專利名稱：車輛的線路監(jiān)測系統(tǒng)以及其運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的線路監(jiān)測系統(tǒng)，所述線路監(jiān)測系統(tǒng)帶有至少一個布置在線路側(cè)的用于記錄間接或直接涉及車輛可行駛的線路區(qū)段的視頻數(shù)據(jù)的攝像機， 至少一個用于顯示所記錄的視頻數(shù)據(jù)的顯示裝置，和與至少一個攝像機和至少一個顯示 裝置間接或直接連接的控制裝置，所述控制裝置被構(gòu)造為在顯示裝置上顯示由攝像機記 錄的視頻數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
此類監(jiān)測系統(tǒng)已知例如使用在輕軌列車和地鐵上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種線路監(jiān)測系統(tǒng)，與現(xiàn)有的線路監(jiān)測系 統(tǒng)相比本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)保證了在車輛運行期間更高的安全性程度。根據(jù)本發(fā)明，該技術(shù)問題通過帶有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的線路監(jiān)測系統(tǒng)解 決。根據(jù)本發(fā)明的線路監(jiān)測系統(tǒng)的有利的構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中給出。據(jù)此，根據(jù)本發(fā)明，控制裝置與用于車輛運行的車輛控制系統(tǒng)和/或運行引導 系統(tǒng)連接，并且從車輛控制系統(tǒng)和/或運行引導系統(tǒng)獲得運行數(shù)據(jù)，由所述運行數(shù)據(jù)可 確定車輛的各車輛位置，并且將控制裝置構(gòu)造為在顯示裝置上根據(jù)各車輛位置顯示至少 一個攝像機的視頻數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的線路監(jiān)測系統(tǒng)的一個基本優(yōu)點在于，使用由用于車輛運行的車輛 控制和/或運行引導系統(tǒng)提供的該運行數(shù)據(jù)。本發(fā)明的核心在于，線路監(jiān)測系統(tǒng)與用于 車輛運行的以及現(xiàn)有的車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)聯(lián)接，以便能夠基于運行數(shù)據(jù)優(yōu)化 線路監(jiān)測。通過兩個系統(tǒng)的該聯(lián)接，即一方面線路監(jiān)測系統(tǒng)以及另一方面車輛控制和/ 或運行引導系統(tǒng)的該聯(lián)接，實現(xiàn)了協(xié)同效果，使得能夠節(jié)約構(gòu)造和維護線路監(jiān)測系統(tǒng)的 費用。根據(jù)線路監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)選的構(gòu)造，使控制裝置分別在顯示裝置上顯示在行駛方 向上位于前方的線路區(qū)段的視頻數(shù)據(jù)，確切地，在車輛到達所顯示的線路區(qū)段前顯示。 在該構(gòu)造中，能以有利的方式檢查車輛線路是否無障礙，并且是否可無危險地繼續(xù)行 駛。優(yōu)選地，控制裝置被構(gòu)造為在線路區(qū)段從車輛上可見之前在顯示裝置上顯示視 頻數(shù)據(jù)。如果顯示裝置布置在車輛內(nèi)，則線路監(jiān)測系統(tǒng)不言而喻地擴展了車輛駕駛員的 視野。特別有利的是，控制裝置將視頻數(shù)據(jù)的顯示與各車輛位置和各車輛速度自適應(yīng) 地匹配，確切地，匹配為在更高速度時比在更低速度時顯示位于前方更遠的線路區(qū)段。 通過將顯示與車輛位置和速度匹配，可實現(xiàn)使得能夠及早識別到線路上的障礙物或危 險，使得車輛仍有機會及時制動，并且必要時也避免事故，例如避免與處于線路上的人員的碰撞。
