abweichungscharakteristik aufweist, ein Entgleisungswarnsignal (EWS) erzeugt wird.

Description:
Beschreibung

Messanordnung und Verfahren zum Erkennen eines Entgleisens

Bei Schienenfahrzeugen der Eisenbahntechnik wird ein etwaiges Entgleisen heutzutage durch das Betriebspersonal, insbesonde re den Fahrzeugführer, erkannt, der im Falle eines Entglei sens das Schienenfahrzeug manuell notbremst.

Aufgrund der fortschreitenden Automatisierung, insbesondere mit Blick auf ein fahrerloses Fahren von Schienenfahrzeugen, besteht das Problem, ein Entgleisen automatisiert zuverlässig erkennen zu können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Messan ordnung anzugeben, die ein Entgleisen eines spurgebundenen Fahrzeugs zuverlässig erkennen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messanordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Un teransprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Messanordnung eine Abstandsmesseinrichtung aufweist, die in mindestens ei ner vorgegebenen räumlichen Messausrichtung, die winklig nach rechts oder links relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, den jeweiligen Abstand zwischen der Ab standsmesseinrichtung und - in Messausrichtung gesehen - be findlichen Objekten in der Umgebung misst, und die Messanord nung eine Auswerteinrichtung aufweist, die während einer ak tuellen Fahrt in der räumlichen Messausrichtung aufgenommene Abstandswerte mit örtlich korrespondierenden, während einer oder mehrerer vorheriger Fahrten auf derselben Strecke aufge nommenen Abstandswerten, nachfolgend Referenzwerte genannt, vergleicht und im Falle, dass die Abweichung eine vorgegebene Abweichungscharakteristik aufweist, ein Entgleisungswarnsig nal erzeugt. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Messanordnung ist darin zu sehen, dass diese ein Entgleisen eines Fahrzeugs auf sehr einfache Weise erkennen kann, da lediglich Abstands werte gemessen und mit Referenzwerten verglichen werden. Ein Entgleisen kann somit mit einem minimalen Komponentenaufwand und großer Zuverlässigkeit erkannt werden.

Als Abstandsmesseinrichtung kann beispielsweise ein Laser scanner eingesetzt werden.

Die Auswerteinrichtung erzeugt vorzugsweise ein Entgleisungs warnsignal, wenn die Abweichung des Messwertverlaufs der ak tuell gemessenen Abstandswerte über dem Fahrzeugort von dem Referenzverlauf der örtlich korrespondierenden Referenzwerte eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

Vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteinrichtung ein Entglei sungswarnsignal erzeugt, das ein parallel zur Spur versetztes Entgleisen des Fahrzeugs anzeigt, wenn der Messwertverlauf der aktuell gemessenen Abstandswerte über dem Fahrzeugort ge genüber dem Referenzverlauf der örtlich korrespondierenden Referenzwerte um einen Abstandsdifferenzwert versetzt ist und der Abstandsdifferenzwert eine vorgegebene Schwelle über schreitet .

Auch ist es von Vorteil, wenn die Auswerteinrichtung ein Ent gleisungswarnsignal erzeugt, das eine seitliche Verdrehung des Fahrzeugs relativ zur vorgegebenen Fahrspur anzeigt, wenn der Messwertverlauf der aktuell gemessenen Abstandswerte ge genüber dem Referenzverlauf örtlich versetzt ist und der Ver satz eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Abstandsmesseinrichtung in mindestens zwei vorgegebenen räum lichen Messausrichtungen, von denen eine um einen vorgegebe nen Schwenkwinkel nach rechts - nachfolgend rechte Messaus richtung genannt - und die andere um denselben Schwenkwinkel nach links - nachfolgend linke Messausrichtung genannt - re lativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, den jeweiligen Abstand zwischen der Abstandsmesseinrichtung und - in den zwei Messausrichtungen gesehen - befindlichen Objekten in der Umgebung unter Bildung eines rechten Messwertverlaufs und eines linken Messwertverlaufs misst, und die Auswertein richtung während einer aktuellen Fahrt den rechten und linken Messwertverlauf mit korrespondierenden rechten und linken Re ferenzwertverläufen vergleicht und die Erzeugung des Entglei sungswarnsignals davon abhängig macht, ob etwaige Abweichun gen zwischen einem der Messwertverläufe und dem korrespondie renden Referenzverlauf mit Abweichungen zwischen dem anderen Messwertverlauf und dessen korrespondierenden Referenzverlauf korrelieren .

