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Title:
SYSTEM FOR MONITORING THE INTEGRITY OF A TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/015478
Kind Code:
A2
Abstract:
According to the invention, a system (20) for monitoring the integrity of a train (1) has at least one ultrasonic loud speaker (2) for introducing a predefinable in-air ultrasonic output signal into a compressed-air brake line (3) of the train (1). The system (20) has at least one ultrasonic microphone (4) for picking up an in-air ultrasonic reflected signal in the compressed-air brake line (3) and the system (20) has a control device (5), which is connected to the ultrasonic loud speaker (2) and the ultrasonic microphone (4) in a circuit. In order to determine the integrity of the train (1), the control device (5) is designed to compare the in-air ultrasonic reflected signal with at least one comparison criterion.

Inventors:
VEIDER, Alfred (Ferrogasse 47/6, 1180 Wien, 1180, AT)
Application Number:
EP2017/068322
Publication Date:
January 25, 2018
Filing Date:
July 20, 2017
Export Citation:
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Assignee:
THALES AUSTRIA GMBH (Handelskai 92, 1200 Wien, 1200, AT)
International Classes:
B61L15/00
Attorney, Agent or Firm:
GIBLER & POTH PATENTANWÄLTE KG (Dorotheergasse 7/14, 1010 Wien, 1010, AT)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Anlage (20) zur Überwachung der Integrität eines Zuges (1 ), wobei die Anlage (20) wenigstens einen Lautsprecher (2), insbesondere einen

Ultraschalllautsprecher, zum Einbringen eines vorgebbaren

Luftschallausgangssignals, insbesondere eines Luftultraschallausgangssignals, in eine Druckluftbremsleitung (3) des Zuges (1 ) aufweist, wobei die Anlage (20) wenigstens ein Mikrofon (4), insbesondere ein Ultraschallmikrofon, zur Aufnahme eines Luftschallreflexionssignals, insbesondere eines

Luftultraschallreflexionssignals, in der Druckluftbremsleitung (3) aufweist, wobei die Anlage (20) eine Kontrolleinrichtung (5) aufweist, welche mit dem Lautsprecher (2) und dem Mikrofon (4) schaltungstechnisch verbunden ist, und wobei die

Kontrolleinrichtung (5), zum Feststellen der Integrität des Zuges (1 ), dazu ausgebildet ist das Luftschallreflexionssignal mit wenigstens einem

Vergleichskriterium zu vergleichen, wobei der Lautsprecher (2) und das Mikrofon (4) als einstückige Einheit ausgebildet sind.

2. Anlage (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die einstückige Einheit aus Lautsprecher (2) und Mikrofon (4) im Bereich eines

Druckluftbremsleitungsanschlusses (6) der Druckluftbremsleitung (3) angeordnet ist.

3. Anlage (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einstückigen Einheit aus Lautsprecher (2) und Mikrofon (4) die

Druckluftbremsleitung (3) im Bereich eines Triebfahrzeuges (8) abschließt.

4. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Hauptabstrahlrichtung der einstückigen Einheit aus Lautsprecher (2) und Mikrofon (4) in Längsrichtung der Druckluftbremsleitung (3) ausgerichtet ist.

5. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Symmetrieachse der einstückigen Einheit aus

Lautsprecher (2) und Mikrofon (4) in Längsrichtung der Druckluftbremsleitung (3) ausgerichtet ist.

6. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass zwischen der einstückigen Einheit aus Lautsprecher (2) und Mikrofon (4) und der Druckluftbremsleitung (3) ein Trichter (21 ) angeordnet ist.

7. Anlage (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Öffnungsquerschnitt des Trichters (21 ) von der einstückigen Einheit aus

Lautsprecher (2) und Mikrofon (4) zur Druckluftbremsleitung (3) vergrößert.

8. Anlage (20) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (21 ) kesseiförmig ausgebildet ist.

9. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die Anlage (20) dazu ausgebildet ist,

Luftschallausgangssignale mit vorgebbarer akustischer Signatur auszugeben.

10. Anlage (20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Luftschallausgangssignal eine erste akustische Signatur aufweist, und dass ein zweites Luftschallausgangssignal eine, von der ersten akustischen Signatur unterscheidbare, zweite akustische Signatur aufweist.

11. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass das Luftschallausgangssignal eine vorgebbare, insbesondere nicht periodische, Impulsfolge enthält.

12. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch

gekennzeichnet, dass das Luftschallausgangssignal vorgebbar unterschiedliche Frequenzbereiche aufweist.

13. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (5) dazu ausgebildet ist, das Luftschallreflexionssignal im Zeitbereich sowie einem vorgebbaren Bildbereich zu analysieren.

1 . Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (5) dazu ausgebildet ist,

Luftschallreflexionssignale mit Luftschallausgangssignalen zu vergleichen, und ein bestimmtes Luftschallreflexionssignal einem bestimmten Luftschallausgangssignal zuzuordnen.

15. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch

gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vergleichskriterium eine, vorzugsweise vor Antritt einer Fahrt mit einem individuellen Zug ermittelte, Signallaufzeit durch die Druckluftbremsleitung umfasst.

16. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch

gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vergleichskriterium eine, vorzugsweise vor Antritt einer Fahrt mit einem individuellen Zug (1 ) ermittelte,

Signalveränderungscharakteristik, insbesondere eine Signaldämpfungs- und/oder Dispersionscharakteristik und/oder eine Übertragungsfunktion, der

Druckluftbremsleitung des jeweiligen, zu überwachenden Zuges (1 ) umfasst.

17. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch

gekennzeichnet, dass die Anlage (20) wenigstens einen Außentemperatursensor aufweist, welcher mit der Kontrolleinrichtung (5) verbunden ist, und dass die Kontrolleinrichtung (5) dazu ausgebildet ist, Temperaturänderungen bei der Überwachung der Integrität eines Zuges (1 ) zu kompensieren.

18. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch

gekennzeichnet, dass die Anlage (20) wenigstens eine Schnittstelle (7) zum Datenaustausch, insbesondere mit einem ETCS-Rechner, aufweist.

19. Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung dazu ausgebildet ist, bei Detektion wenigstens eines, insbesondere während der Fahrt, abgekoppelten Waggons eine Alarmmeldung an einen Lokführer und/oder einen nachkommenden Zug und/oder eine Verkehrsleitstelle zu abzugeben.

20. Zug (1 ) mit einer Druckluftbremsleitung (3), welche durch den gesamten Zug (1 ) verläuft, wobei an die Druckluftbremsleitung (3) eine Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 angeschlossen ist.

21. Zug (1 ) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (20) an einem Ende der Druckluftbremsleitung (3) angeschlossen ist, und derart einen Abschluss der Druckluftbremsleitung (3) in Längsrichtung bildet.

22. Zug (1 ) nach Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (20) in einem Triebfahrzeug (8) an die Druckluftbremsleitung (3) angeschlossen ist.

23. Verfahren zur Überwachung der Integrität eines Zuges (1 ), insbesondere mit einer Anlage (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei wenigstens ein vorgebbares Luftschallausgangssignal mittels eines Lautsprechers (2) in eine Druckluftbremsleitung (3) des Zuges (1 ) eingebracht wird, wobei ein daraufhin an einem Ende der Druckluftbremsleitung (3) reflektiertes Luftschallreflexionssignal von einem Mikrofon (4) aufgenommen wird, wobei das Luftschallreflexionssignal - zum Feststellen der Integrität des Zuges (1 ) - von einer Kontrolleinrichtung (5) mit wenigstens einem Vergleichskriterium verglichen wird.

Description:
Anlage zur Überwachung der Integrität eines Zuges

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Überwachung der Integrität eines Zuges gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Aufgrund der geringen Reibung zwischen Rad und Gleis sind die Bremswege bei Eisenbahnen in der Regel derart lang, dass ein Fahren auf Sicht, wie dies etwa aus dem individuellen Straßenverkehr bekannt ist, nicht umsetzbar ist. Um dies auszugleichen, sind Sicherungssysteme bei Eisenbahnen bzw. anderen

schienengestützten Systemen vorgesehen, um sicherzustellen, dass ein

Gleisabschnitt frei ist. Dazu ist es erforderlich, die Position, die Geschwindigkeit und die Länge eines Zuges zu erfassen. In abgeschlossenen Systemen, wie etwa einer U-Bahn einer Stadt, können diese Informationen durch spezielle Züge ermittelt werden. Bei sog. Vollbahnen im überregionalen bzw. internationalen Verkehr ist dies jedoch nicht möglich, da dabei eine Vielzahl unterschiedlicher Waggons bzw. Anhänger Verwendung finden können, welche Jahrzehnte alt sein können. Der Einsatz vierzig bis fünfzig Jahre alter Waggons ist im Bereich des Fracht- bzw. Güterzuges keine Seltenheit. Zudem werden auf derartigen Strecken auch Oldtimergarnituren betrieben, welche etwa von Nostalgievereinen erhalten werden.

