DE102005002357A1

DE102005002357A1 - System zur Überwachung des Bereichs zwischen Zug und Plattformkante

Info

Publication number: DE102005002357A1
Application number: DE102005002357A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dr. Klein; Oliver MÄCKEL
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2005-01-10
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2006-07-27
Also published as: WO2006072617A3; WO2006072617A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung mindestens eines Türenbereiches eines mindestens einen Wagen aufweisenden Zugs, insbesondere eines U-Bahn-Zugs. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich durch mindestens eine am Wagen im Türenbereich angeordnete Erfassungseinrichtung zur Überwachung eines Bereichs zwischen Wagen und einer Plattform und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Signalen der Erfassungseinrichtung aus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Sicherheit von Zug- bzw. U-Bahn- Systemen gewinnt auf Grund von aufgetretenen Unfällen zunehmend an Bedeutung. Besonders risikobehaftet sind die Vorgänge des Ein- und Aussteigens von Fahrgästen. Das heißt, die Ausgestaltung des verwendeten Türensystems ist von großer Bedeutung. Diese Aussage gilt ebenso mit Bezug auf die sich derzeit in der Entwicklung bzw. zum Teil bereits sich im Einsatz befindenden führerlosen Züge, insbesondere U-Bahnen. In dem Bereich der U-Bahn-Türensysteme wurden Fortschritte im Bereich der Türeinklemmerkennung gemacht, wie beispielsweise mittels einer justierungsfreien Einklemmerkennung einer OSE-Schaltleiste oder mittels einer erweiterten Einklemmerkennung am Rand einer OSE-Schaltleiste. OSE ist eine Abkürzung von „Optoelectronic Safety Edge" und definiert eine Art von Kantenabsicherung mittels optoelektronischer Einrichtungen, beispielweise mittels einer Infrarot-Sicherheitslichtschranke.

Herkömmlicherweise wird bezüglich einer Einklemmerkennung lediglich der vertikale Spalt zwischen zwei U-Bahn Türflügeln betrachtet. Es existieren Ausführungen von Türsystemen, bei denen eine Klapp- oder Schieberampe vom U-Bahn Wagen aus an die Bahnsteigkante geschoben wird. Nachteilig ist, dass nicht alle Risiken für Fahrgäste im Türbereich berücksichtigt sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung potentielle Gefahren im Türenbereich von Zügen derart zu minimieren, dass Türenbereiche wirksam überwacht werden. Die Sicherheit für ein- und aussteigende Fahrgäste soll insbesondere dadurch erhöht werden, dass im Ernstfall Schutzmaßnahmen sicher ausgeführt werden.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch und Verfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.

Es ist erkannt worden, dass neben der Einklemmung von Personen oder Gegenständen in einem vertikalen Spalt zwischen zwei Türflügeln, insbesondere zwischen zwei Zug-Türflügeln, ebenso ein horizontaler Spalt zwischen dem Türenbereich des Zugs bzw. Fahrzeugs und der Plattform- bzw. Steig-Kante ein herkömmlicher Weise nicht erkanntes Gefahrenpotential aufweist. Plattform ist allgemein als Fahrgastwarte- und Fahrgastwechselbereich eines Verkehrknotenpunkts, insbesondere Bahnhof, definiert. Es wird ein neues Spaltüberwachungssystem bestehend aus einer Erfassungeinrichtung und einer Auswerteeinheit, insbesondere im Bereich von Zug-Türen, geschaffen. Es ist mindestens eine am Wagen im Türenbereich angeordnete Erfassungseinrichtung zur Überwachung des Türenbereichs, insbesondere zur Überwachung des Bereichs zwischen Wagen und Plattform, und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Signale der Erfassungseinrichtung bereit gestellt. Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Erfassungseinrichtung ist eine mit Sensoren bestückte Sensorleiste. Eine horizontale Aneinanderreihung von Sensoren innen im oder außen am Wagenkörper ist ebenso verwendbar. Bei entsprechender Leistungsfähigkeit des Sensors kann die Überwachung ebenso mit einem Sensor erfolgen.

