[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Vermeidung von
Unfällen durch Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeugen.
[0002] Unfälle von Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeugen können durch menschliches oder
technisches Versagen verursacht werden. Zu den technischen Ursachen zählen zum Beispiel
Fehler an Bremsen, Reifen, Laufrädern, Radkränzen, Radlagern und Triebwerken. In der
Vergangenheit hat sich erwiesen, dass diese Fehler besonders fatale Folgen haben,
wenn sie in Tunneln und auf Brücken auftreten, weil dort nur unzureichende Fluchtmöglichkeiten
bestehen. Aber auch auf vermeintlich sicheren Strecken sind verheerende Folgen bei
technischen Schäden nicht aüszuschließen. Ein Beispiel hierfür ist die Entgleisung
eines Zuges nebst anschließender Kollision mit einem Brückenfeiler.
[0003] Bei Luftfahrzeugen kann die erforderliche Startstrecke und die zum Abheben erforderliche
Geschwindigkeit in Abhängigkeit von Startgewicht und meteorologischen Einflüssen genau
berechnet werden. Die Besatzung ist jedoch während des Starts nicht in der Lage festzustellen,
ob ein beschädigtes Radlager oder eine hängende Bremse die errechneten Werte gefährlich
beeinflusst . Eine Reihe von Totalverlusten ist bisher bereits dadurch eingetreten,
weil durch diese Ursachen nach dem Einfahren des Fahrwerks ein Reifen überhitzt wurde,
geplatzt ist und dabei lebenswichtige Hydraulikleitungen zerstört hat. Ein weiteres
Problem besteht darin, dass ein großer Bereich des Flugzeuges bereits während des
Starts, also in einer Phase, in welcher der Start noch abgebrochen werden kann, in
Flammen steht, ohne dass die Besatzung dies feststellen kann, weil sich die entsprechenden
Sensoren nur im kühlen Bereich des Triebwerks befinden, wie der Unfall der Concorde
in Paris gezeigt hat.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs geschilderten Unfällen in
verbesserter Weise vorzubeugen.
[0005] Die Erfindung wird durch ein Verfahren sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
abhängigen Ansprüchen.
[0006] Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung wird eine Vorrichtung für die technische Überprüfung
von Fahrzeugen bereitgestellt, die zwei zu beiden Seiten einer Fahrbahn oder spiegelsymmetrisch
an einem Fahrzeug angebrachte Detektoren aufweist. Die Detektoren sind so positioniert,
dass physikalische Eigenschaften bei zwei symmetrisch am Fahrzeug angebrachten Einrichtungen
gemessen werden können. Solche Einrichtungen sind beispielsweise Reifen sowie Radlager
an einem Auto. Eine physikalische Eigenschaft im Sinne der Erfindung ist beispielsweise
die Geräuschentwicklung oder die auftretende Temperatur beim Reifen oder dem Radlager.
[0007] Die Vorrichtung umfasst eine Auswerteeinheit, mit der eine Differenz zwischen zwei
zeitgleich durch die beiden Detektoren gemessenen Werte ausgewertet wird.
[0008] Eine Warneinrichtung ist bei der Vorrichtung vorgesehen, die ein Warnsignal abgibt,
wenn aus der Auswertung das Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes resultiert.
Das Warnsignal wird beispielsweise an den Fahrzeuglenker übermittelt. Dies kann mit
der Aufforderung verbunden sein, sein Fahrzeug anzuhalten. Eine bei Überschreiten
des Schwellwertes auf rot schaltende Ampel kann eine Warneinrichtung im Sinne der
Erfindung sein.
[0009] Mikrofone zur Geräuschmessung und/ oder Temperaturmessgeräte werden in einer Ausgestaltung
der Erfindung als. Detektoren eingesetzt.
[0010] Sind die Detektoren unabhängig vom Fahrzeug an typischen Gefahrenstellen vorgesehen,
so werden vorteilhaft sämtliche Fahrzeuge überprüft, die sich der Gefahrenstelle nähern.
Ein Tunnel stellt eine typische Gefahrenstelle im Sinne der Erfindung dar, da ein
Unfall in einem Tunnel mit besonders großen Gefahren für die übrigen Verkehrsteilnehmer
verbunden ist. Die Vorrichtung befindet sich daher bevorzugt vor der Einfahrt in einen
Tunnel oder eine Unterführung oder vor oder am Anfang einer Startbahn für Flugzeuge.