為實現(xiàn)可特別簡單和快速地在顯示裝置上識別危險，有利的是，控制裝置具有 圖像處理裝置，所述圖像處理裝置將在顯示裝置上顯示的圖像截面和/或觀察角度與各 車輛位置和各車輛速度自適應(yīng)地匹配。例如，圖像處理裝置具有電子放縮功能，使用該 功能通過變換圖像信息以計算方式實現(xiàn)放縮效果。也有利的是攝像機具有放縮功能，即具有電子或光學放縮功能，并且控制裝置 控制攝像機的放縮功能，使得攝像機根據(jù)車輛的各速度進行向前放縮，并且在此在車輛 到達各線路區(qū)段之前和/或所述各線路區(qū)段從車輛上可見之前分別記錄線路區(qū)段。優(yōu)選 地，控制裝置控制放縮功能，使得當速度較高時比速度較低時顯示行駛方向上位于前方 更遠的線路區(qū)段。在此構(gòu)造中，也可以在顯示裝置上實現(xiàn)取決于位置和速度的顯示，并 且降低事故危險。根據(jù)另一種特別有利的構(gòu)造，線路監(jiān)測系統(tǒng)具有多個布置在線路側(cè)上的攝像 機，所述攝像機沿車輛可行駛的線路前后布置，并且記錄線路的相繼的線路區(qū)段，其 中，控制裝置被構(gòu)造為，在車輛到達各線路區(qū)段之前和/或所述各線路區(qū)段從車輛上可 見之前在顯示裝置上根據(jù)各車輛位置和各車輛速度在時間上相繼地顯示攝像機的視頻數(shù) 據(jù)，并且在此分別從一個攝像機切換到各下一個攝像機。通過該切換可實現(xiàn)連續(xù)的線路 監(jiān)測。攝像機和/或圖像處理裝置在此也可配備有電子或光學縮放功能，以便在切換之 間的時間段內(nèi)，即其中使用唯一的攝像機的圖像的時間段內(nèi)，進行觀察角度和圖像截面 的取決于位置和速度的匹配。優(yōu)選地，控制裝置分別從一個攝像機切換到各下一個攝像機，使得在更高速度 時比更低速度時顯示在行駛方向上位于前方更遠的線路區(qū)段。該至少一個顯示裝置可以布置在車輛的駕駛室內(nèi)和/或線路側(cè)監(jiān)測中心內(nèi)。此外，本發(fā)明還涉及用于記錄和顯示間接或直接涉及車輛可行駛的線路區(qū)段的 視頻數(shù)據(jù)的方法，其中在該方法中，使用至少一個攝像機記錄視頻數(shù)據(jù)，并且在顯示裝 置上顯示視頻數(shù)據(jù)。關(guān)于該方法，本發(fā)明建議，根據(jù)車輛的各車輛位置顯示至少一個攝像機的視頻 數(shù)據(jù)。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點，參考結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的線路監(jiān)測系統(tǒng)的以上實 施，因為該方法的優(yōu)點基本上對應(yīng)于線路監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的方法的有利構(gòu) 造在從屬權(quán)利要求中給出。


在下文中根據(jù)實施例進一步解釋本發(fā)明。其中，各圖為圖1示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的線路監(jiān)測系統(tǒng)的第一實施例，其中，攝像機 配備有光學放縮功能，并且顯示裝置布置在車輛的駕駛室內(nèi)，圖2示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的線路監(jiān)測系統(tǒng)的第二實施例，其中，在圖像 處理裝置中執(zhí)行圖像截面和/或觀察角度的自適應(yīng)匹配，其中顯示裝置布置在車輛的駕 駛室內(nèi)，圖3示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的線路監(jiān)測系統(tǒng)的第三實施例，其中，顯示裝置布置在線路側(cè)監(jiān)測中心內(nèi)，和圖4示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的線路監(jiān)測系統(tǒng)的第四實施例，其中，帶有線路側(cè)監(jiān)測中心內(nèi)的顯示裝置。
具體實施例方式在附圖中為清晰起見，相同的或可比較的部件總是使用相同的附圖標記。在圖1中可見車輛10，其沿預(yù)先給定的行駛方向F在線路20上行駛。在車輛 10的行駛方向F中位于前方的線路區(qū)段以附圖標記30標識。沿線路20安裝有線路監(jiān)測系統(tǒng)40，所述線路監(jiān)測系統(tǒng)40具有多個線路側(cè)攝像 機。在圖1中，代表地圖示了攝像機的兩個，并且以附圖標記50和60標識?？刂蒲b置 70與攝像機連接，該控制裝置70配備有用于圖像處理的圖像處理裝置80。圖像處理裝 置80此外連接在車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)100上，該車輛控制和/或運行引導系統(tǒng) 100向圖像處理裝置80傳輸涉及車輛10在線路20上運行的運行數(shù)據(jù)B?？刂蒲b置70配備有無線電裝置110，該無線電裝置110與車輛10的無線電裝置 130無線電連接120。車輛側(cè)的顯示裝置140與無線電裝置130連接。例如，根據(jù)圖1的線路監(jiān)測系統(tǒng)40可以如下運行。攝像機50和60產(chǎn)生視頻數(shù)據(jù)V，所述視頻數(shù)據(jù)V到達圖像處理裝置80。圖 像處理裝置80對視頻數(shù)據(jù)V以及車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)100的運行數(shù)據(jù)B進行分 析，并且產(chǎn)生顯示信號A，該顯示信號A通過無線連接120傳輸?shù)斤@示裝置140并且在顯 示裝置140上顯示。圖像處理裝置80在構(gòu)造顯示信號A時考慮到車輛10在線路20上的各車輛位置 以及車輛10的速度，并且使得分別在顯示裝置140上顯示在行駛方向F上位于前方的線 路區(qū)段30。如果在此車輛10具有較高的速度，則圖像處理裝置80顯示在行駛方向F上 位于前方更遠的線路區(qū)段30，而如果在此車輛10具有較低的速度，則導致顯示更近的或 位于車輛附近的線路區(qū)段30。優(yōu)選地，顯示在緊急制動時仍可在其前方停車的位于前方 的線路區(qū)段。為能夠根據(jù)車輛10的各位置和各速度選擇和示出最佳的線路區(qū)段30，攝像機50 和60分別配備有放縮功能，其中所述放縮功能可以是電子放縮功能或者光學放縮功能。 在圖1中，攝像機60的放縮效果例如以觀察角度α 1和α 2表征?？梢姡墒褂每刂菩?號ST調(diào)節(jié)攝像機60，使得以圖像角度α 采集相對較近的線路區(qū)段。作為替換，攝像 機60也可運行為使得在更遠地向前指向的觀察角度中由攝像機60記錄位于相對遠的線路 區(qū)段。因此，總之圖像處理裝置80可借助于控制信號ST單獨地控制攝像機50和60， 使得根據(jù)各車輛位置和各車輛速度顯示在行駛方向上位于車輛前方的線路區(qū)段。這使得 車輛駕駛員可及早識別到位于前方的線路區(qū)段上的可能危險，并且例如操縱緊急制動。由車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)100提供的運行數(shù)據(jù)B可以是如前所述的車輛 10的各車輛位置和各速度。此外，也可以使用車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)100的另外 的運行數(shù)據(jù)因此，例如在選擇顯示在顯示裝置140上的圖像數(shù)據(jù)時可考慮距各下一個 車站的距離，距可能的危險點的距離，距隧道入口的距離，距站臺邊緣的距離，距彎道 的距離或距彎曲區(qū)段后方的線路區(qū)段的距離，并且特別地專門圖示或在顯示裝置上以圖形強調(diào)有危險的或危險的區(qū)段。在根據(jù)圖1的實施例中，攝像機50和60僅安裝在線路側(cè)。此外，也可以在車輛 10上安裝另外的攝像機，并且另外地考慮它們的視頻數(shù)據(jù)。例如，可通過無線連接120 將在車輛10上采集的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂蒲b置70并且由此傳輸?shù)綀D像處理裝置80，因此 在圖像處理裝置80處如所描述可根據(jù)運行數(shù)據(jù)B執(zhí)行圖像選擇和圖像處理。也可以的是將控制裝置70和圖像處理裝置80布置在車輛10上，并且將線路監(jiān) 測系統(tǒng)40運行所要求的數(shù)據(jù)通過無線連接120傳輸?shù)娇刂蒲b置70。在該實施方式中，因 此視頻數(shù)據(jù)V以及運行數(shù)據(jù)B通過無線連接120傳輸?shù)杰囕v10，控制裝置70與圖像處理 裝置80位于車輛10內(nèi)，以便將視頻數(shù)據(jù)V和運行數(shù)據(jù)B為產(chǎn)生顯示信號A而分析。
此外，也可以的是將攝像機不僅安裝在車輛10的前方，而且安裝在車輛10的后 方，以便實現(xiàn)車輛后方的線路區(qū)段的保護。在圖2中示出了線路監(jiān)測系統(tǒng)40的第二實施例。在根據(jù)圖2的該線路監(jiān)測系統(tǒng) 40中具有多個布置在線路側(cè)的攝像機200至205，所述攝像機200至205沿車輛可行駛線 路20前后布置，并且記錄線路20的相繼的線路區(qū)段。攝像機的定向例如根據(jù)攝像機200 示出，其中所記錄的圖像角度在圖2中以α 表征。在根據(jù)圖2的實施例中，控制裝置70被構(gòu)造為使得在車輛10到達各線路區(qū)段和 /或所述各線路區(qū)段從車輛10上可見之前，將攝像機200至205的視頻數(shù)據(jù)V在顯示裝置 140上根據(jù)各車輛位置和各車輛速度在時間上相繼地顯示，并且分別從一個攝像機，例如 從攝像機200，向各下一個攝像機，即這里向攝像機201切換。通過根據(jù)車輛位置和車輛速度切換攝像機，可為車輛10的駕駛員在顯示裝置 140上顯示他從駕駛室不能得到的另外的圖像數(shù)據(jù)。按照這種方式，因此可及早識別危險 并且如需要觸發(fā)緊急制動。在圖3中示出了線路監(jiān)測系統(tǒng)的第三實施例。根據(jù)圖3的線路監(jiān)測系統(tǒng)基本上 對應(yīng)于根據(jù)圖ι的線路監(jiān)測系統(tǒng)。與圖1的區(qū)別在于，顯示裝置140不布置在車輛10 上，而是布置在線路側(cè)，使得不要求車輛10和控制裝置170之間的無線連接。在顯示裝 置140的線路側(cè)布置的情況中，所述顯示裝置140可例如有線連接在控制裝置70上。當 然，作為替換，也可在線路側(cè)控制裝置70和線路側(cè)顯示裝置140之間具有無線連接。在圖4中示出了線路監(jiān)測系統(tǒng)的第四實施例。此實施例基本上對應(yīng)于根據(jù)圖2 的實施例，不同在于顯示裝置140不布置在車輛10上，而是布置在線路側(cè)上。線路側(cè)的 顯示裝置140可有線連接在線路側(cè)的控制裝置70上，如在圖4中所圖示，或替代地也可 無線地連接。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛(10)的線路監(jiān)測系統(tǒng)(40)，帶有-至少一個布置在線路側(cè)的用于記錄間接或直接涉及車輛可行駛的線路區(qū)段(30)的 視頻數(shù)據(jù)(V)的攝像機(50，60，200至205)，-至少一個用于顯示所記錄的視頻數(shù)據(jù)的顯示裝置(140)，和_與該至少一個攝像機和至少一個顯示裝置間接或直接連接的控制裝置(70)，所述 控制裝置(70)被構(gòu)造為在顯示裝置上顯示由所述攝像機記錄的視頻數(shù)據(jù)，其特征在于，-所述控制裝置(70)與用于車輛運行的車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)(100)連接，并 且從該車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)(100)獲得運行數(shù)據(jù)(B)，由所述運行數(shù)據(jù)(B)能夠 確定車輛的各車輛位置，并且-所述控制裝置(70)被構(gòu)造為在顯示裝置上根據(jù)各車輛位置顯示所述視頻數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置被構(gòu)造為分別在 所述顯示裝置上顯示在行駛方向上位于前方的線路區(qū)段的視頻數(shù)據(jù)，確切地，在車輛到 達所顯示的線路區(qū)段之前顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置被構(gòu)造為在線路 區(qū)段從車輛上可見之前在所述顯示裝置上顯示視頻數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置被 構(gòu)造為將視頻數(shù)據(jù)的顯示與各車輛位置和各車輛速度自適應(yīng)地匹配，確切地，匹配為在 更高速度時比在更低速度時顯示位于前方更遠的線路區(qū)段。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置具 有圖像處理裝置，所述圖像處理裝置被構(gòu)造為將所述顯示裝置上顯示的圖像截面和/或 觀察角度與各車輛位置和各車輛速度自適應(yīng)地匹配。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，-所述攝像機和/或圖像處理裝置具有放縮功能，和-所述控制裝置被構(gòu)造為控制放縮功能，使得根據(jù)車輛的各速度進行向前放縮，并且 在所述顯示裝置上顯示放縮的視頻數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置被構(gòu)造為控制放 縮功能，使得當速度更高時比速度更低時顯示行駛方向上位于前方更遠的線路區(qū)段。