Der wesentliche Vorteil dieses Systems ist die nun erweiterte Erkennung von gefährdeten Objekten auch in dem horizontalen Spalt zwischen Fahrzeug- bzw. U-Bahn- Türenbereich und Fahrgast-Plattform bzw. Bahnsteigkante. Dadurch wird die Sicherheit der zu befördernden Fahrgäste wirksam erhöht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Erfassungseinrichtung eine unterhalb und/oder oberhalb der Türen angeordnete Einrichtung, insbesondere Sensorleiste, mit mindes tens einem Sensor mit einer eine Plattform- bzw. Bahnsteigkante erfassenden Wirkrichtung. Dazu ist der untere Sensor im Wesentlichen horizontal und der obere Sensor insbesondere mit einem bestimmten Einfallswinkel zur Vertikalen orientiert. Die Sensoren sind bevorzugt außen am Wagenkörper positioniert. Sind Wagenteile durchlässig für die Art der Sensorwellen, ist auch eine Positionierung innerhalb des Wagens möglich.

Gemäß einer alternativen oder kumulativen vorteilhaften Ausgestaltung ist die Erfassungseinrichtung eine unterhalb und/oder oberhalb der Türen angeordnete Einrichtung, insbesondere Sensorleiste, mit einem und/oder mehreren Sensoren mit einer den Türenbereich überdeckenden Wirkrichtung. Die Sensoren können sowohl im Wagen als auch außen am Wagen positioniert sein. Die Sensorwellen verlaufen im Wesentlichen vertikal parallel zu der Wagenwand. Im Normalfall wird von den Sensoren ein bestimmter Signalwert ausgegeben, der sich im Falle der Erfassung eines gefährdeten Objekts im horizontalen Spalt zwischen Plattform und Wagen, das heißt im Ernstfall, erkennbar ändert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Erfassungseinrichtung opto-elektronische Sensoren und/oder Ultraschall-Sensoren und/oder Radar auf.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinrichtung im oberen Türenbereich angeordnet, so dass eine einfache Zugänglichkeit geschaffen ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinrichtung an eine Einrichtung zum Schutz eines erfassten gefährdeten Objekts im überwachten Türbereich, insbesondere an eine Türsteuereinrichtung und/oder an eine „GRÜN-Schleife" und/oder an eine Alarmeinrichtung, angeschlossen. Auf diese Weise wird ergänzend zum Überwachen im Ernstfall auch ein aktives automatisches Schützen eines gefährdeten Objekts vorgesehen.

