用于轨道车辆的设备、摄像机构和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于监测在轨道车辆(1)的周围环境或内部中的空间区域(12)的设备。所述设备包括用于检测所述空间区域(12)的摄像机构(10)，所述摄像机构具有镜头装置(18)，其中，所述镜头装置(18)具有输入元件(20)，所述输入元件设计用于接收进入的光线(22)。所述设备的特征在于，所述输入元件(20)设计为，使其相对于所述轨道车辆(1)的至少部分限定所述空间区域(12)的边界的表面(32)能够在规定用于轨道车辆(1)的行驶运行的行驶位置(40)和检测位置(30)之间运动，在所述检测位置中所述输入元件(20)定向为接收来自所述空间区域(12)的光线(22)。

Equipment, Camera Structure and Method for Rail Vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轨道车辆的设备、摄像机构和方法本专利技术涉及一种用于监测在轨道车辆的周围环境或内部中的空间区域的设备和方法，以及一种用于轨道车辆的、用于检测空间区域的摄像机构。所述设备包括用于检测所述空间区域的摄像机构，所述摄像机构具有镜头装置，其中，所述镜头装置具有输入元件，所述输入元件设计用于接收进入的光线。尤其在安全
中对空间区域的自动检测在当今是越来越重要。尤其在多个方面希望的是，将监测过程自动化，从而避免由监测人员产生的人为因素和由此导致的错误源。针对轨道车辆尤其希望的是，通过摄像机构检测轨道车辆的内部和外部区域，并且借助相应的显示装置向驾驶员显示检测到的空间区域。以这种方式，驾驶员可以看到轨道车辆的不直接位于其视线内的区域。可能的应用领域是轨道车辆在停车站旁的发车过程，例如在火车站旁的发车过程，这由驾驶员通过车辆和/或站台上的摄像头的支持实施。摄像头使驾驶员能够观察上下车门的关闭过程并且确保没有人员危险、尤其没有人员被夹入车门。另外的应用领域是轨道车辆的倒车和/或调轨和/或在客运交通中在轨道车辆运行时检测乘客车厢。在这种背景下本专利技术所要解决的技术问题是，改进对轨道车辆的周围环境或内部中的空间区域的监测。所述技术问题按照本专利技术通过一种前述类型的设备解决，其中，所述输入元件设计为，使其相对于所述轨道车辆的至少部分限定所述空间区域的边界的表面能够在规定用于轨道车辆的行驶运行的行驶位置和检测位置之间运动，在所述检测位置中所述输入元件定向为接收来自所述空间区域的光线。由本专利技术已知，摄像机构(例如在监测轨道车辆在停车站的发车过程中)必须尽可能远地突出轨道车辆的表面，以便(在例如发车过程开始时)对待检测的空间区域实现适合的视角。同时由本专利技术已知，处在表面上的摄像机构不允许破坏净空限界。通过输入元件设计为在行驶位置和检测位置之间可运动，按照本专利技术的设备解决了所述技术问题。输入元件优选在行驶位置中处在针对行驶运行规定的净空限界以内。技术人员针对“净空限界”的定义优选理解为围绕轨道车辆的包络面(沿行驶方向看可表示为包络曲线)，轨道车辆的元件不允许突伸出包络面。净空限界可以包括外部净空限界、也就是轨道车辆外部的包络面：轨道车辆的处在外部净空限界以外的元件在行驶运行时存在与基础设施(例如隧道壁、信号杆)或其它车辆碰撞的危险。备选或附加地，净空限界可以包括内部净空限界、也就是在轨道车辆内部的包络面：轨道车辆的处在内部净空限界以外的元件对于乘客来说在轨道车辆的使用时是一种危险。摄像机构优选如此布置在轨道车辆上，使得用于轨道车辆的乘客的上下车区域可以作为空间区域被检测。摄像机构优选如此设计，使得输入元件在检测位置中对准上下车区域。摄像机构优选设计用于产生图像系列，其中，图像系列的每个图像也就是在检测的一个时刻再现了空间区域或者空间区域的至少一个局部区域。摄像机构优选还产生每秒16至26张图片、优选每秒24张图片。