专利名称：车辆的线路监测系统以及其运行方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的线路监测系统，所述线路监测系统带有至少一个布置在线路侧的用于记录间接或直接涉及车辆可行驶的线路区段的视频数据的摄像机， 至少一个用于显示所记录的视频数据的显示装置，和与至少一个摄像机和至少一个显示 装置间接或直接连接的控制装置，所述控制装置被构造为在显示装置上显示由摄像机记 录的视频数据。
背景技术：
此类监测系统已知例如使用在轻轨列车和地铁上。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种线路监测系统，与现有的线路监测系 统相比本发明的监测系统保证了在车辆运行期间更高的安全性程度。根据本发明，该技术问题通过带有根据权利要求1的特征的线路监测系统解 决。根据本发明的线路监测系统的有利的构造在从属权利要求中给出。据此，根据本发明，控制装置与用于车辆运行的车辆控制系统和/或运行引导 系统连接，并且从车辆控制系统和/或运行引导系统获得运行数据，由所述运行数据可 确定车辆的各车辆位置，并且将控制装置构造为在显示装置上根据各车辆位置显示至少 一个摄像机的视频数据。根据本发明的线路监测系统的一个基本优点在于，使用由用于车辆运行的车辆 控制和/或运行引导系统提供的该运行数据。本发明的核心在于，线路监测系统与用于 车辆运行的以及现有的车辆控制和/或运行引导系统联接，以便能够基于运行数据优化 线路监测。通过两个系统的该联接，即一方面线路监测系统以及另一方面车辆控制和/ 或运行引导系统的该联接，实现了协同效果，使得能够节约构造和维护线路监测系统的 费用。根据线路监测系统的优选的构造，使控制装置分别在显示装置上显示在行驶方 向上位于前方的线路区段的视频数据，确切地，在车辆到达所显示的线路区段前显示。 在该构造中，能以有利的方式检查车辆线路是否无障碍，并且是否可无危险地继续行 驶。优选地，控制装置被构造为在线路区段从车辆上可见之前在显示装置上显示视 频数据。如果显示装置布置在车辆内，则线路监测系统不言而喻地扩展了车辆驾驶员的 视野。特别有利的是，控制装置将视频数据的显示与各车辆位置和各车辆速度自适应 地匹配，确切地，匹配为在更高速度时比在更低速度时显示位于前方更远的线路区段。 通过将显示与车辆位置和速度匹配，可实现使得能够及早识别到线路上的障碍物或危 险，使得车辆仍有机会及时制动，并且必要时也避免事故，例如避免与处于线路上的人员的碰撞。
为实现可特别简单和快速地在显示装置上识别危险，有利的是，控制装置具有 图像处理装置，所述图像处理装置将在显示装置上显示的图像截面和/或观察角度与各 车辆位置和各车辆速度自适应地匹配。例如，图像处理装置具有电子放缩功能，使用该 功能通过变换图像信息以计算方式实现放缩效果。也有利的是摄像机具有放缩功能，即具有电子或光学放缩功能，并且控制装置 控制摄像机的放缩功能，使得摄像机根据车辆的各速度进行向前放缩，并且在此在车辆 到达各线路区段之前和/或所述各线路区段从车辆上可见之前分别记录线路区段。优选 地，控制装置控制放缩功能，使得当速度较高时比速度较低时显示行驶方向上位于前方 更远的线路区段。在此构造中，也可以在显示装置上实现取决于位置和速度的显示，并 且降低事故危险。根据另一种特别有利的构造，线路监测系统具有多个布置在线路侧上的摄像 机，所述摄像机沿车辆可行驶的线路前后布置，并且记录线路的相继的线路区段，其 中，控制装置被构造为，在车辆到达各线路区段之前和/或所述各线路区段从车辆上可 见之前在显示装置上根据各车辆位置和各车辆速度在时间上相继地显示摄像机的视频数 据，并且在此分别从一个摄像机切换到各下一个摄像机。通过该切换可实现连续的线路 监测。摄像机和/或图像处理装置在此也可配备有电子或光学缩放功能，以便在切换之 间的时间段内，即其中使用唯一的摄像机的图像的时间段内，进行观察角度和图像截面 的取决于位置和速度的匹配。优选地，控制装置分别从一个摄像机切换到各下一个摄像机，使得在更高速度 时比更低速度时显示在行驶方向上位于前方更远的线路区段。该至少一个显示装置可以布置在车辆的驾驶室内和/或线路侧监测中心内。此外，本发明还涉及用于记录和显示间接或直接涉及车辆可行驶的线路区段的 视频数据的方法，其中在该方法中，使用至少一个摄像机记录视频数据，并且在显示装 置上显示视频数据。关于该方法，本发明建议，根据车辆的各车辆位置显示至少一个摄像机的视频 数据。关于根据本发明的方法的优点，参考结合根据本发明的线路监测系统的以上实 施，因为该方法的优点基本上对应于线路监测系统的优点。根据本发明的方法的有利构 造在从属权利要求中给出。