Gemäß einem vorteilhaften Verfahren zur Überwachung mindestens eines Türenbereiches eines mindestens einen Wagen aufweisenden Fahrzeugs, insbesondere eines U-Bahn-Zugs, erfolgt ein Erfassen von Signalen mittels für jeden Türenbereich eines Zuges und für jede Erfassungseinrichtung bzw. Sensor in diesem Türenbereich durchgeführten Abstandsmessens zur Plattformkante bzw. Bahnsteigkante oder in vertikaler Richtung im Türenbereich, insbesondere zum Wagenboden und/oder zur Wagendecke, zu verschiedenen Messzeitpunkten, und Auswertens durch Vergleichen der jeweiligen Abstands- beziehungsweise Signalwerte miteinander. Durch die Erfassungseinrichtung erfasste Signalwerte sind hier immer Abstandswerte, und zwar ebenso in dem Fall, dass Signalwerte einen „unendlichen" Abstand erfassen. Letzteres kann der Fall sein, wenn die Sensoren vertikal, den Türenbereich überdeckend wirken und die Sensorwellen, insbesondere außerhalb des Wagens, nicht reflektiert werden. Im so genannten Ernstfall, d.h. ein gefährdetes Objekt wird im horizontalen Spalt zur Plattformkante erfasst, wird immer ein konkreter Abstand anhand eines Abstandswertes ermittelt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt ein Erfassen eines jeweiligen ersten Abstandswertes vor einem möglichen Türöffnen, ein Erfassen eines jeweiligen zweiten Abstandswertes vor dem Türschließen und ein Auswerten mittels Vergleichen des jeweiligen zweiten Abstandswertes mit dem jeweiligen ersten Abstandswert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt alternativ oder kumulativ zum Erfassen und Auswerten des jeweiligen zweiten Abstandswertes ein Erfassen eines jeweiligen dritten Abstandswertes nach dem Türschließen, und ein Auswerten mittels Vergleichen des jeweiligen dritten Abstandswertes mit dem jeweiligen ersten Abstandswert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt ein Erfassen eines gefährdeten Objekts in dem jeweiligen Türbereich mittels Erfassen eines Unterschieds zwischen jeweiligem zweiten und/oder dritten Abstandswert zum jeweiligen ersten Abstandswert, und ein Durchführen mindestens eines Sicherungsschrittes zum Schutz des gefährdeten Objekts.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt als Sicherungsschritte ein Offenlassen oder Öffnen, ein Reversieren oder stehen bleiben der Türen des betreffenden Türenbereichs und/oder Unterbrechen einer „Grün-Schleife" und/oder Ausgeben eines Alarmsignals.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auswerteeinrichtung zur Ernstfallerkennung redundant bereitgestellt und/oder erkennt eigene Fehler.