Die Erfassung der erforderlichen Daten durch entsprechende Ausstattung der Waggons mit Telekommunikationsmitteln und vollständige Vernetzung des gesamten Zuges, ist daher bei Vollbahnen aufgrund der schieren Menge an verfügbaren und eingesetzten Waggons schlicht unmöglich.

Eine bekannte Lösung schlägt vor, einen Sender am letzten Waggon anzubringen, welcher mit einem entsprechenden Kontrollgerät in der Lokomotive kommuniziert. Dies hat sich in de Praxis als untauglich erwiesen. Zu einfach kann vergessen werden, den betreffenden Sender am letzten Waggon anzubringen. Insbesondere bei Zugteilungen bzw. Ankuppeln weiterer Zugteile, wie dies im Personenverkehr alltägliche Praxis ist, wird vergessen den betreffenden Sender zu aktivieren oder deaktivieren bzw. an einem anderen Waggon anzubringen.

Weiters besteht die Möglichkeit Gleise als solche zu überwachen. Allerdings ist dies mit dem Problem verbunden, dass eine flächendeckende Überwachung bereits an der Länge der Gleise scheitert, und Züge grenzüberschreitend über lange Strecken geführt werden.

All diesen Systemen bzw. Anlage ist gemein, dass diese weitreichende

Veränderungen an Waggons bzw. bauliche Maßnahmen an Gleisen erfordern, und entsprechend kam in der Praxis umgesetzt werden bzw. überhaupt umsetzbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Anlage der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welcher die Integrität eines Zuges bestimmt werden kann, und welche unabhängig von der Art und Bauweise der Waggons des Zuges, sowie dem Schienenabschnitt den der Zug befährt ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

Dadurch kann die Integrität eines Zuges bestimmt werden, und zwar unabhängig von der Art und Bauweise der Waggons, aus welchen der Zug gebildet ist, sowie dem Schienenabschnitt den der Zug befährt. Dadurch kann die Integrität eines Zuges bestimmt werden kann, ohne dass hiezu eine Veränderung an den Waggons erfolgen muss. Es ist dabei nicht erforderlich, irgendwelche weiteren Vorrichtungen an einem oder mehreren der Waggons eines Zuges anzubringen.

Die Druckluftbremsleitung des Zuges ist seit Jahrzehnten standardisiert, und verläuft durch den ganzen Zug, sodass sowohl sicher die Länge bzw. die Integrität des Zuges festgestellt werden kann, ohne dass eine Anpassung der Waggons erforderlich ist. Weiters ist dieses System bzw. diese Anlage völlig unabhängig von der technischen Ausstattung des Gleises, auf dem der Zug fährt, sodass auch eine Nachrüstung der Gleise bzw. Schienenwege unterbleiben kann, und die zusätzliche Sicherheit durch die Anlage auch in weniger entwickelten Gebieten voll gegeben ist.

Weiters ist die betreffende Anlage unabhängig von den absoluten Drücken in der Druckluftbremsleitung des Zuges. Bremsbedingte Druckschwankungen innerhalb der Druckluftbremsleitung sind im Vergleich zu den Schallsignalen quasistatisch und beeinflussen nicht das Messergebnis. Die gegenständliche Anlage ist daher unabhängig vom Betrieb bzw. den Betriebsparametern der Druckluftbremsleitung. Es ist daher auch nicht erforderlich, diese Betriebsparameter zu erfassen. Auch kann dadurch jederzeit bzw. in sehr kurzen Abständen, und zwar unabhängig vom Betrieb der Bremsen, die Zugintegrität ermittelt werden.

Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Überwachung der Integrität eines Zuges gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 23.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren anzugeben, mit welchem die eingangs genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem die

Integrität eines Zuges bestimmt werden kann, und welches unabhängig von der Art und Bauweise der Waggons des Zuges, sowie dem Schienenabschnitt den der Zug befährt ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 23 erreicht.

Dadurch können die zum Patentanspruch 1 geltend gemachten Vorteile erzielt werden.

Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Zug mit einer gegenständlichen Anlage in schematischer Darstellung;

Fig. 2 eine gegenständliche Anlage, welche an einer Druckluftbremsleitung angeschlossen ist in schematischer Darstellung;

Fig. 3 eine gegenständliche Anlage als Blockschaltbild; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Druckluftbremsleitungsanschlusses mit einem Trichter. Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils eine Anlage 20 bzw. Teile einer Anlage 20 zur Überwachung der Integrität eines Zuges 1 , wobei die Anlage 20 wenigstens einen Lautsprecher 2, insbesondere einen Ultraschalllautsprecher, zum Einbringen eines vorgebbaren Luftschallausgangssignals, insbesondere eines

Luftultraschallausgangssignals, in eine Druckluftbremsleitung 3 des Zuges 1 aufweist, wobei die Anlage 20 wenigstens ein Mikrofon 4, insbesondere ein

Ultraschallmikrofon, zur Aufnahme eines Luftschallreflexionssignals, insbesondere eines Luftultraschallreflexionssignals, in der Druckluftbremsleitung 3 aufweist, wobei die Anlage 20 eine Kontrolleinrichtung 5 aufweist, welche mit dem

Lautsprecher 2 und dem Mikrofon 4 schaltungstechnisch verbunden ist, und wobei die Kontrolleinrichtung 5 - zum Feststellen der Integrität des Zuges 1 - dazu ausgebildet ist das Luftschallreflexionssignal mit wenigstens einem

Vergleichskriterium zu vergleichen, wobei der Lautsprecher 2 und das Mikrofon 4 als einstückige Einheit ausgebildet sind.

Dadurch kann die Integrität eines Zuges 1 bestimmt werden, und zwar unabhängig von der Art und Bauweise der Waggons 9, aus welchen der Zug 1 gebildet ist, sowie dem Schienenabschnitt den der Zug 1 befährt. Dadurch kann die Integrität eines Zuges 1 bestimmt werden kann, ohne dass hiezu eine Veränderung an den Waggons 1 erfolgen muss. Es ist dabei nicht erforderlich, irgendwelche weiteren

Vorrichtungen an einem oder mehreren der Waggons 9 eines Zuges 1 anzubringen.

Die Druckluftbremsleitung 3 des Zuges 1 ist seit Jahrzehnten standardisiert, und verläuft durch den ganzen Zug 1 , sodass sowohl sicher die Länge bzw. die Integrität des Zuges 1 festgestellt werden kann, ohne dass eine Anpassung der Waggons 9 erforderlich ist. Weiters ist dieses System bzw. diese Anlage 20 völlig unabhängig von der technischen Ausstattung des Gleises, auf dem der Zug 1 fährt, sodass auch eine Nachrüstung der Gleise bzw. Schienenwege unterbleiben kann, und die zusätzliche Sicherheit durch die Anlage 20 auch in weniger entwickelten Gebieten voll gegeben ist.

Weiters ist die betreffende Anlage 20 unabhängig von den absoluten Drücken in der Druckluftbremsleitung 3 des Zuges 1. Bremsbedingte Druckschwankungen innerhalb der Druckluftbremsleitung 3 sind im Vergleich zu den Schallsignalen quasistatisch und beeinflussen nicht das Messergebnis. Die gegenständliche Anlage ist daher unabhängig vom Betrieb bzw. den Betriebsparametern der Druckluftbremsleitung 3. Es ist daher auch nicht erforderlich, diese Betriebsparameter zu erfassen. Auch kann dadurch jederzeit bzw. in sehr kurzen Abständen, und zwar unabhängig vom Betrieb der Bremsen, die Zugintegrität ermittelt werden.

Die gegenständliche Anlage 20 ist dazu vorgesehen und ausgebildet die Integrität eines Zuges 1 zu überwachen bzw. eine Verletzung derselben festzustellen. Als „Integrität" bzw.„Integrität des Zuges 1 " wird die Vollständigkeit des Zuges 1 verstanden, daher ob der Zug 1 aus sämtlichen Waggons 9 besteht, aus denen dieser bestehen soll bzw. ursprünglich bei dessen Zusammenstellung bestand. Die betreffende Anlage kann dazu ausgebildet sein, lediglich die Integrität des Zuges 1 zu bestimmen bzw. zu überwachen. Die Anlage 20 kann jedoch auch dazu

ausgebildet sein, darüber hinaus weitere Aufgabe beim Betrieb eines Zuges 1 wahrzunehmen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anlage 20 mit weiteren

Baugruppen bzw. Zugs-eigenen und/oder externen Vorrichtungen kommuniziert.