Bei der letztgenannten Ausführungsvariante ist es vorteil haft, wenn die Auswerteinrichtung ein Entgleisungswarnsignal erzeugt, das ein parallel zur Spur versetztes Entgleisen des Fahrzeugs anzeigt, wenn die Abweichungen des rechten und lin ken Messwertverlaufs von dem zugeordneten rechten und linken Referenzverlauf jeweils eine vorgegebene Schwelle überschrei ten und die Abweichungen unterschiedliche Vorzeichen aufwei sen .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Auswerteinrichtung ein Entgleisungswarnsignal erzeugt, das eine seitliche Verdrehung des Fahrzeugs relativ zur vorgege benen Fahrspur anzeigt, wenn die Messwertverläufe über dem Fahrzeugort gegenüber den zugeordneten Referenzverläufen je weils einen örtlichen Versatz aufweichen, der eine vorgegebe ne Schwelle überschreitet, und die Versätze unterschiedliche Versatzrichtungen bzw. unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.

Der oder die Messausrichtungen oder zumindest eine der Mess ausrichtungen sind vorzugsweise relativ zur Horizontalen ge neigt .

Bezüglich der Abstandsmesseinrichtung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese eine Sendeeinrichtung, die zumindest einen Messstrahl erzeugt und diesen dauerhaft oder zumindest zeitlich abschnittsweise in der vorgegebenen räumlichen Mess- ausrichtung aussendet, und eine Empfangseinrichtung aufweist, die objektseitig reflektierte oder gestreute Empfangsstrah lung des Messstrahls empfängt und anhand der Empfangsstrah lung, insbesondere anhand des Zeitverzugs zwischen dem Senden der Strahlung und dem Empfang der Empfangsstrahlung, die Ab standswerte erzeugt.

Auch kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Abstandsmesseinrichtung, insbesondere deren Sendeeinrichtung, mehrere Messstrahlen gleichzeitig in unterschiedlichen räum lichen Messausrichtungen aussendet.

Alternativ oder zusätzlich kann in vorteilhafter Weise vorge sehen sein, dass die Abstandsmesseinrichtung, insbesondere deren Sendeeinrichtung, die Ausrichtung des oder der Mess strahlen über der Zeit verändert und Strahlung nacheinander in mehreren räumlichen Messausrichtungen aussendet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abstandsmesseinrich tung den oder die Messstrahlen in einer Ebene um eine Rotati onsachse oder jeweils um eine eigene Rotationsachse rotieren lässt .

Die Rotationsachse oder die Rotationsachsen sind vorzugsweise zur Vertikalen geneigt.

Die Abstandsmesseinrichtung verändert vorzugsweise die Nei gung der Rotationsachse (n) während der Fahrt.

Der Vergleich von aufgenommenen Abstandswerten mit den zu geordneten Referenzwerten kann im Übrigen auch auf ausgewähl te Objekte auf der Strecke begrenzt werden. Bei dieser Ausge staltung erfolgt auf der Basis der aufgenommenen Abstandswer te zunächst eine Objekterkennung und/oder eine Obj ektklassi- fizierung, wobei die Erzeugung eines Entgleisungswarnsignals beispielsweise ausschließlich dann erfolgt, wenn ein Objekt erkannt und/oder klassifiziert wurde und gleichzeitig die aufgenommenen Abstandswerte von den erfassten Referenzwerten über ein vorgegebenes Maß hinaus abweichen. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Erkennen eines Spurverlassens , insbesondere Entgleisens, bei einem spurgebundenen Fahrzeug, insbesondere Schienenfahr zeug .

Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorge sehen, dass in mindestens einer vorgegebenen räumlichen Mess ausrichtung, die winklig nach rechts oder links relativ zur Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, der jeweilige Abstand zu - in Messausrichtung gesehen - befindlichen Objek ten in der Umgebung gemessen wird und während einer aktuellen Fahrt in der räumlichen Messausrichtung aufgenommene Ab standswerte mit örtlich korrespondierenden, während einer oder mehrerer vorheriger Fahrten auf derselben Strecke aufge nommenen Abstandswerten, nachfolgend Referenzwerte genannt, verglichen wird und im Falle, dass die Abweichung eine vorge gebene Abweichungscharakteristik aufweist, ein Entgleisungs warnsignal erzeugt wird.

Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfin dungsgemäßen Messanordnung verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes

Schienenfahrzeug, das mit einem Ausführungsbei spiel für eine erfindungsgemäße Messanordnung aus gestattet ist, wobei die Figur 1 das Schienenfahr zeug im Normalbtrieb bzw. vor einem Entgleisen zeigt,

Figur 2 die Messanordnung des Schienenfahrzeugs gemäß Fi gur 1 näher im Detail, Figur 3 das Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 nach einem Ent gleisen, bei dem das Schienenfahrzeug parallel zur Spur versetzt ist,

Fig. 4-5 Messwertverläufe für den in der Figur 3 gezeigten

Entgleisungszustand,

Figur 6 das Schienenfahrzeug gemäß der Figur 1 im Falle eines Entgleisens, bei dem das Schienenfahrzeug gegenüber der vorgegebenen Fahrspur seitlich ver dreht ist,

Fig. 7-8 Messwertverläufe für den in der Figur 6 gezeigten

Entgleisungszustand,

Figur 9 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes

Schienenfahrzeug, bei dem die Messanordnung einen Messstrahl in einer Ebene um eine Rotationsachse um 360° rotieren lässt, und

Figur 10 die Anordnung der Rotationsachse bei der Messan ordnung gemäß Figur 9 in einer Sicht von der Sei te .

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Schienenfahrzeug 10, das sich auf einer Schienenanlage 20 entlang der Fahrtrichtung X bewegt. Bei der Darstellung gemäß Figur 1 wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das Schie nenfahrzeug 10 durch einen Tunnel 30 fährt, dessen in der Fi gur 1 rechte Tunnelwand mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet ist. Die in der Figur 1 linke Tunnelwand trägt das Bezugszei chen 32.

Das Schienenfahrzeug 10 ist mit einer Messanordnung 40 ausge stattet, die - gleichzeitig oder zeitlich nacheinander - ei- nen Messstrahl Ml nach rechts und einen Messstrahl M2 nach links aussendet. Der rechte Messstrahl Ml ist um einen

Schwenkwinkel cpl gegenüber der Fahrtrichtung X geschwenkt; der linke Messstrahl M2 ist um einen Schwenkwinkel cp2 gegen über der Fahrtrichtung X nach links verschwenkt. Beide

Schwenkwinkel cpl und cp2 sind bei dem Ausführungsbeispiel ge mäß der Figur 1 gleich groß.

Während der Fahrt durch den Tunnel 30 tastet die Messanord nung 40 mit den beiden Messstrahlen Ml und M2 die rechte Tun nelwand 31 und die linke Tunnelwand 32 ab und bestimmt dabei den jeweiligen Abstand zur Tunnelwand. Die Abstandswerte wer den mit abgespeicherten Referenzwerten, die bei einer oder mehreren früheren Fahrten aufgenommen worden sind, verglichen und es wird ein Entgleisungswarnsignal erzeugt, wenn die Ab weichung zwischen aktuellen Abstandswerten und den abgespei cherten Referenzwerten eine vorgegebene Schwelle überschrei tet .

Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Messanord nung 40 gemäß Figur 1 näher im Detail.

Die Messanordnung 40 umfasst eine Abstandsmesseinrichtung 41, eine Ortungseinrichtung 42, einen Speicher 43 und eine Aus werteinrichtung 44.

Die Abstandsmesseinrichtung 41 weist eine Sendeeinrichtung 41a auf, die die beiden Messstrahlen Ml und M2 gemäß Figur 1 erzeugt und aussendet.

