Die Erfindung bezieht sich auf ein Streckenüberwachungssystem mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Streckenüberwachungssystem ist aus der PCT-Offenlegungsschrift WO 2005/058668 A2 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Streckenüberwachungssystem anzugeben, das ein noch größeres Maß an Sicherheit während des Betriebs des Fahrzeugs gewährleistet als bisherige Streckenüberwachungssysteme.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Streckenüberwachungssystem mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Streckenüberwachungssystems sind in Unteransprüchen angegeben.

Danach ist u. a. vorgesehen, dass die Steuereinrichtung die Anzeige der Videodaten an den jeweiligen Fahrzeugort und die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit adaptiv anpasst, und zwar derart, dass bei einer größeren Geschwindigkeit ein in Fahrtrichtung weiter vorn liegender Streckenabschnitt angezeigt wird als bei einer demgegenüber geringeren Geschwindigkeit. Durch die Anpassung der Anzeige an Fahrzeugort und Geschwindigkeit lässt sich erreichen, dass Hindernisse oder Gefahren auf der Strecke so frühzeitig erkannt werden können, dass das Fahrzeug noch Gelegenheit hat, rechtzeitig zu bremsen und ggf. einen Unfall, beispielsweise einen Zusammenstoß mit einer auf der Strecke befindlichen Person, zu vermeiden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Streckenüberwachungssystems ist darin zu sehen, dass dieses betriebliche Daten verwertet, die von einem Fahrzeugsteuerungs- und/oder Betriebsleitsystem für den Betrieb des Fahrzeugs geliefert werden. Der Kern der Erfindung besteht also darin, Streckenüberwachungssysteme mit für den Fahrzeugbetrieb sowieso vorhandenen Fahrzeugsteuerungs- und/oder Betriebsleitsystemen zu koppeln, um die Streckenüberwachung basierend auf den betrieblichen Daten optimieren zu können. Durch diese Kopplung der beiden Systeme, also des Streckenüberwachungssystems einerseits und des Fahrzeugsteuerungs- und/oder Betriebsleitsystems andererseits, wird ein Synergieeffekt erreicht, so dass Kosten für den Aufbau und den Unterhalt des Streckenüberwachungssystems eingespart werden können.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die Videodaten auf der Anzeigeeinrichtung anzeigt, bevor der Streckenabschnitt vom Fahrzeug aus sichtbar ist. Ist die Anzeigeeinrichtung innerhalb des Fahrzeugs angeordnet, so erweitert das Streckenüberwachungssystem anschaulich beschrieben die Sichtweite des Fahrzeugführers.

Um zu erreichen, dass Gefahren besonders einfach und schnell auf der Anzeigeinrichtung erkannt werden können, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung eine Bildbearbeitungseinrichtung aufweist, die den auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Bildausschnitt und/oder Blickwinkel an den jeweiligen Fahrzeugort und die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit adaptiv anpasst. Beispielsweise weist die Bildbearbeitungseinrichtung eine elektronische Zoomfunktion auf, mit der durch Umrechnung der Bildinformationen ein Zoomeffekt auf rechnerischem Wege bewirkt wird.

Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Kamera eine Zoomfunktion, sei es eine elektronische oder eine optische Zoomfunktion, aufweist und die Steuereinrichtung die Zoomfunktion der Kamera derart steuert, dass die Kamera in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit des Fahrzeugs nach vorne zoomt und dabei jeweils einen Streckenabschnitt aufnimmt, bevor das Fahrzeug den jeweiligen Streckenabschnitt erreicht und/oder der jeweilige Streckenabschnitt vom Fahrzeug aus sichtbar ist. Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung die Zoomfunktion derart an, dass bei einer größeren Geschwindigkeit ein in Fahrtrichtung weiter vorn liegender Streckenabschnitt angezeigt wird als bei einer demgegenüber geringeren Geschwindigkeit. Auch bei dieser Ausgestaltung lässt sich also eine orts- und geschwindigkeitsabhängige Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung erreichen und die Unfallgefahr reduzieren.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Streckenüberwachungssystem eine Mehrzahl an streckenseitig angeordneten Kameras aufweist, die entlang der vom Fahrzeug befahrbaren Strecke hintereinander angeordnet sind und aufeinanderfolgende Streckenabschnitte der Strecke aufnehmen, wobei die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Videodaten der Kameras auf der Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fahrzeugort und der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit zeitlich aufeinander folgend anzeigt und dabei jeweils von einer Kamera auf die jeweils nächste umschaltet, bevor das Fahrzeug den jeweiligen Streckenabschnitt erreicht und/oder der jeweilige Streckenabschnitt vom Fahrzeug aus sichtbar ist. Durch das Umschalten lässt sich eine kontinuierliche Streckenüberwachung erreichen. Die Kameras und/oder die Bildbearbeitungseinrichtung können dabei auch mit einer elektronischen oder optischen Zoomfunktion ausgestattet sein, um in den Zeitabschnitten zwischen einem Umschalten, in denen also das Bild einer einzigen Kamera verwertet wird, eine Anpassung des Bildwinkels und des Bildausschnitts ort- und geschwindigkeitsabhängig durchzuführen.