Die vorliegende Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Fig. beschrieben. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt einen Türbereich, insbesondere eines U-Bahn-Wagens. Die Darstellung ist beispielhaft für beliebige Züge oder allgemein für beliebige Fahrzeuge mit befestigten Steigen bzw. Plattformen zum Aus- und Einsteigen von Fahrgästen. Die Erfindung gilt allgemein für derartige Fahrzeuge. Züge können hier neben dem Rad-Schiene-Prinzip auch auf dem Rad-Straße-Prinzip beruhen. Es sind zwei Türen dargestellt, die parallel zur Wagenwand des U-Bahn Wagenkörpers geöffnet und geschlossen werden. Andere Türen, wie beispielsweise Klapp- oder Falttüren sind ebenso verwendbar. Die Türen sind jeweils mit einer so genannten OSE-Türleiste versehen. Andere Ausführungsformen sind ebenso möglich. Unterhalb der beiden Türen ist eine sich horizontal erstreckende Erfassungseinrichtung angeordnet, die in Form einer Sensorleiste ausgebildet ist. Die Sensorleiste weist in Abständen jeweils einen Sensor auf, der ein optoelektronischer Sensor oder ebenso ein Ultraschall-Sensor oder Radar sein kann. Die Sensorleiste kann damit beispielsweise entweder aus mehreren optoelektronischen Sensoren und/oder aus mehreren Ultraschall-Sensoren oder Radar-Sensoren bestehen. Grundsätzlich sind Erfassungseinrichtungen mit jeweils nur einem Sensor ebenso möglich. Die Sensoren sind so orientiert, dass diese eine Bahnsteigkante im Haltezustand des Fahrzeugs erfassen können. Dazu können die Sensoren horizontal ausgerichtet sein. Es sind ebenso von einer Horizontalen abweichende Orientierungen möglich. Die auf der Außenseite des Wagens angeordneten Sensoren erfassen den Abstand zum Bahnsteig.
Die Sensorleiste ist gemäß 1 horizontal am Wagenkörper unter dem Türenbereich installiert worden, um so den Spalt zur Bahnsteigkante überwachen zu können. Wird durch diese Sensorleiste ein sich in dem Spalt befindliches Objekt erkannt, wird ein Signal an die Auswerteeinheit gemeldet. Die Objekterkennung beruht auf einer Änderung, insbesondere einer Verkürzung, des mit den Sensoren erfassten Abstands.
Eine Auswerteeinrichtung kann dieses Signal auswerten, sie ist bevorzugt redundant bezüglich dieser Funktionalität ausgelegt und kann ebenso eigene Fehler erkennen. Die Auswerteeinheit kann zum Beispiel zur einfachen Zugänglichkeit im oberen Türenbereich installiert werden und zum Beispiel mit der Türsteuerung oder einer GRÜN-Schleife kommunizieren. Grünschleife ist als ein Sicherheitssystem definiert, bei dem ein Fahrzeug erst dann anfahren kann, wenn alle Glieder einer Sicherheitsschleife ein Fehlerfrei-Signal erzeugen.
Es kann auch eine zweite horizontale Sensorleiste, insbesondere außen, am U-Bahn Wagon, über dem Türsystem installiert werden. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt 2. Es ist möglich, dass durch eine leicht schräge Orientierung, in Abweichung zu einer lotrechten Richtung, der außen am Wagen positionierten Sensoren der Abstand zu einer Plattform-Kante bzw. einer Bahnsteig-Kante erfasst wird. Sensoren können jeweils im Wagen oder außerhalb des Wagens positioniert sein.
Es können alternativ oder kumulativ Sensoren einer Sensorleiste derart außen und/oder innen am Wagen bereitgestellt sein, dass die Sensoren vertikal nach unten und/oder vertikal nach oben parallel zu der Wagenwand ausgerichtet sind und auf diese Weise den Türenbereich überdecken. Auf diese Weise kann ebenfalls eine, insbesondere außen, in der Türe eingeklemmte Person oder ein vergleichbarer Gegenstand, beispielsweise eine Hundeleine, ein Spazierstock, ein Mantelsaum, Kinder-Kapuzenbändel, erkannt werden. Diese zusätzlichen Sensoren können den Abstand zum Wagenboden bzw. Wagendecke erfassen, und zwar im Fall innen im Wagen positionierter Sensorleisten bzw. Sensoren. Sind die Sensoren außen am Wagen positioniert, wird im Ernstfall ein bestimmtes Signal erfasst, dass von einem im Normalfall erfassten Signal derart erkennbar abweicht, da das Ernstfallsignal aufgrund eines durch eine Reflektion an einem Objekt verkürzten Weges stärker ist.
Auf diese Weise können Sensorleisten sowohl außen als auch innen am Wagen angeordnet werden. Die Sensoren können beliebig in einem Wagenkörper integriert sein.
Die Reihenfolge der Messungen hängt wesentlich von dem Vorgang des Öffnens/Schließens der Türen ab. In 3 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Entdeckung eines gefährdeten Objekts im Spalt zwischen Fahrzeug- bzw. U-Bahn-Türenbereich und Plattformkante bzw. Bahnsteigkante angegeben. Das Verfahren wird anhand eines Zuges beschrieben.
Zunächst fährt in einem ersten Schritt ein Zug in einen Bahnhof ein und hält an. Es erfolgt für jeden Türenbereich Ti des Zuges und für jeden Sensor Sj in diesem Türenbereich folgende Schrittfolge: Es wird eine Abstandsmessung A1ij zur Bahnsteigkante durchgeführt. Es folgt ein Speichern des Wertes A1ij. Danach werden alle Türen freigeschaltet. Bei Anforderung oder aber ebenso ohne Anforderung öffnen sich die Türen Ti. Die Fahrgäste können ein- und aussteigen. Nach einer bestimmten Zeit sollen die Türen geschlossen werden. Es wird eine zweite Abstandsmessung A2ij zur Bahnsteigskante ausgeführt. Der Wert A2ij wird gespeichert. Die Werte A1ij und A2ij werden miteinander verglichen. Weichen beide Werte voneinander ab, wird beispielsweise ein Alarmsignal erzeugt. Liegt kein Unterschied zwischen beiden Werten vor erfolgen weitere Schritte: Für die Türe Ti wird die Türschließung ausgeführt. Es wird eine dritte Abstandsmessung A3ij zur Bahnsteigkante durchgeführt. Es erfolgt ein Vergleich der Werte A1ij und A3ij. Im Fall eines Unterschieds wird beispielsweise ein Alarmsignal erzeugt. Liegt kein Unterschied vor, kann der Zug losfahren.