Es ist vorgesehen, dass wenigstens ein Teil der Anlage 20 mit einer

Druckluftbremsleitung 3 des Zuges 1 verbunden wird, bzw. im Betrieb verbunden ist. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass die Anlage 20 einen

Druckluftbremsleitungsanschluss 6 zu Verbinden mit der Druckluftbremsleitung 3 aufweist. Ein solcher Druckluftbremsleitungsanschluss 6 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die Anlage 20 ist im Bereich eines Triebwagens 8, einer Lokomotive und/oder eines Führerstandes des Zuges 1 mit der Druckluftbremsleitung 3 verbunden. Dadurch wird die Analyse der detektierten Signale vereinfacht, da nur an einer Seite der Druckluftbremsleitung 3 eine Reflexion auftritt. Weiters befinden sich durch die Anordnung die technisch sicherheitsrelevanten Systeme im lokalen Bereich des Zugführers.

Die Anlage 20 weist wenigstens einen Lautsprecher 2, insbesondere einen

Ultraschalllautsprecher, auf. Der Lautsprecher 2 ist dazu vorgesehen Schall in die Druckluftbremsleitung 3 abzugeben, einzubringen bzw. zu senden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Lautsprecher 2 zum Erzeugen eines Luftschalls zwischen 1 kHz und 24 kHz, insbesondere im Wesentlichen 20 kHz, ausgebildet ist.

Entsprechende Lautsprecher 2 bzw. Ultraschalllautsprecher sind dem Fachmann bekannt, weshalb gegenständlich nicht weiter darauf eingegangen wird. Die Anlage 20 weist wenigstens ein Mikrofon 4, insbesondere ein

Ultraschallmikrofon, zur Aufnahme eines Luftschallreflexionssignals, insbesondere eines Luftultraschallreflexionssignals, in der Druckluftbremsleitung 3 auf. Das Mikrofon 4 ist hinsichtlich des zu detektierenden Frequenzbereichs auf den

Lautsprecher 2 sowie die abgestrahlten Frequenzbereiche abzustimmen, wobei vorzugsweise weiters nichtlineare Vorgänge innerhalb der Druckluftbremsleitung 3, welche eventuell zur Entstehung höher- und/oder niederfrequenterer Signalanteile führen können, berücksichtigt werden sollen.

Es ist vorgesehen, dass der Lautsprecher 2 und das Mikrofon 4 einstückig

ausgebildet sind. Daher ist vorgesehen, dass der Lautsprecher 2 und das Mikrofon 4 eine einstückige Einheit bilden, dadurch kann einfacher Aufbau erreicht werden, sowie eine bessere Signalaufnahme, da der Ort der Abstrahlung und der Ort der Schallaufnahme identisch sind.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anlage 20 wenigstens ein Gehäuse aufweist, in dem der Lautsprecher 2 und das Mikrofon 4 angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass - wie in Fig. 2 dargestellt - auch die weiteren Komponenten der Anlage gemeinsam in dem, lediglich angedeuteten Gehäuse angeordnet sind, es kann aber auch vorgesehen sein, einzelne Baugruppen der Anlage 20 in separaten Gehäusen unterzubringen.

Durch die einstückige Ausbildung von Lautsprecher und Mikrofon sind diese an derselben Stelle angeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die einstückige Einheit aus Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 im Bereich eines

Druckluftbremsleitungsanschlusses 6 der Druckluftbremsleitung 3 angeordnet ist. Dadurch ist nicht nur ein einfacher Zugang gegeben, sondern auch eine effiziente Schalleinstrahlung in die Druckluftbremsleitung 3.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die einstückigen Einheit aus Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 die Druckluftbremsleitung 3 im Bereich eines Triebfahrzeuges 8 abschließt. Durch diesen Abschluss ist zum einen kein weiterer, gesonderter Abschluss erforderlich, und zum anderen kann dadurch der Druck in der

Druckluftbremsleitung 3 voll aufrecht erhalten werden, und für die

Schallübertragung genutzt werden. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einheit aus Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 nicht irgendwie bzw. seitlich an der Druckluftbremsleitung 3 angeordnet ist, sondern, dass eine Hauptabstrahlrichtung der einstückigen Einheit aus

Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 in Längsrichtung der Druckluftbremsleitung 3 ausgerichtet ist. Dadurch kann eine besonders effiziente Schaleinleitung erzielt werden. In diesem Zusammenhang bzw. alternativ hiezu kann vorgesehen sein, dass eine Symmetrieachse der einstückigen Einheit aus Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 in Längsrichtung der Druckluftbremsleitung 3 ausgerichtet ist.