Die Vorrichtung ist im Sinne der Erfindung "vor" einer solchen Gefahrenstelle angebracht,
wenn durch diese Anbringung die Fahrzeuge überprüft werden, die die Gefahrenstelle
mit großer Wahrscheinlichkeit auch tatsächlich passieren werden. Gibt es beispielsweise
vor einer Einfahrt in einen Tunnel noch mehrere abzweigende Straßen, die nicht in
den Tunnel hineinführen, so ist die Vorrichtung hinter diesen abzweigenden Straßen
anzubringen. Eine Abzweigung kann jedoch noch vor dem Tunnel vorgesehen sein, um defekte
Fahrzeuge hierüber umzulenken.
[0011] Erfindungsgemäß werden während der Fortbewegung eines Fahrzeugs auftretende physikalische
Eigenschaften wie Temperaturen und/ oder Geräusche bei zwei symmetrisch am Fahrzeug
angebrachten Einrichtungen gemessen. Reifen, Rädern, Radlagern, Auspuffe und/ oder
Triebwerke stellen solche Einrichtungen dar. Es wird die Differenz zwischen zwei der
zeitgleich gemessenen physikalischen Eigenschaften ermittelt.
[0012] Das Fahrzeug wird angehalten, wenn die Differenz einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet
und somit auf einen Defekt hindeutet.
[0013] Vor dem Eintreten eines Unfalls kündigt sich der beim Fahrzeug auftretende Schaden
regelmäßig durch eine lokale Temperaturerhöhung oder Änderung der Fahrgeräusche an.
Temperatur und Geräusche können relativ leicht berührungslos gemessen werden. Das
Problem ist allerdings, dass durch unterschiedliche Betriebszustände die normalen
Betriebsgeräusche oder die normalen Betriebstemperaturen sehr stark variieren können.
Deshalb ist eine einfache Messung ohne Bezugsgröße ungeeignet. Üblicherweise sind
die obengenannten Fahrzeuge aber symmetrisch aufgebaut. Die Fehler treten fast nie
symmetrisch auf. Durch eine symmetrische Messung ist es also möglich, ein Referenzsignal
zu gewinnen. Vergleicht man nun die Messdaten, die durch "symmetrische" Messung erhalten
wurden, so hat man die Möglichkeit anhand der Differenz zu entscheiden, ob ein gefährlicher
Betriebszustand beim Fahrzeug vorliegt. Der Vergleich wird vorteilhaft durch Differenzsignalbildung
(z.B. bei Temperaturen) durchgeführt, da dies besonders einfach ist.
[0014] In einer weiter verbesserten Ausführungsform werden statistische Verfahren wie z.B.
eine statistische Prozesskontrolle (SPC) auf Differenzsignale angewendet. Besonders
zuverlässig funktioniert dies bei wiederkehrenden gleichartigen Messobjekten.
[0015] Alternativ können aufwendigere Verfahren wie z.B. eine Auswertung der symmetrisch
ermittelten Signale durch ein neuronales Netzwerk angewendet werden. Ein solches Verfahren
ist insbesondere für die Auswertung von Schallmesswerten anzuwenden.
[0016] Die Messung kann entweder stationär oder mobil am Fahrzeug durchgeführt werden. Die
stationäre Messung ist zu bevorzugen, wenn besonders gefahrenträchtige Strecken universell
abgesichert werden sollen. Beispiele hierfür sind Einfahrten in einen Tunnel hinein
oder eine Startbahn eines Flughafens. Es werden dann sämtliche Fahrzeuge überprüft,
die in einen Tunnel hineinfahren bzw. die von einer Startbahn aus abheben wollen und
zwar unabhängig von der individuellen Sicherheitsausstattung des jeweiligen Fahrzeugs.
[0017] Beispielsweise werden Lagergeräusche und/oder auftretende Temperaturen extern und
berührungslos gemessen. An der Einfahrt zu einem Tunnel werden links und rechts einer
Fahrzeugspur Sensoren zur berührungslosen Messung der Temperaturen und/ oder des Schalls
aufgestellt, die durch vorbeifahrende Fahrzeuge erzeugt werden. Werden stark unterschiedliche
Messsignale registriert, so kann dies beispielsweise von einem defekten Radlager herrühren.