Claims

Vorrichtung zur Überwachung mindestens eines Türenbereiches eines mindestens einen Wagen aufweisenden Zugs, insbesondere eines U-Bahn-Zugs, gekennzeichnet durch mindestens eine am Wagen im Türenbereich angeordnete Erfassungseinrichtung zur Überwachung eines Bereichs zwischen Wagen und einer Plattform, und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Signalen der Erfassungseinrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung eine unterhalb und/oder oberhalb der Türen angeordnete Einrichtung, insbesondere Sensorleiste, mit einem und/oder mehreren Sensoren mit einer eine Plattformkante erfassenden Wirkrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung eine unterhalb und/oder oberhalb der Türen angeordnete Einrichtung, insbesondere Sensorleiste, mit einem und/oder mehreren Sensoren mit einer den Türenbereich überdeckenden Wirkrichtung ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung mindestens einen optoelektronischen Sensor, einen Ultraschall-Sensor und/oder Radarsensor aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung im oberen Türbereich angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung an eine Einrichtung zum Schutz eines erfassten gefährdeten Objekts im überwachten Türbereich, insbesondere an eine Türsteuereinrichtung und/oder an eine „GRÜN-Schleife" und/oder an eine Alarmeinrichtung, angeschlossen ist.
Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Überwachung mindestens eines Türenbereiches eines mindestens einen Wagen aufweisenden Zugs, insbesondere eines U-Bahn-Zugs, gekennzeichnet durch Überwachen eines Bereichs zwischen Wagen und einer Plattform mittels mindestens einer am Wagen im Türenbereich angeordneten Erfassungseinrichtung, Auswerten von Signalen der Erfassungseinrichtung mittels einer Auswerteeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Erfassen von Signalwerten mittels für jeden Türenbereich des Zuges und für jede Erfassungseinrichtung in diesem Türenbereich erfolgendes Abstandsmessen zu einer Plattformkante bzw. in vertikaler Richtung, zu verschiedenen Messzeitpunkten, und Auswerten mittels Vergleichen der jeweiligen Abstandswerte miteinander.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Erfassen eines jeweiligen ersten Abstandswertes vor einem möglichen Türöffnen, Erfassen eines jeweiligen zweiten Abstandswertes vor dem Türschließen, Auswerten mittels Vergleichen des jeweiligen zweiten Abstandswertes mit dem jeweiligen ersten Abstandswert.
Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch alternativ oder kumulativ zum Erfassen und Auswerten des jeweiligen zweiten Abstandswertes erfolgendes Erfassen eines jeweiligen dritten Abstandswertes nach dem Türschließen, und Auswerten mittels Vergleichen des jeweiligen dritten Abstandswertes mit dem jeweiligen ersten Abstandswert.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch Erfassen eines gefährdeten Objekts in dem jeweiligen Türbereich mittels Erfassen eines Unterschieds zwischen jeweiligem zweiten und/oder dritten Abstandswert zum jeweiligen ersten Abstandswert, und Durchführen mindestens eines Sicherungsschrittes zum Schutz des gefährdeten Objekts.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch als Sicherungsschritte erfolgendes Öffnen, Reversieren oder Stehenbleiben der Türen des betreffenden Türenbereichs und/oder Unterbrechen einer „GRÜN-Schleife" und/oder Ausgeben eines Alarmsignals.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen Ernstfall redundant und/oder eigene Fehler erkennt.