Fig. 4 zeigt eine besonders bevorzugte Ausbildung eines

Druckluftbremsleitungsanschlusses 6. Dabei ist vorgesehen, dass zwischen der einstückigen Einheit aus Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 und der

Druckluftbremsleitung 3 ein Trichter 21 angeordnet ist. Mit einem derartigen Trichter 21 kann der Wirkungsgrad bei der Schalleinleitung in die

Druckluftbremsleitung 3 weiter verbessert werden. Insbesondere ist diese eine sehr effiziente Möglichkeit eine Einheit aus Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 mit

geringerer Baugröße als der Durchmesser der Druckluftbremsleitung 3 gut an diese anzukoppeln.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sich ein Öffnungsquerschnitt des Trichters 21 von der einstückigen Einheit aus Lautsprecher 2 und Mikrofon 4 zur

Druckluftbremsleitung 3 vergrößert. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Trichter 21 kesseiförmig ausgebildet ist. Der betreffende Trichter 21 weist dabei Ähnlichkeiten zu einem Mundstück eines Blechblasinstrumentes, insbesondere einer Trompete oder Tuba, auf.

Die Anlage 20 weist eine Kontrolleinrichtung 5 auf, welche mit dem Lautsprecher 2 und dem Mikrofon 4 schaltungstechnisch verbunden ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Kontrolleinrichtung 5 in Form mehrerer getrennter Baugruppen ausgebildet ist.

Die Kontrolleinrichtung 5 steuert den Lautsprecher 2 an, und wertet die vom

Mikrofon 4 detektierten Schallsignale aus. Dabei ist die Kontrolleinrichtung 5 dazu ausgebildet, das Luftschallreflexionssignal mit wenigstens einem

Vergleichskriterium zu vergleichen, und derart die Integrität des Zuges 1 festzustellen, indem bei einer vorgebbaren Unterscheidung bzw. Übereinstimmung der Luftschallreflexionssignale mit dem wenigstens einen Vergleichskriterium die Integrität des Zuges 1 als gegeben auszugeben, bzw. keinen entsprechenden Alarm auf Verletzung der Integrität des Zuges 1 abzusetzen.

Zur Detektion der Zugintegrität ist bevorzugt vorgesehen, in der Art der

Entfernungsmessung eines Echolots, die Länge der Druckluftbremsleitung 3 zu bestimmen, indem ein Schallsignal in die Druckluftbremsleitung 3 ausgesendet wird, und deren Reflexion am Ende der Druckluftbremsleitung 3, daher das Luftschallreflexionssignal, detektiert wird. Aus der Laufzeit des Schallsignals kann einfach die Länge der Druckluftbremsleitung 3 bestimmt werden. Bei einer zu erwartenden maximalen Zuglänge von etwa einem Kilometer ergibt sich eine Signallaufzeit von etwa 6 Sekunden, abhängig auch von der Temperatur. Es kann daher gemäß einer einfachen Ausführungsform der gegenständlichen Erfindung vorgesehen sein, dass die Anlage 20 einen einfachen Impuls aussendet und bis zum nächsten Impuls eine Zeit größer 6 Sekunden, insbesondere etwa 10 Sekunden, wartet. Derart kann sicher vermieden werden, das sich Impulse überlagern und eine sichere Zuordnung zwischen Sendeimpuls bzw. Luftschallausgangssignal und Luftschallreflexionssignal ermöglicht ist.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Luftschallausgangssignal nicht die Form eines einfachen Impulses aufweist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anlage 20 dazu ausgebildet ist, Luftschallausgangssignale mit vorgebbarer akustischer Signatur auszugeben. Entsprechend ist bevorzugt vorgesehen, dass die

Kontrolleinrichtung 5 dazu ausgebildet ist, ein Ausgangssignal mit vorgebbarer Signatur, daher Frequenzverlauf und/oder Signalform an den Lautsprecher 2 zu senden. Dadurch ist eine bessere Zuordnung eines Luftschallreflexionssignals zu einem Luftschallausgangssignal möglich.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das

Luftschallausgangssignal eine Signalform auf, welche im Wesentlichen der Funktion f (x) = e at * sin(t) entspricht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine vorgebbare Folge, insbesondere vier, sog. Tonebursts ausgegeben. Ein Toneburst ist aus dem Bereich der Audiotechnik bekannt, und weist bevorzugt eine Frequenz von 22 kHz auf, sowie jeweils eine Länge von 12,5 ms, wobei das betreffende Signal nur während dieser Zeitdauer bzw. Länge, welche selbstverständlich auch anders gewählt sein kann, ausgegeben wird.