Vorzugsweise wird die Steuereinrichtung jeweils von einer Kamera auf die jeweils nächste derart umschalten, dass bei einer größeren Geschwindigkeit ein in Fahrtrichtung weiter vorn liegender Streckenabschnitt angezeigt wird als bei einer demgegenüber geringeren Geschwindigkeit.

Die zumindest eine Anzeigeeinrichtung kann im Führerstand des Fahrzeugs und/oder in einer streckenseitigen Überwachungszentrale angeordnet sein.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Aufnehmen und Anzeigen von Videodaten, die sich auf einen von einem Fahrzeug befahrbaren Streckenabschnitt mittelbar oder unmittelbar beziehen, wobei bei dem Verfahren Videodaten mit zumindest einer Kamera aufgenommen werden, und die Videodaten auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.

Bezüglich eines solchen Verfahrens sind erfindungsgemäß die Merkmale gemäß Anspruch 9 vorgesehen.

Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Streckenüberwachungssystem verwiesen, da die Vorteile des Verfahrens denen des Streckenüberwachungssystems im Wesentlichen entsprechen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert: Dabei zeigen beispielhaft

Figur 1

ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Streckenüberwachungssystem, bei dem Kameras mit einer optischen Zoomfunktion ausgestattet sind und eine Anzeigeeinrichtung im Führerstand des Fahrzeugs angeordnet ist,

Figur 2

ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Streckenüberwachungssystem, bei dem eine adaptive Anpassung des Bildausschnitts und/oder des Blickwinkels in einer Bildbearbeitungseinrichtung durchgeführt wird, wobei die Anzeigeeinrichtung im Führerstand des Fahrzeugs angeordnet ist,

Figur 3

ein drittes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Streckenüberwachungssystem, bei dem eine Anzeigeeinrichtung in einer streckenseitigen Überwachungszentrale angeordnet ist, und

Figur 4

ein viertes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Streckenüberwachungssystem mit einer Anzeigeeinrichtung in einer streckenseitigen Überwachungszentrale.

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

In der Figur 1 erkennt man ein Fahrzeug 10, das entlang einer vorgegebenen Fahrtrichtung F auf einer Strecke 20 fährt. Der in Fahrtrichtung F des Fahrzeugs 10 vorausliegende Streckenabschnitt ist mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet.

Entlang der Strecke 20 ist ein Streckenüberwachungssystem 40 installiert, das eine Vielzahl an streckenseitigen Kameras aufweist. In der Figur 1 sind stellvertretend zwei der Kameras dargestellt und mit den Bezugszeichen 50 und 60 gekennzeichnet. Mit den Kameras steht eine Steuereinrichtung 70 in Verbindung, die zur Bildbearbeitung mit einer Bildbearbeitungseinrichtung 80 ausgestattet ist. Die Bildbearbeitungseinrichtung 80 ist außerdem an ein Fahrzeugsteuerungs- und/oder Betriebsleitsystem 100 angeschlossen, das betriebliche Daten B, die sich auf den Betrieb des Fahrzeugs 10 auf der Strecke 20 beziehen, zu der Bildbearbeitungseinrichtung 80 übermittelt.

Die Steuereinrichtung 70 ist mit einer Funkeinrichtung 110 ausgestattet, die in einer Funkverbindung 120 mit einer Funkeinrichtung 130 des Fahrzeugs 10 steht. An die Funkeinrichtung 130 ist eine fahrzeugseitige Anzeigeeinrichtung 140 angeschlossen.