在下文中根据实施例进一步解释本发明。其中，各图为图1示例性地示出了根据本发明的线路监测系统的第一实施例，其中，摄像机 配备有光学放缩功能，并且显示装置布置在车辆的驾驶室内，图2示例性地示出了根据本发明的线路监测系统的第二实施例，其中，在图像 处理装置中执行图像截面和/或观察角度的自适应匹配，其中显示装置布置在车辆的驾 驶室内，图3示例性地示出了根据本发明的线路监测系统的第三实施例，其中，显示装置布置在线路侧监测中心内，和图4示例性地示出了根据本发明的线路监测系统的第四实施例，其中，带有线路侧监测中心内的显示装置。
具体实施例方式在附图中为清晰起见，相同的或可比较的部件总是使用相同的附图标记。在图1中可见车辆10，其沿预先给定的行驶方向F在线路20上行驶。在车辆 10的行驶方向F中位于前方的线路区段以附图标记30标识。沿线路20安装有线路监测系统40，所述线路监测系统40具有多个线路侧摄像 机。在图1中，代表地图示了摄像机的两个，并且以附图标记50和60标识。控制装置 70与摄像机连接，该控制装置70配备有用于图像处理的图像处理装置80。图像处理装 置80此外连接在车辆控制和/或运行引导系统100上，该车辆控制和/或运行引导系统 100向图像处理装置80传输涉及车辆10在线路20上运行的运行数据B。控制装置70配备有无线电装置110，该无线电装置110与车辆10的无线电装置 130无线电连接120。车辆侧的显示装置140与无线电装置130连接。例如，根据图1的线路监测系统40可以如下运行。摄像机50和60产生视频数据V，所述视频数据V到达图像处理装置80。图 像处理装置80对视频数据V以及车辆控制和/或运行引导系统100的运行数据B进行分 析，并且产生显示信号A，该显示信号A通过无线连接120传输到显示装置140并且在显 示装置140上显示。图像处理装置80在构造显示信号A时考虑到车辆10在线路20上的各车辆位置 以及车辆10的速度，并且使得分别在显示装置140上显示在行驶方向F上位于前方的线 路区段30。如果在此车辆10具有较高的速度，则图像处理装置80显示在行驶方向F上 位于前方更远的线路区段30，而如果在此车辆10具有较低的速度，则导致显示更近的或 位于车辆附近的线路区段30。优选地，显示在紧急制动时仍可在其前方停车的位于前方 的线路区段。为能够根据车辆10的各位置和各速度选择和示出最佳的线路区段30，摄像机50 和60分别配备有放缩功能，其中所述放缩功能可以是电子放缩功能或者光学放缩功能。 在图1中，摄像机60的放缩效果例如以观察角度α 1和α 2表征。可见，可使用控制信 号ST调节摄像机60，使得以图像角度α 采集相对较近的线路区段。作为替换，摄像 机60也可运行为使得在更远地向前指向的观察角度中由摄像机60记录位于相对远的线路 区段。因此，总之图像处理装置80可借助于控制信号ST单独地控制摄像机50和60， 使得根据各车辆位置和各车辆速度显示在行驶方向上位于车辆前方的线路区段。这使得 车辆驾驶员可及早识别到位于前方的线路区段上的可能危险，并且例如操纵紧急制动。由车辆控制和/或运行引导系统100提供的运行数据B可以是如前所述的车辆 10的各车辆位置和各速度。此外，也可以使用车辆控制和/或运行引导系统100的另外 的运行数据因此，例如在选择显示在显示装置140上的图像数据时可考虑距各下一个 车站的距离，距可能的危险点的距离，距隧道入口的距离，距站台边缘的距离，距弯道 的距离或距弯曲区段后方的线路区段的距离，并且特别地专门图示或在显示装置上以图形强调有危险的或危险的区段。