In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass ein erstes Luftschallausgangssignal eine erste akustische Signatur aufweist, und dass ein zweites Luftschallausgangssignal eine, von der ersten akustischen Signatur unterscheidbare, zweite akustische Signatur aufweist. Dadurch ist es möglich, in kürzeren Abständen die Integrität des Zuges zu bestimmen, indem mehrere Signale im Zeitmultiplex und/oder im Frequenzmultiplex in die Druckluftbremsleitung 3 gesendet werden.

Entsprechend ist die Kontrolleinrichtung 5 bevorzugt dazu ausgebildet,

Luftschallreflexionssignale mit Luftschallausgangssignalen zu vergleichen, und ein bestimmtes Luftschallreflexionssignal einem bestimmten Luftschallausgangssignal zuzuordnen.

Dabei hat es sich weiters als vorteilhaft erwiesen, dass das Luftschallausgangssignal eine vorgebbare, insbesondere nicht periodische, Impulsfolge enthält. Ähnlich einer binären Signalcodierung ist dadurch ein jedes derart gebildete Signalpaket eindeutig einem bestimmten Sendezeitpunkt zuordenbar.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Luftschallausgangssignal vorgebbar unterschiedliche Frequenzbereiche aufweist. Neben der Möglichkeit der Zuordnung eines Luftschallreflexionssignals zu einem Luftschallausgangssignal, ergibt sich dabei weiters die Möglichkeit durch weitere Analyse der unterschiedlichen

Dispersion der verschiedenen Frequenzbereiche des Luftschallreflexionssignals in der Druckluftbremsleitung 3 weitere Informationen über den Zustand des Zuges zu erlangen.

Durch die Analyse der Luftschallreflexionssignale können neben der Bestimmung der Integrität des Zuges 1 weitere Informationen gewonnen werden. So kommt es bei jeder Kupplungsstelle 10 bzw. jedem weiteren Durchmesser- und/oder

Materialübergang bzw. Sprung in der Druckluftbremsleitung 3 zu einer

geringfügigen Reflexion. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass die

Kontrolleinrichtung 5 dazu ausgebildet ist, aus einem Vergleich wenigstens eines bestimmten Luftschallreflexionssignals mit dem zugehörigen

Luftschallausgangssignal auch die Anzahl der Waggons 9 zu ermitteln. Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kontrolleinrichtung 5 dazu ausgebildet ist, eine individuelle Signatur des jeweiligen Zuges 1 zu ermitteln. Dadurch könnte etwa eruiert werden, wenn während der Fahrt an der Druckluftbremsleitung 3 hantiert werden würde. Vor allem beim Betrieb fix miteinander verkuppelter Garnituren, die lange Zeit in einer bestimmten Zusammenstellung betrieben werden, kann dadurch eine langsame Veränderung erkannt werden, wie sie etwa durch einen fortschreitenden Dauerbruch entsteht. Eine derartige Signatur könnte bereits mit einem einzigen Impuls erstellt werden, indem die Übertragungsfunktion der Druckluftbremsleitung 3 gebildet wird.

Die Kontrolleinrichtung 5 ist dazu vorgesehen und ausgebildet das

Luftschallreflexionssignal zu analysieren. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kontrolleinrichtung 5 dazu ausgebildet ist, das Luftschallreflexionssignal im

Zeitbereich sowie einem vorgebbaren Bildbereich zu analysieren.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer

gegenständlichen Anlage 20. Die Kontrolleinrichtung 5 weist eine

Mikrocomputereinheit 19 auf, welcher mit einem Signalgenerator 11 verbunden ist, welcher über einen Verstärker 12 mit dem Lautsprecher 2 verbunden ist.

Das Mikrofon 4 ist über einen Verstärker 12 mit einem Analog/Digital-Wandler 13 verbunden, welcher auch ein vorgeschaltetes Tiefpassfilter mit umfasst. Der Analog/Digital-Wandler 13 ist sowohl direkt mit der Mikrocomputereinheit 19 als auch einer Transformationseinheit 14 verbunden, in welcher eine Transformation des digitalen Luftschallreflexionssignals vom Zeitbereich in einen Bildbereich durchgeführt wird, bevorzug zufolge einer FFT oder einer Wavelet-Transformation. Bei Analyse eines transformierten Luftschallreflexionssignals wird das betreffende Signal lediglich mittelbar mit entsprechenden Vergleichskriterien verglichen.