Das Streckenüberwachungssystem 40 gemäß Figur 1 lässt sich beispielsweise wie folgt betreiben:

• Die Kameras 50 und 60 erzeugen Videodaten V, die zu der Bildbearbeitungseinrichtung 80 gelangen. Die Bildbearbeitungseinrichtung 80 wertet die Videodaten V sowie die betrieblichen Daten B des Fahrzeugsteuerungs- und/oder Betriebsleitsystems 100 aus und erzeugt ein Anzeigesignal A, das über die Funkverbindung 120 zu der Anzeigeeinrichtung 140 übertragen und dort angezeigt wird.

Die Bildbearbeitungseinrichtung 80 berücksichtigt bei der Bildung des Anzeigesignals A den jeweiligen Ort des Fahrzeugs 10 auf der Strecke 20 sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10, und zwar derart, dass stets ein in Fahrtrichtung F vorausliegender Streckenabschnitt 30 auf der Anzeigeeinrichtung 140 angezeigt wird. Weist das Fahrzeug 10 dabei eine große Geschwindigkeit auf, so wird die Bildbearbeitungseinrichtung 80 einen in Fahrtrichtung F weiter vorn liegenden Streckenabschnitt anzeigen und bei einer geringeren Geschwindigkeit einen weniger weit bzw. näher am Fahrzeug liegenden Streckenabschnitt zur Anzeige bringen. Vorzugsweise wird ein vorausliegender Streckenabschnitt angezeigt, vor dem im Rahmen einer Notbremsung noch angehalten werden kann.

Um in Abhängigkeit vom jeweiligen Ort des Fahrzeugs 10 und der jeweiligen Geschwindigkeit den optimalen Streckenabschnitt 30 auswählen und anzeigen zu können, sind die Kameras 50 und 60 jeweils mit einer Zoomfunktion ausgestattet, bei der es sich um einen elektronischen Zoom oder auch um einen optischen Zoom handeln kann. In der Figur 1 ist die Zoomwirkung der Kamera 60 beispielhaft mit Blickwinkeln α1 und α2 symbolisiert. Man erkennt, dass sich mit dem Steuersignal ST die Kamera 60 beispielsweise so einstellen lässt, dass ein relativ naher Streckenabschnitt mit dem Bildwinkel α1 erfasst wird. Alternativ kann die Kamera 60 auch so betrieben werden, dass ein relativ fern liegender Streckenabschnitt in einem Blickwinkel, der weit nach vorn gerichtet ist, von der Kamera 60 aufgenommen wird. Die Bildbearbeitungseinrichtung 80 ist also zusammengefasst in der Lage, mit Hilfe des Steuersignals ST die Kameras 50 und 60 individuell derart anzusteuern, dass ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegender Streckenabschnitt in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fahrzeugort und der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit angezeigt wird. Dies ermöglicht es einem Fahrzeugführer, eventuelle Gefahren auf dem vorausliegenden Steckenabschnitt frühzeitig zu erkennen und beispielsweise eine Notbremsung zu veranlassen.

Bei den betrieblichen Daten B, die von dem Fahrzeugsteuerungs- und/oder Betriebsleitsystem 100 geliefert werden, kann es sich - wie bereits erwähnt - um den jeweiligen Fahrzeugort und die jeweilige Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 handeln. Darüber hinaus können jedoch auch weitere betriebliche Daten des Fahrzeugsteuerungs- und/oder Betriebsleitsystems 100 verwertet werden: So ist es zum Beispiel möglich, die Entfernung zum jeweils nächsten Bahnhof, zu möglichen Gefahrenpunkten, zu Tunneleinfahrten, zu Plattformkanten, zu Kurven oder zu Streckenabschnitten hinter Kurvenbereichen bei der Auswahl der auf der Anzeigeeinrichtung 140 angezeigten Bilddaten zu berücksichtigen und besonders gefährdete bzw. gefährliche Abschnitte gesondert darzustellen oder auf der Anzeigeeinrichtung graphisch hervorzuheben.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind die Kameras 50 und 60 ausschließlich streckenseitig angebracht. Darüber hinaus ist es möglich, auch auf dem Fahrzeug 10 weitere Kameras anzubringen und deren Videodaten zusätzlich zu berücksichtigen. Beispielsweise können die Videodaten, die auf dem Fahrzeug 10 erfasst werden, über die Funkverbindung 120 zur Steuereinrichtung 70 und damit zur Bildbearbeitungseinrichtung 80 übertragen werden, damit dort eine Bildauswahl und Bildverarbeitung - wie beschrieben - in Abhängigkeit von den berieblichen Daten B durchgeführt werden kann.