Eine Empfangseinrichtung 41b der Abstandsmesseinrichtung 41 misst die reflektierte oder gestreute Strahlung, die - in Messausrichtung gesehen - von in der Umgebung befindlichen Objekten zurück zur Abstandsmesseinrichtung 41 reflektiert bzw. zurück gestreut wird. Anhand der Empfangsstrahlung El und E2 erzeugt die Empfangseinrichtung 41b Abstandswerte, die zur Auswerteinrichtung 44 übermittelt werden. Der mit dem Messstrahl Ml erzeugte Abstandswert ist in der Figur 2 mit dem Bezugszeichen A(cpl) und der mit dem in der Figur 1 linken Messstrahl M2 erzeugte Abstandswert mit dem Bezugszeichen A(cp2) bezeichnet.

Die Auswerteinrichtung 44 empfängt von der Ortungseinrichtung 42 eine Ortsangabe, die den jeweiligen Ort X0 des Schienen ¬ fahrzeugs 10 auf der Schienenanlage 20 angibt. Die Auswert ¬ einrichtung 44 fragt für den jeweiligen Ort X0 aus dem Spei cher 43 abgespeicherte Referenzwerte R(X0, cpl) und R(X0, cp2) für die beiden Messstrahlen Ml und M2 ab. Die Referenzwerte R(X0, cpl) und R(X0, cp2) werden mit den aktuellen Abstandswer ten A(cpl) und A(cp2) verglichen und mit Blick auf eine mögli ¬ che Entgleisung des Schienenfahrzeugs 10 ausgewertet.

Bei dem in der Figur 1 gezeigten Zustand befindet sich das Schienenfahrzeug 10 in einem normalen, also nichtentgleisten Zustand, so dass die aktuellen Abstandswerte A(cpl) und A(cp2) mit den jeweiligen Referenzwerten R(X0, cpl) und R(X0, cp2) für den jeweiligen Ort X0 zumindest im Wesentlichen übereinstim men werden. Es gilt hier:

I A ( cpl ) - (R (X0 , cpl) | < GW und

|A(cp2) - (R (X0 , f2) | < GW wobei GW eine vorgegebenen Schwelle bzw. einen vorgegebenen Toleranzwert bezeichnet.

Wird die Schwelle nicht überschritten, wird die Messanordnung 40 kein Entgleisungswarnsignal erzeugen.

Die Figur 3 zeigt das Schienenfahrzeug 10 auf der Schienenan ¬ lage 20 in einem Entgleisungszustand, bei dem das Schienen ¬ fahrzeug 10 parallel zur Spur der Schienenanlage 20 versetzt ist. Der Versatz ist in der Figur 3 mit dem Bezugszeichen V gekennzeichnet .

Der Versatz V schlägt sich in den Abstandswerten A(cpl) und A(cp2) nieder, wie beispielhaft in den Figuren 4 und 5 darge ¬ stellt ist. Die Figur 4 zeigt den Messwertverlauf MV1 der Abstandswerte A(cp2), die von dem linken Messstrahl M2 geliefert werden. Es lässt sich erkennen, dass die Abstandswerte A(cp2) durch das versetzte Entgleisen um den Versatz V größer als die in dem Speicher 43 abgespeicherten Referenzwerte R(X, cp2) werden und der Messwertverlauf MV1 um den Versatz V gegenüber dem Refe renzverlauf RV1 zu größeren Abstandswerten verschoben wird.

In entsprechender Weise werden die Abstandswerte A(cpl), die von dem rechten Messstrahl Ml erzeugt werden, kleiner als die zugeordneten Referenzwerte R(X, cp2) sein, so dass der rechte Messwertverlauf MVr, der mit dem rechten Messstrahl Ml er zeugt wird, gegenüber dem korrespondierenden rechten Refe renzverlauf RVr zu kleineren Abstandswerten verschoben wird.

Stellt die Auswerteinrichtung 44 ein solches gegenläufiges Verschieben der Messwertverläufe MV1 und MVr gegenüber den zugeordneten Referenzverläufen RV1 und RVr fest, so schließt sie daraus, dass das Schienenfahrzeug 10 parallel zur Spur versetzt entgleist ist und ein entsprechendes Entgleisungs ¬ warnsignal, das ein parallel zur Spur versetztes Entgleisen des Fahrzeugs anzeigt, erzeugt werden muss. Das erzeugte Ent ¬ gleisungswarnsignal trägt in der Figur 2 das Bezugszeichen EWS .

Die Figur 6 zeigt das Schienenfahrzeug 10 gemäß den Figuren 1 und 3 für den Fall, dass es zu einem Entgleisen des Schienen fahrzeugs 10 gekommen ist, bei dem sich das Schienenfahrzeug 10 seitlich gegenüber der Fahrspur der Schienenanlage 20 ver dreht hat. Aufgrund der Verdrehung des Schienenfahrzeugs 10 und aufgrund der Verdrehung der Messanordnung 40 werden die Messstrahlen Ml und M2 die jeweils zugeordnete Tunnelwand 31 bzw. 32 zeitlich und örtlich versetzt abtasten. So wird bei spielsweise der in der Figur 6 mit dem Bezugszeichen 33 be- zeichnete linke Vorsprung von der Messanordnung 40 zeitlich früher bzw. an einem früheren Ort erkannt werden als der ört lich korrespondierende rechte Vorsprung 34 an der rechten Tunnelwand 31. Die Messwertverläufe und die zugehörigen Referenzverläufe sind in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Es lässt sich erken nen, dass der linke Messwertverlauf MV1 gegenüber dem Refe renzverlauf RV1 um einen örtlichen Versatz -dX nach links verschoben ist, da es - wie erläutert - aufgrund der seitli chen Verdrehung des Schienenfahrzeugs 10 - verglichen mit der Normalausrichtung der Messanordnung 40 - links zu einer ver frühten Objekterkennung kommt.

In entsprechender Weise wird der rechte Messwertverlauf MVr gegenüber dem zugeordneten rechten Referenzverlauf RVr um ei nen Versatz +dX nach rechts versetzt, wie in der Figur 8 dar gestellt ist, da es aufgrund der seitlichen Verdrehung des Schienenfahrzeugs 10 - verglichen mit der Normalausrichtung der Messanordnung 40 - rechts zu einer verspäteten Objekter kennung kommt .

Die Auswerteinrichtung 44 wird bei dem Auftreten eines ent sprechenden gegenläufigen Versatzes der Messwertverläufe MV1 und MVr gegenüber den zugeordneten Referenzverläufen RV1 und RVr auf ein seitliches Verdrehen des Schienenfahrzeugs 10 schließen und ein Entgleisungswarnsignal EWS erzeugen, das eine seitliche Verdrehung des Schienenfahrzeugs 10 relativ zur vorgegebenen Fahrspur anzeigt.

Die Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienen fahrzeug 10, bei dem die Messanordnung 40 einen Messstrahl M in einer Ebene um eine Rotationsachse 100 rotieren lässt. Es erfolgt somit eine Abtastung des Tunnels 30 um 360°.

Die Figur 10 zeigt die Messanordnung 40 des Schienenfahrzeugs 10 gemäß Figur 9 in einer Sicht von der Seite. Es lässt sich erkennen, dass die Rotationsachse 100 gegenüber der Vertika len um einen Neigungswinkel Q geneigt ist. Durch die Neigung der Rotationsachse 100 wird sichergestellt, dass der Mess strahl M bei der Fahrt auch den vor dem Schienenfahrzeug 10 befindlichen Raum abtastet. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugs zeichenliste

10 Schienenfahrzeug

20 Schienenanlage

30 Tunnel

31 rechte Tunnelwand

32 linke Tunnelwand

33 linker Vorsprung

34 rechter Vorsprung

40 Messanordnung

41 Abstandsmesseinrichtung 41a Sendeeinrichtung

41b Empfangseinrichtung

42 Ortungseinrichtung

43 Speicher

44 Auswerteinrichtung 100 Rotationsachse

A(cpl) Abstandswert

A(cp2) Abstandswert

El EmpfangsStrahlung

E2 EmpfangsStrahlung

EWS EntgleisungsWarnsignal

M Messstrahl

Ml rechter Messstrahl

M2 linker Messstrahl

MV1 linker Messwertverlauf

MVr rechter Messwertverlauf

RV1 linker Referenzverlauf

RVr rechter Referenzverlauf

(R(X0, fΐ ) Referenzwert

(R (X0 , f2 ) Referenzwert

V Versatz

X Fahrtrichtung

xo Ort

cpl Schwenkwinkel

cp2 Schwenkwinkel

Neigungswinkel

-dX Versatz

+dX Versatz