Tatsächlich werden Koeffizienten verglichen, welche jedoch das betreffende Signal charakterisieren. Dies wird gegenständlich als ein Vergleich eines Signals mit einem Vergleichskriterium angesehen.

Die Kontrolleinrichtung 5 ist dazu vorgesehen und ausgebildet das

Luftschallreflexionssignal mit wenigstens einem Vergleichskriterium zu vergleichen. Die Kontrolleinrichtung 5 weist daher den Speicher 15 für Vergleichskriterien auf. Bevorzugt ist das wenigstens eine Vergleichskriterium eine, vorzugsweise vor Antritt einer Fahrt mit einem individuellen Zug 1 ermittelte, Signallaufzeit durch die Druckluftbremsleitung 3. Dies wird insbesondere durch einen Kalibriervorgang vor Antritt der Fahrt ermittelt.

Alternativ bzw. zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Vergleichskriterium eine, vorzugsweise vor Antritt einer Fahrt mit einem

individuellen Zug 1 ermittelte, Signalveränderungscharakteristik, insbesondere eine Signaldämpfungs- und/oder Dispersionscharakteristik und/oder eine

Übertragungsfunktion, der Druckluftbremsleitung 3 des jeweiligen, zu

überwachenden Zuges 1 umfasst.

Die Kontrolleinrichtung 5 weist gemäß Fig. 3 weiters eine eigene Zeitbasis in Form der Clock 1 auf. Die Kontrolleinrichtung 5 ist weiters mit einer manuellen

Eingabemöglichkeit 17, etwa einem Keyboard, verbunden. Weiters weist die Anlage 20 wenigstens eine Schnittstelle 7 zum Datenaustausch, insbesondere mit einem ETCS-Rechner, auf, welche mit der Kontrolleinrichtung 5 verbunden ist. Durch Kenntnis des Standortes des Zuges, welcher mittels entsprechender

Navigationsmittel, wie etwa GPS und/oder INS, ermittelt werden kann, sind nunmehr alle Daten verfügbar um eine dynamische Regelung der Gleisbelegung zu ermöglichen. Durch Meldung dieser Daten an eine Verkehrsleitzentrale oder einen anderen Zug ist eine wesentlich dichtere Packung der Züge auf einem

Gleisabschnitt möglich, als dies bisher der Fall war. Dadurch ist eine Betriebsweise gemäß ETCS Level 3 möglich.

Die Kontrolleinrichtung 5 ist weiters bevorzugt dazu ausgebildet, bei Detektion wenigstens eines, insbesondere während der Fahrt, abgekoppelten Waggons 9 eine Alarmmeldung an einen Lokführer und/oder einen nachkommenden Zug und/oder eine Verkehrsleitstelle zu abzugeben. Die Kontrolleinrichtung 5 ist hiezu mit dem Signalmittel 18 verbunden.

Besonders bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die Anlage 20 wenigstens einen Außentemperatursensor aufweist, welcher mit der Kontrolleinrichtung 5 verbunden ist, und dass die Kontrolleinrichtung 5 dazu ausgebildet ist, Temperaturänderungen bei der Überwachung der Integrität eines Zuges 1 zu kompensieren. Dadurch kann eine Drift der Signallaufzeit, wie diese bei Temperaturänderungen erfolgt, kompensiert werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Zug 1 mit einer

Druckluftbremsleitung 3, welche durch den gesamten Zug 1 verläuft, wobei an die Druckluftbremsleitung 3 eine gegenständliche Anlage 20 angeschlossen ist. Dabei ist die Anlage 20 an einem Ende der Druckluftbremsleitung 3 im Bereich eines Fahrstandes in einem Triebfahrzeug 8 an die Druckluftbremsleitung 3

angeschlossen.

Bei einem Verfahren zur Überwachung der Integrität eines Zuges 1 ist vorgesehen, dass wenigstens ein vorgebbares Luftschallausgangssignal mittels eines

Lautsprechers 2 in eine Druckluftbremsleitung 3 des Zuges 1 eingebracht wird, wobei ein daraufhin an einem Ende der Druckluftbremsleitung 3 reflektiertes Luftschallreflexionssignal von einem Mikrofon 4 aufgenommen wird, wobei das Luftschallreflexionssignal - zum Feststellen der Integrität des Zuges 1 - von einer Kontrolleinrichtung 5 mit wenigstens einem Vergleichskriterium verglichen wird.