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，-所述線路監(jiān)測系統(tǒng)具有多個布置在線路側(cè)上的攝像機，所述攝像機沿車輛可行駛的 線路前后布置，并且記錄線路的相繼的線路區(qū)段，-其中，所述控制裝置被構(gòu)造為在車輛到達各線路區(qū)段之前和/或所述各線路區(qū)段從 車輛上可見之前，在所述顯示裝置上根據(jù)各車輛位置和各車輛速度在時間上相繼地顯示 攝像機的視頻數(shù)據(jù)，并且在此分別從一個攝像機切換到各下一個攝像機。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置被構(gòu)造為分別從 一個攝像機切換到各下一個攝像機，使得在較高速度時比較低速度時顯示在行駛方向上 位于前方更遠的線路區(qū)段。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的線路監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，至少一個顯示裝 置被布置在車輛的駕駛室內(nèi)或線路側(cè)監(jiān)測中心內(nèi)。
11.一種用于記錄和顯示間接或直接涉及車輛(10)可行駛的線路區(qū)段(30)的視頻數(shù) 據(jù)(V)的方法，其中，在該方法中，使用至少一個攝像機(50，60，200至205)記錄視頻 數(shù)據(jù)，并且在顯示裝置上(140)顯示視頻數(shù)據(jù)，其特征在于，根據(jù)車輛的各車輛位置顯示所述視頻數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在車輛到達線路區(qū)段之前和/或所述 線路區(qū)段從車輛上可見之前顯示所述視頻數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項所述的方法，其特征在于，將顯示與各車輛位置 和各車輛速度自適應(yīng)地匹配，確切地，匹配為在更高速度時比在更低速度時顯示位于前 方更遠的線路區(qū)段。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的方法，其特征在于，將所顯示的圖像截面 和/或所顯示的觀察角度與各車輛位置和各車輛速度自適應(yīng)地匹配。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項所述的方法，其特征在于，將攝像機的放縮功 能或圖像處理裝置的放縮功能控制為根據(jù)車輛的各速度通過形成放縮的視頻數(shù)據(jù)向前放 縮，并且顯示放縮的視頻數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的方法，其特征在于，-運行多個布置在線路側(cè)上的攝像機(50，60，200至205)，所述攝像機沿車輛可行 駛的線路前后布置，并且記錄線路的相繼的線路區(qū)段，和-在車輛到達各線路區(qū)段之前和/或所述各線路區(qū)段從車輛上可見之前，在顯示裝置 上根據(jù)各車輛位置和各車輛速度在時間上相繼地顯示攝像機的視頻數(shù)據(jù)，并且在此分別 從一個攝像機切換到各下一個攝像機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛的線路監(jiān)測系統(tǒng)，帶有至少一個布置在線路側(cè)的用于記錄間接或直接涉及車輛可行駛的線路區(qū)段的視頻數(shù)據(jù)的攝像機，至少一個用于顯示所記錄的視頻數(shù)據(jù)的顯示裝置，和與至少一個攝像機和至少一個顯示裝置間接或直接連接的控制裝置，所述控制裝置被構(gòu)造為在顯示裝置上顯示由攝像機記錄的視頻數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，控制裝置與用于車輛運行的車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)(100)連接，并且從車輛控制和/或運行引導系統(tǒng)(100)獲得運行數(shù)據(jù)(B)，由所述運行數(shù)據(jù)(B)可確定車輛的各車輛位置，并且將控制裝置構(gòu)造為在顯示裝置上根據(jù)各車輛位置顯示至少一個攝像機的視頻數(shù)據(jù)。
文檔編號B61L23/00GK102015411SQ200980116085
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者安德烈亞斯·基斯特 申請人:西門子公司