Auch ist es möglich, die Steuereinrichtung 70 und die Bildbearbeitungseinrichtung 80 im Fahrzeug 10 anzuordnen und die für den Betrieb des Streckenüberwachungssystems 40 erforderlichen Daten über die Funkverbindung 120 zu der Steuereinrichtung 70 zu übertragen. Bei einer solchen Ausführungsform würden also die Videodaten V sowie auch die betrieblichen Daten B über die Funkverbindung 120 zu dem Fahrzeug 10 übertragen werden, in dem sich die Steuereinrichtung 70 mit der Bildbearbeitungseinrichtung 80 befindet, um die Videodaten V und die betrieblichen Daten B zwecks Erzeugung des Anzeigesignals A auszuwerten.

Darüber hinaus ist es auch möglich, Kameras nicht nur vorne am Fahrzeug 10, sondern auch hinten am Fahrzeug 10 anzubringen, um eine Sicherung des Streckenabschnitts hinter dem Fahrzeug zu ermöglichen.

In der Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Streckenüberwachungssystem 40 gezeigt. Bei dem Streckenüberwachungssystem 40 gemäß Figur 2 ist eine Mehrzahl an streckenseitig angeordneten Kameras 200 bis 205 vorhanden, die entlang der vom Fahrzeug 10 befahrbaren Stecke 20 hintereinander angeordnet sind und aufeinander folgende Streckenabschnitte der Stecke 20 aufnehmen. Die Ausrichtung der Kameras ist beispielhaft anhand der Kamera 200 gezeigt, von der in der Figur 2 der aufgenommene Bildwinkel α1 symbolisiert ist.

Die Steuereinrichtung 70 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 derart ausgestaltet, dass sie die Videodaten V der Kameras 200 bis 205 auf der Anzeigeeinrichtung 140 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fahrzeugort und der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit zeitlich aufeinander folgend anzeigt und jeweils von einer Kamera, beispielsweise der Kamera 200, auf die jeweils nächste Kamera, hier also die Kamera 201, umschaltet, bevor das Fahrzeug 10 den jeweiligen Streckenabschnitt erreicht und/oder der jeweilige Streckenabschnitt vom Fahrzeug 10 aus sichtbar ist.

Durch das Umschalten der Kameras in Abhängigkeit von dem Fahrzeugort und der Fahrzeuggeschwindigkeit ist es möglich, dem Fahrzeugführer des Fahrzeugs 10 auf der Anzeigeeinrichtung 140 zusätzliche Bilddaten anzuzeigen, die ihm vom Führerstand aus sonst nicht zugänglich wären. In dieser Weise ist es also möglich, frühzeitig Gefahren zu erkennen und ggf. eine Notbremsung auszulösen.

In der Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für ein Streckenüberwachungssystem gezeigt. Das Streckenüberwachungssystem gemäß Figur 3 entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1. Im Unterschied zur Figur 1 ist die Anzeigeeinrichtung 140 jedoch nicht auf dem Fahrzeug 10 angeordnet, sondern streckenseitig, so dass eine Funkverbindung zwischen dem Fahrzeug 10 und der Steuereinrichtung 70 nicht erforderlich ist. Im Falle einer streckenseitigen Anordnung der Anzeigeeinrichtung 140 kann diese beispielsweise drahtgebunden an die Steuereinrichtung 70 angeschlossen werden. Selbstverständlich kann alternativ auch eine drahtlose Verbindung zwischen der streckenseitigen Steuereinrichtung 70 und der streckenseitigen Anzeigeeinrichtung 140 vorhanden sein.

In der Figur 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel für ein Streckenüberwachungssystem dargestellt. Dieses entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 mit der Ausnahme, dass die Anzeigeeinrichtung 140 nicht auf dem Fahrzeug 10 angeordnet ist, sondern streckenseitig. Der Anschluss der streckenseitigen Anzeigeeinrichtung 140 an die streckenseitige Steuereinrichtung 70 kann drahtgebunden erfolgen, wie dies in der Figur 4 dargestellt ist, oder alternativ auch drahtlos.