Ein Warnsignal wird dann ausgegeben und das betroffene Fahrzeug manuell oder mittels
einer Ampelanlage gestoppt.
[0018] Auf diese Weise können ferner Abnormitäten an Laufrädern und Radkränzen bei Schienenfahrzeugen
beim Durchfahren einer Messstrecke - und Auswertung des Temperaturdifferenzsignals
mittels SPC ermittelt werden, die auf einen Defekt hindeuten.
[0019] Reifen-, Rad- und Lagertemperaturen, aber auch die Temperatur einzelner Teile des
Ladegutes bei Straßenfahrzeugen können beim Durchfahren einer Messstrecke ermittelt
werden. Durch Differenzbildung der gemessenen Temperaturen mit oder ohne statistische
Auswertung können Störungen oder Schäden, die an den vorgenannten Teilen auftreten,
frühzeitig erkannt werden.
[0020] Triebwerks- und Abgastemperaturen bei Luftfahrzeugen können gezielt gemessen werden.
Durch Differenzbildung von Wärmebildern mit oder ohne Auswertung durch ein neuronales
Netz stellt dann den Wert dar, der zur Ermittlung von Störfällen dient.
[0021] Triebwerksgeräusche bei Luftfahrzeugen nebst Auswertung der Schallemission mittels
eines neuronalen Netzwerkes können ebenfalls herangezogen werden.
[0022] Fahrwerks- und/ oder Radlagertemperaturen von Luftfahrzeugen vor und während des
Starts können symmetrisch gemessen werden, um hieraus Informationen in Bezug auf mögliche
Defekte zu gewinnen.
[0023] Ergänzend werden erfindungsgemäß bevorzugt die Geschwindigkeit sowie Beschleunigungs-
oder Bremsvorgänge der Fahrzeuge gemessen. Es wird dann beispielsweise überprüft,
ob sich Temperaturen, die bei Reifen oder bei Radlagern auftreten, im normalen Rahmen
bewegen. Andernfalls ergeht ein Warnsignal.
[0024] Diese Ausgestaltung unterscheidet sich von den vorgenannten dadurch, dass kein Referenzsignal
gemessen wird. Statt dessen werden Absolutwerte bewertet und bei einem hieraus resultierenden
Verdacht einer Störung ein Warnsignal ausgegeben. Das Warnsignal wird entweder an
den Fahrzeuglenker und/ oder an eine externe Stelle weitergeleitet, von der aus die
erforderlichen Schutzmaßnahmen manuell oder automatisch eingeleitet werden.
[0025] Eine Beschleunigung oder Verzögerung wird gemessen, da hierdurch typische Veränderungen
des Betriebszustands hervorgerufen werden. Diese sind bei der Bewertung oder Auswertung
zu berücksichtigen.
[0026] Bremst ein Zug ab, so sind die an der ersten Achse bei einer Messstelle gemessenen
Temperaturen relativ kühl. Passiert der letzte Wagen eines Zuges schließlich die Messstelle,
so ist hier ein deutlicher Temperaturanstieg im Vergleich zur ersten Achse zu verzeichnen.
Dieser Temperaturanstieg von Achse zu Achse nachfolgender Waggons wird ermittelt.
Zeigt der Anstieg einen Ausreißer, so ist dies ein Zeichen für das Vorliegen einer
Störung. Das Warnsignal wird dann ausgegeben. In dieser Ausgestaltung der Erfindung
wird also ein Temperaturverlauf ermittelt und auffällige Abweichungen als Maß für
Störungen ermittelt.
[0027] Die Erfindung wird bevorzugt stationär eingesetzt. Die stationäre Version ist insbesondere
so ausgelegt, dass diese vom Gewicht und vom technischen Aufwand her jederzeit zu
an einen anderen Einsatzort gebracht werden kann. Die Kosten für stationäre Messeinrichtungen
sind außerordentlich gering, da eine einzelne Anlage täglich viele Tausend Fahrzeuge
überprüfen kann. Darüber hinaus ist eine lückenlose Erfassung aller Straßen- , Schienen-
und Start-/ Landebahnbenutzer nur mit einem stationären System möglich.
[0028] Es ist vorteilhaft, Hochgeschwindigkeitsstrecken eines Betreibers eines Schienennetzes
im Abstand von 150 Kilometern mit einem Messgerät zu bestücken. Bei allen anderen
Strecken eines solchen Betreibers wird der Abstand so gewählt, dass auch Kurzstreckenzüge
von der Messung erfasst werden.
[0029] In sporadischen Abständen kommt es immer wieder vor, dass verrutschte Ladung katastrophale
Unfälle im Bahnverkehr auslöst. Da die Beschleunigungswerte und die Zentrifugalkraft
im Bahnverkehr relativ gering sind, verrutscht die Ladung selten schlagartig, sondern
eher abschnittsweise. Durch eine rechtzeitige Erkennung der Gefahr kann ein solcher
Unfall verhütet werden. Erfolgt z.B. die Messung und/oder die Bilderfassung von schräg
oben, so kann neben der Auswertung von zum Beispiel Temperaturdifferenzen auch die
vertikale Geometrie des Fahrzeuges und/oder der Ladung bestimmt werden. Mit dieser
Messung wird gleichzeitig überprüft, ob Teile der Ladung verrutscht sind und seitlich
über die vorgeschriebene Breite hinausragen.
[0030] Stationäre mit dererfindungsgemäßen Vorrichtung bestückte Messstellen vor den Einfahrten
in die Bahnhöfe und Fähren sind vorteilhaft, weil dort das Abkuppeln eines defekten
Fahrzeuges die geringsten Probleme bereitet. Weitere Messstellen sind insbesondere
vor Langsamfahrstellen, und Wanderbaustellen vorzusehen. Diese Messstellen müssen
soweit vor der entsprechenden Gefahrenstelle aufgestellt werden, dass der Lokführer
über ein Funksignal zum Abbremsen aufgefordert wird und die Geschwindigkeit noch mit
einer Normalbremsung verringern kann, sofern er an dieser Stelle noch keine Verzögerung
eingeleitet hat. Sollte er auf dieses Signal nicht reagieren, ergeht nach kurzer zeitlicher
Verzögerung ein weiteres Signal, welches so geschaltet ist, dass dann eine automatische
Bremsung eingeleitet wird. Mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen Gerätes hätte das
schwere Eisenbahnunglück in Brühl, Deutschland, verhindert werden können.
[0031] Bei Flughäfen wäre die Aufstellung von einem Gerät pro Kilometer Lande-/Startbahn
und in besonderen Fällen auch auf den Rollwegen sinnvoll. Im Straßenverkehr wären
zusätzlich zu den bereits erwähnten Aufstellungsmöglichkeiten weitere Installationen
an starken Gefällstrecken vorteilhaft. Denn auch hier haben sich in der Vergangenheit
viele schwere Unfälle ereignet, an denen insbesondere Lastzüge und Omnibusse beteiligt
waren. In der Regel wurden diese Unfälle durch zu spätes oder falsches Zurückschalten
in einen niedrigen Gang und die damit verbundene thermische Überlastung der Radbremsen
verursacht. Wird der Fahrer hier frühzeitig gewarnt, dann kann er das Fahrzeug noch
vor dem völligen Ausfall der Bremsen zum Stehen bringen. Auch hier sind die Kosten
einer stationären Anlage im Verhältnis zur Anzahl der Messungen verschwindend gering.
[0032] Lastkraftfahrzeuge und ihre Ladung sollten vor der Einfahrt in eine Fähre, aber auch
vor der Verladung auf "Huckepack-Züge" auf mögliche Hitzeausstrahlung überprüft werden,
um künftig einen Brand, wie er vor einiger Zeit im Tunnel unter dem Ärmelkanal entstanden
ist, auszuschließen.
[0033] Aus Fertigungs-, Vertriebs- und Wirtschaftlichkeitsgründen wird jedes einzelne Gerät
in der Lage sein, allen für den Luft-, Schienen- und Straßenverkehr vorgesehenen Anforderungen
zu entsprechen.
[0034] Anwendungsbereiche der Erfindung sind daher insbesondere:
Straßenverkehr:
[0035] Frühzeitige Erkennung von Lagerschäden, Schäden an der Bremsanlage, Überhitzung von
Fahrzeugteilen, Reifen und Ladung.
Messstellen:
[0036] Sporadisch auf Autobahnen, punktuell vor der Einfahrt in neuralgische Bereiche, wie
Tunnel, Bahnverladung, Brücken, Fähren u.s.w. und am Beginn starker Gefällstrecken.
Messmethoden:
[0037] Ermittlung des Betriebszustandes durch Erfassung der Geschwindigkeit, der Beschleunigung
und der Verzögerung unter Anwendung berührungsfreier Messmethoden und dort, wo dies
aus Platz- oder Verkehrsgründen nicht möglich ist, von Induktionsschleifen. Erkennung
des Referenzsignals durch symmetrische Messungen unter Einsatz von Wärmebildkameras,
Wärme- und Schallsensoren. Auswertung der Messung durch Differenzsignalbildung, Anwendung
durch Statische Prozesskontrolle (SPC) und dem Einsatz eines neuronalen Netzwerks.
[0038] Warnmethoden: Akustisch, optisch und durch mechanische Sperre einer Straße oder Fahrbahn.
Schienenverkehr
[0039] Frühzeitige Erkennung von Lagerschäden und Schäden an der Bremsanlage, Überhitzung
von Fahrzeugteilen und Ladung. Erkennung überstehender Ladung und Verhinderung überhöhter
Geschwindigkeit in Gefahrenbereichen
Messstellen:
[0040] Alle 50 bis 200 km, bevorzugt alle 150 km im Hochgeschwindigkeitsbereich, in wesentlich
kürzeren Abständen auf Kurzstrecken, sowie ergänzend vor Gefahren- und Wanderbaustellen,
vor der Einfahrt in Hauptbahnhöfe und neuralgische Bereiche, wie Tunnels, Bahnverladestellen,
Brücken und Fähren.
Messmethoden:
[0041] Wie beim Straßenverkehr beschrieben. Ergänzend können Radkränze durch induktive Näherungssensoren
erfasst werden.
Warnmethoden:
[0042] Durch Funk direkt an Lokführer und Streckenfreigabestelle. Akustisch, optisch und
durch Signale.
Luftverkehr
[0043] Die Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Luftverkehr sind weitgehendst identisch mit
den Möglichkeiten der Bereiche Straßen- und Schienenverkehr. Sie sind jedoch auf das
geographische Gebiet der Flughäfen begrenzt.
Art der bevorzugt verwendeten Detektoren unabhängig von der Art des Verkehrs (Luft,
Schiene, Straße)
Mechanische Sensoren:
[0044] wie zum Beispiel Drucksensoren, die beim Überfahren durch die Auflagekraft eines
Reifens ausgelöst werden.
Optische Sensoren:
[0045] wie zum Beispiel Lichtschranken, die beim Durchfahren ausgelöst werden oder Bilderfassung
durch Kameras, welche als Eingangssignal für ein neuronales Netz benutzt werden können.
Induktive/elektromagnetische Sensoren:
[0046] wie zum Beispiel Induktionsschalter, die durch den metallenen Radkranz des Rades
eines Schienenfahrzeuges ausgelöst werden.
Art der Auswertung
[0047] Besonders bei der Auswertung von Bildern ist der Einsatz von neuronalen Netzen sinnvoll,
da er auch die Auswertung des Bildes eines kompletten Fahrzeuges ermöglicht. Auf die
oben genannten Sensoren zur Identifikation eines einzelnen Rades kann so z.B. verzichtet
werden. Es wird dann lediglich der Unterschied beider Seiten ausgewertet. Speziell
neuronale Netze sind darüber hinaus in der Lage, bauartbedingte Unterschiede wie z.B.
die Lage der Auspuffanlage bei LKWs zu erkennen. Darüber hinaus ist es dann möglich,
Brandherde an Ladungen zu identifizieren.
[0048] In Figur 1 wird in Aufsicht ein Fahrzeug skizziert, welches mit vier Rädern versehen
ist und mit einer Geschwindigkeit v in eine Messstelle hineinfährt. Die vier Räder
erzeugen Wärmebilder T
1(L), T
2(L), T
1(R) und T
2(R). Die Messstelle ist mit mehreren Drucksensoren (D1,R), (D2,R), (D3,R), (D1,L),
(D2,L), (D3,L) sowie einer rechten und einer linken Infrarotkamera (M,L) bzw. (M,R)
ausgerüstet. Die Drucksensoren (D1,R), (D2,R), (D3,R) bzw. (D1,L), (D2,L), (D3,L)
sind hintereinander mit einem jeweiligen Abstand d angeordnet. Einem rechten ersten
Drucksensor (D1,R) ist ein erster rechter Sender (S1,R), einem rechten zweiten Drucksensor
(D2,R) ist ein zweiter rechter Sender (S2,R) usw. zugeordnet. Über die Sender werden
Messwerte an eine Auswerteeinheit übermittelt.
[0049] Zum Zeitpunkt t
0 wirkt gemäß Figur 2 das erste Radpaar, welches die Wärmebilder T
1(L) und T
1(R) erzeugt, auf die ersten beiden Drucksensoren (D1,R) und (D1,L) ein und eine Zeitmessung
wird in Gang gesetzt.
[0050] Gemäß Figur 3 wird das vorgenannte erste Radpaar zum Zeitpunkt t
1 zum zweiten Mal erfasst und zwar von den Drucksensoren (D2,R) sowie (D2,L). Die Geschwindigkeiten
V
1,R und V
1,L, mit denen sich die beiden erfassten Gegenstände fortbewegt haben, werden anhand
der vergangenen Zeit und der zurückgelegten Strecke gemäß

und

ermittelt. Stimmen die ermittelten Geschwindigkeiten überein, so ist dies für das
System ein Indiz, dass es sich bei den erfassten Gegenständen tatsächlich um ein Radpaar
handelt.
[0051] Zu einer nachfolgenden Zeit t
2 wird gemäß Figur 4 das vorgenannte erste Radpaar zum dritten Mal erfasst und zwar
von den Drucksensoren (D3,R) sowie (D3,L). Erstmals wirkt das zweite hintere Radpaar
auf die Drucksensoren (D1,L) und (D1,R) ein. Die Geschwindigkeit der Räder des ersten
Radpaares werden gemäß

und

erneut ermittelt und miteinander verglichen. Stimmen die Geschwindigkeiten v
2,R und v
2,L wiederum überein, so werden die erfassten Gegenstände als vorderes Radpaar vom System
identifiziert. Als zusätzliche Information, die diese Identifizierung bestätigt, kann
in einer Ausgestaltung die Erfassung des hinteren Radpaares hinzugezogen werden. In
dieser Ausgestaltung wird das vordere Radpaar als Radpaar erst dann identifiziert,
wenn ein nachfolgendes Radpaar von den ersten beiden Drucksensoren (D1,R) und (D1,L)
in einem für Kraftfahrzeuge typischen Abstand von wenigen Metern, so zum Beispiel
von weniger als 6 Metern erfasst wird.
[0052] In einer Ausgestaltung wird die Bewegungsart wie folgt bewertet.
[0053] Wenn v
1 = v
2 ist, dann bewegt sich das Fahrzeug gleichförmig.
[0054] Wenn v
1 > v
2 ist, dann bremst das Fahrzeug.
[0055] Wenn v
1 < v
2 ist, dann beschleunigt das Fahrzeug.
[0056] Anhand des Fahrverhaltens und der Geschwindigkeit wird der Messzeitpunkt t
3 berechnet. Bei Erreichen der Zeit t
3 befindet sich das vordere Radpaar auf gleicher Höhe mit den Infrarotkameras (M,L)
und (M,R).
[0057] Sind auf die vorgenannte Weise sich durch die Drucksensoren hindurch bewegende Gegenstände
als Radpaar identifiziert worden, so werden von den beiden Infrarotkameras (M,L) und
(M,R) zum Zeitpunkt t
3 die Wärmebilder T1(L) und T1(R) des ersten Radpaars symmetrisch erfasst, wie in der
Figur 5 dargestellt wird. Der Betrag des normierten Mittelwertes wird wie folgt berechnet:
T
1,n = 2 · [T
1(R) - T
1(L)] / [T
1(R) + T
1(L)].
[0058] Der Zeitpunkt t
3 ist von dem System vorteilhaft zuvor anhand der ermittelten Geschwindigkeit nebst
einer eventuell ermittelten Beschleunigung oder Verzögerung berechnet worden, so dass
das System mit großer Genauigkeit "weiß", zu welchem Zeitpunkt die Wärmebilder aufgenommen
werden müssen.