由此，当再现图像系列时可以感知为视频。为了显示图像，将图像系列传输给显示装置。由摄像机构产生的图像向显示装置的传输可以有线或无线地实施。显示装置优选包括具有薄膜晶体管控制器(TFT：Thin-filmtransistor)、发光二极管显示件(LED：Light-EmittingDiode)和/或液晶显示件(LCD：LiquidCrystalDisplay)的显示器。为了再现图像系列，借助显示装置优选以检测到的序列并且有利地以相同的频率例如在检测时再现图像。显示装置优选是用于驾驶员的驾驶台的显示装置。摄像机构的镜头装置优选包括多个光学元件，例如至少一个透镜、滤光器、棱镜、镜子等。备选或附加地，镜头装置包括至少一个玻璃纤维件。镜头装置优选还设计为，借助摄像机构将待检测的光线从空间区域导引至转换元件。转换元件优选设计为，例如借助存储器介质将进入的光线转变为模拟图像信号和/或数字图像信号。镜头装置的输入元件优选包括透镜，所述透镜至少在检测空间区域时与待检测的光线相互作用和/或至少在检测空间区域时光线进入透镜。在本专利技术的意义下，在透镜的光路中输入元件构成镜头装置的第一元件，该第一元件与来自空间区域的待检测的光线相互作用。镜头装置的另外的元件在序列中位于输入元件的后面，在该系列中，进入的光线与镜头装置的光学元件相互作用。至少输入元件相对于轨道车辆的至少局部限定空间区域的边界的表面可运动，针对以上表述技术人员优选理解为，摄像机构的另外的元件以及镜头装置的另外的元件相对于所述表面位置固定地布置并且在输入元件运动时不随动。由此，按照本专利技术的解决方案尤其不同于整个摄像机构运动的解决方案。此外，在检测位置上输入元件定向为接收来自空气区域的光线，技术人员优选理解为输入元件的间距位置，该间距位置反映输入元件距表面的距离。输入元件还优选地在检测位置上具有距离表面的希望的最小间距，以便可以检测所希望的空间区域、例如上下车门。此外，输入元件在检测位置上具有在空间中的取向，在该取向中，输入元件定向为接收来自待检测的空间区域的光线。换句话说：在检测位置中，输入元件处于一个位置和取向上，在该位置和取向上来自待检测的空间区域的光线进入输入元件。镜头装置将进入的光线在检测位置中进一步导引至摄像机构的转换元件。此外，技术人员将行驶位置理解为输入元件优选在轨道车辆行驶时所占据的位置。此外，技术人员将检测位置理解为输入元件优选在轨道车辆停车时在停车站所占据的位置。技术人员将定义“可运动”优选理解为可移动。按照本专利技术的设备的有利的实施方式的特征在于摄像机构的图像传感器元件，所述图像传感器元件设计用于将借助输入元件接收到的且优选借助镜头装置导引至图像传感器元件的光线转变为图像信号，并且所述图像传感器元件相对于所述表面位置固定地布置。由此，图像传感器元件当在行驶位置和检测位置之间运动时不随动。换句话说：当在行驶位置和检测位置之间运动时，基本上仅输入元件作为镜头装置的一部分移动。图像传感器元件优选构成前述的转换元件的至少一部分。图像传感器元件还优选地由CCD传感器(CCD：电荷耦合器件图像传感器Charge-CoupledDevice)和/或CMOS传感器(CMOS：互补金属氧化物半导体ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor)构成。根据按照本专利技术的设备的还优选的实施方式，所述输入元件固定在导引元件上，所述导引元件能沿导引方向相对于所述表面线性地运动。导引元件可以气动地和/或借助齿条、螺杆和/或摩擦驱动装置可运动。所述实施方式的优选的改进方案的特别在于线性驱动装置，所述线性驱动装置设计用于使所述导引元件沿导引方向线性的运动。尤其当所述设备安装在轨道车辆内时，在白车身中所需的缺口可以通过线性的导引比已知的解决方案更小地实施。通过导引元件的线性的导引，白车身段仅仅需要一个尺寸，该尺寸规定在固定安装外部摄像机构时为了摄像电缆的电缆导引至轨道车辆的周围环境中或者导引至轨道车辆内。