在根据图1的实施例中，摄像机50和60仅安装在线路侧。此外，也可以在车辆 10上安装另外的摄像机，并且另外地考虑它们的视频数据。例如，可通过无线连接120 将在车辆10上采集的视频数据传输到控制装置70并且由此传输到图像处理装置80，因此 在图像处理装置80处如所描述可根据运行数据B执行图像选择和图像处理。也可以的是将控制装置70和图像处理装置80布置在车辆10上，并且将线路监 测系统40运行所要求的数据通过无线连接120传输到控制装置70。在该实施方式中，因 此视频数据V以及运行数据B通过无线连接120传输到车辆10，控制装置70与图像处理 装置80位于车辆10内，以便将视频数据V和运行数据B为产生显示信号A而分析。
此外，也可以的是将摄像机不仅安装在车辆10的前方，而且安装在车辆10的后 方，以便实现车辆后方的线路区段的保护。在图2中示出了线路监测系统40的第二实施例。在根据图2的该线路监测系统 40中具有多个布置在线路侧的摄像机200至205，所述摄像机200至205沿车辆可行驶线 路20前后布置，并且记录线路20的相继的线路区段。摄像机的定向例如根据摄像机200 示出，其中所记录的图像角度在图2中以α 表征。在根据图2的实施例中，控制装置70被构造为使得在车辆10到达各线路区段和 /或所述各线路区段从车辆10上可见之前，将摄像机200至205的视频数据V在显示装置 140上根据各车辆位置和各车辆速度在时间上相继地显示，并且分别从一个摄像机，例如 从摄像机200，向各下一个摄像机，即这里向摄像机201切换。通过根据车辆位置和车辆速度切换摄像机，可为车辆10的驾驶员在显示装置 140上显示他从驾驶室不能得到的另外的图像数据。按照这种方式，因此可及早识别危险 并且如需要触发紧急制动。在图3中示出了线路监测系统的第三实施例。根据图3的线路监测系统基本上 对应于根据图ι的线路监测系统。与图1的区别在于，显示装置140不布置在车辆10 上，而是布置在线路侧，使得不要求车辆10和控制装置170之间的无线连接。在显示装 置140的线路侧布置的情况中，所述显示装置140可例如有线连接在控制装置70上。当 然，作为替换，也可在线路侧控制装置70和线路侧显示装置140之间具有无线连接。在图4中示出了线路监测系统的第四实施例。此实施例基本上对应于根据图2 的实施例，不同在于显示装置140不布置在车辆10上，而是布置在线路侧上。线路侧的 显示装置140可有线连接在线路侧的控制装置70上，如在图4中所图示，或替代地也可 无线地连接。
权利要求
1.一种用于车辆(10)的线路监测系统(40)，带有-至少一个布置在线路侧的用于记录间接或直接涉及车辆可行驶的线路区段(30)的 视频数据(V)的摄像机(50，60，200至205)，-至少一个用于显示所记录的视频数据的显示装置(140)，和_与该至少一个摄像机和至少一个显示装置间接或直接连接的控制装置(70)，所述 控制装置(70)被构造为在显示装置上显示由所述摄像机记录的视频数据，其特征在于，-所述控制装置(70)与用于车辆运行的车辆控制和/或运行引导系统(100)连接，并 且从该车辆控制和/或运行引导系统(100)获得运行数据(B)，由所述运行数据(B)能够 确定车辆的各车辆位置，并且-所述控制装置(70)被构造为在显示装置上根据各车辆位置显示所述视频数据。
2.根据权利要求1所述的线路监测系统，其特征在于，所述控制装置被构造为分别在 所述显示装置上显示在行驶方向上位于前方的线路区段的视频数据，确切地，在车辆到 达所显示的线路区段之前显示。
3.根据权利要求2所述的线路监测系统，其特征在于，所述控制装置被构造为在线路 区段从车辆上可见之前在所述显示装置上显示视频数据。
4.根据前述权利要求中任一项所述的线路监测系统，其特征在于，所述控制装置被 构造为将视频数据的显示与各车辆位置和各车辆速度自适应地匹配，确切地，匹配为在 更高速度时比在更低速度时显示位于前方更远的线路区段。
5.根据前述权利要求中任一项所述的线路监测系统，其特征在于，所述控制装置具 有图像处理装置，所述图像处理装置被构造为将所述显示装置上显示的图像截面和/或 观察角度与各车辆位置和各车辆速度自适应地匹配。
6.根据前述权利要求中任一项所述的线路监测系统，其特征在于，-所述摄像机和/或图像处理装置具有放缩功能，和-所述控制装置被构造为控制放缩功能，使得根据车辆的各速度进行向前放缩，并且 在所述显示装置上显示放缩的视频数据。
7.根据权利要求6所述的线路监测系统，其特征在于，所述控制装置被构造为控制放 缩功能，使得当速度更高时比速度更低时显示行驶方向上位于前方更远的线路区段。
8.根据前述权利要求中任一项所述的线路监测系统，其特征在于，-所述线路监测系统具有多个布置在线路侧上的摄像机，所述摄像机沿车辆可行驶的 线路前后布置，并且记录线路的相继的线路区段，-其中，所述控制装置被构造为在车辆到达各线路区段之前和/或所述各线路区段从 车辆上可见之前，在所述显示装置上根据各车辆位置和各车辆速度在时间上相继地显示 摄像机的视频数据，并且在此分别从一个摄像机切换到各下一个摄像机。
9.根据权利要求8所述的线路监测系统，其特征在于，所述控制装置被构造为分别从 一个摄像机切换到各下一个摄像机，使得在较高速度时比较低速度时显示在行驶方向上 位于前方更远的线路区段。
10.根据前述权利要求中任一项所述的线路监测系统，其特征在于，至少一个显示装 置被布置在车辆的驾驶室内或线路侧监测中心内。
11.一种用于记录和显示间接或直接涉及车辆(10)可行驶的线路区段(30)的视频数 据(V)的方法，其中，在该方法中，使用至少一个摄像机(50，60，200至205)记录视频 数据，并且在显示装置上(140)显示视频数据，其特征在于，根据车辆的各车辆位置显示所述视频数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在车辆到达线路区段之前和/或所述 线路区段从车辆上可见之前显示所述视频数据。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，其特征在于，将显示与各车辆位置 和各车辆速度自适应地匹配，确切地，匹配为在更高速度时比在更低速度时显示位于前 方更远的线路区段。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，将所显示的图像截面 和/或所显示的观察角度与各车辆位置和各车辆速度自适应地匹配。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，将摄像机的放缩功 能或图像处理装置的放缩功能控制为根据车辆的各速度通过形成放缩的视频数据向前放 缩，并且显示放缩的视频数据。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，-运行多个布置在线路侧上的摄像机(50，60，200至205)，所述摄像机沿车辆可行 驶的线路前后布置，并且记录线路的相继的线路区段，和-在车辆到达各线路区段之前和/或所述各线路区段从车辆上可见之前，在显示装置 上根据各车辆位置和各车辆速度在时间上相继地显示摄像机的视频数据，并且在此分别 从一个摄像机切换到各下一个摄像机。
全文摘要
本发明涉及一种车辆的线路监测系统，带有至少一个布置在线路侧的用于记录间接或直接涉及车辆可行驶的线路区段的视频数据的摄像机，至少一个用于显示所记录的视频数据的显示装置，和与至少一个摄像机和至少一个显示装置间接或直接连接的控制装置，所述控制装置被构造为在显示装置上显示由摄像机记录的视频数据。根据本发明，控制装置与用于车辆运行的车辆控制和/或运行引导系统(100)连接，并且从车辆控制和/或运行引导系统(100)获得运行数据(B)，由所述运行数据(B)可确定车辆的各车辆位置，并且将控制装置构造为在显示装置上根据各车辆位置显示至少一个摄像机的视频数据。
文档编号B61L23/00GK102015411SQ200980116085
公开日2011年4月13日 申请日期2009年5月5日 优先权日2008年5月9日
发明者安德烈亚斯·基斯特 申请人:西门子公司