[0059] Figur 6 zeigt die Auftragung der ermittelten normierten Mittelwerte in Abhängigkeit
von einer fortlaufenden Nummerierung x. In Figur 6 wird verdeutlicht, dass anhand
von Erfahrungswerten ein Temperaturdifferenzschwellwert OEG ermittelt wird, der hier
der punktierten Linie entspricht. Bei Überschreiten des Schwellwertes wird ein Alarm
ausgelöst. Gemäß Figur 6 ist dies beim Wert T
16,n der Fall.
[0060] Die zum Zeitpunkt t
3 aufgenommenen Wärmebilder werden ebenfalls ausgewertet. Zunächst werden Differenzbilder
ermittelt. Beispiele für mögliche Ergebnisse sind in den Figuren 7a bis 7c dargestellt.
[0061] Gemäß der Figur 7a ist ein Reifen deutlich wärmer als der andere, was auf einen zu
niedrigen einseitigen Luftdruck hinweist.
[0062] Gemäß Figur 7b ist eine Bremse heißgelaufen, da ein Felgenhorn wesentlich heißer
als das gegenüberliegende ist. Gemäß Figur 7c ist ein Lager heißgelaufen, da sich
der überhitze Bereich im Vergleich zum Referenzwert auf den Bereich der Achse konzentriert.
[0063] Ergänzend zu den Relativmessungen können auch die gemessenen absoluten Temperaturwerte
in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und dem Fahrverhalten ausgewertet werden.
Weichen die absolut gemessenen Werte von Erfahrungswerten und einem hieraus ermittelten
Schwellwert ab, so wird ein Alarm ausgelöst.
1. Vorrichtung für die technische Überprüfung von Fahrzeugen
- mit zwei zu beiden Seiten einer Fahrbahn oder spiegelsymmetrisch an einem Fahrzeug
angebrachten Detektoren (M,R, M,L)
- mit einer Auswerteeinheit, mit der eine Differenz zwischen zwei zeitgleich durch
die beiden Detektoren gemessenen Werte ausgewertet wird,
- mit einer Warneinrichtung, die ein Warnsignal abgibt, wenn aus der Auswertung das
Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes (OEG) resultiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der Mikrofone und/ oder Temperaturmessgeräte, die
insbesondere zur Aufnahme von Wärmebildern dienen, als Detektoren eingesetzt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Vorrichtung vor der Einfahrt in einen
Tunnel oder eine Unterführung oder vor oder am Anfang einer Startbahn für Flugzeuge
angebracht ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Mittel 1 bis i (Si,R, Di,R, Si,R, Di,r, Si,L, Di,L, Si,L, Di,L) zur Geschwindigkeitsmessung und/ oder zur Messung der Beschleunigung oder Verzögerung
eines Fahrzeugs vorgesehen sind, wobei insbesondere i=1 für eine einfache Erfassung,
i=2 für eine Geschwindigkeitsmessung und i=3 für eine Beschleunigungsmessung ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Mittel (S1,R, D1,R, S1,R, D1,r, S1,L, D1,L, S1,L, D1,L) zur Geschwindigkeitsmessung und / oder zur Messung der Beschleunigung oder Verzögerung
von einzelnen Rädern eines Fahrzeuges vorgesehen sind.
6. Verfahren für die technische Überprüfung von Fahrzeugen mit den Schritten:
- zeitgleiches Messen der auftretenden Temperaturen und/ oder Geräusche bei zwei symmetrisch
an einem sich fortbewegenden Fahrzeug angebrachten Einrichtungen, insbesondere am
Fahrzeug angebrachten Reifen, Rädern, Radlagern, Auspuffen und/ oder Triebwerken,
- Ermittlung der Differenz zwischen zwei der zeitgleich gemessenen Temperaturen oder
Geräusche,
- Anhalten des Fahrzeugs, wenn die Differenz einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Fahrzeug vor der Einfahrt
in einen Tunnel, in eine Unterführung oder vor oder auf einer Startbahn für Flugzeuge
bei Überschreiten des Schwellwertes angehalten wird.
8. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Geschwindigkeiten,
Beschleunigungen und/ oder Verzögerungen des Fahrzeugs oder einzelnen Teilen des Fahrzeugs
gemessen und ausgewertet werden.