线性驱动装置优选设计为，借助电磁的力传递机构将力施加到导引元件上。还优选地，线性驱动装置包括永磁体和/或线圈的装置，用于在力传递时彼此相互作用。根据实施方式的另外优选的改进方案中，所述导引元件包括导管，所述导管设计为，将从所述输入元件接收到的光线导引至前述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测在轨道车辆(1)的周围环境或内部中的空间区域(12)的设备，所述设备包括：用于检测所述空间区域(12)的摄像机构(10)，所述摄像机构具有镜头装置(18)，其中，所述镜头装置(18)具有输入元件(20)，所述输入元件设计用于接收进入的光线(22)，其特征在于，所述输入元件(20)设计为，使其相对于所述轨道车辆(1)的至少部分限定所述空间区域(12)的边界的表面(32)能够在规定用于轨道车辆(1)的行驶运行的行驶位置(40)和检测位置(30)之间运动，在所述检测位置中所述输入元件(20)定向为接收来自所述空间区域(12)的光线(22)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.29 DE 102016223690.31.一种用于监测在轨道车辆(1)的周围环境或内部中的空间区域(12)的设备，所述设备包括：用于检测所述空间区域(12)的摄像机构(10)，所述摄像机构具有镜头装置(18)，其中，所述镜头装置(18)具有输入元件(20)，所述输入元件设计用于接收进入的光线(22)，其特征在于，所述输入元件(20)设计为，使其相对于所述轨道车辆(1)的至少部分限定所述空间区域(12)的边界的表面(32)能够在规定用于轨道车辆(1)的行驶运行的行驶位置(40)和检测位置(30)之间运动，在所述检测位置中所述输入元件(20)定向为接收来自所述空间区域(12)的光线(22)。2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，设有摄像机构(10)的图像传感器元件(46)，所述图像传感器元件设计用于将借助输入元件(20)接收到的光线(22)转变为图像信号，并且所述图像传感器元件相对于所述表面(32)位置固定地布置。3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述输入元件(20)固定在导引元件(28)上，所述导引元件能沿导引方向(26)相对于所述表面(32)线性地运动。4.按照权利要求3所述的设备，其特征在于，设有线性驱动装置(42)，所述线性驱动装置设计用于使所述导引元件(28)沿导引方向(26)运动。5.按照权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述导引元件(28)包括导管(29)，所述导管设计为，将从所述输入元件(20)接收到的光线(22)导引至按照权利要求2所述的图像传感器元件(46)或者导引至摄像机构(10)的图像传感器元件(47)，所述图像传感器元件设计用于将借助输入元件(20)接收到的光线(22)转变为图像信号，并且所述图像传感器元件与所述导管(29)固定地连接。6.按照权利要求5所述的设备，其特征在于，设有用于加热所述导管(29)的加热元件(62)。7.按照前述权利要求3至6中至少一项所述的设备，其特征在于，所述导引方向(26)基本上垂直于轨道车辆(1)的行驶方向(48)定向。8.按照前述权利要求3至7中至少一项所述的设备，其特征在于，所述导引元件(28)具有防转动装置(50)，所述防转动装置设计用于阻止所述导引元件(28)围绕导引元件(28)的纵轴线(60)...

【专利技术属性】
技术研发人员：H荣格，G沃尔夫，
申请(专利权)人：西门子移动有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE