DE102008046565A1

DE102008046565A1 - Detection device i.e. body sound sensor, for detection of e.g. goods train on rails, has signal evaluation mechanism for evaluating detected body sound signal and detecting train when signal exhibits rolling noise characteristic of train

Info

Publication number: DE102008046565A1
Application number: DE200810046565
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr. Kämmerer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-03-18

Abstract

The device (1) has an acoustic sensor (4) for detection of a body sound signal expanding over rails (2). A signal evaluation mechanism (5) evaluates the detected body sound signal and detects a train (3) when the body sound signal exhibits rolling noise characteristic of the train. A fastening device attaches the acoustic sensor to a rail point. A warning signal output unit (7) outputs an acoustic or an optical warning signal, and solar cells (8) provide power supply to the device. A wireless interface delivers a wireless warning signal to a headphone worn by a person. Independent claims are also included for the following: (1) a method for detection of a train (2) a computer program having a set of instructions for performing a method for detection of a train (3) a data medium having a set of instructions for performing a method for detection of a train.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion eines fahrenden Zuges aus gewisser Distanz, beispielsweise eines Personen- oder Güterzuges. Züge bewegen sich rollend auf Schienen, wobei unter anderem diese Schienen in regelmäßigen Zeitabständen gewartet werden müssen. Diese Wartungsarbeiten werden von Bautrupps, die mehrere Personen umfassen können, vorgenommen. Dabei besteht für die Monteure bzw. die Personen des Bautrupps die Gefahr, dass sie von herannahenden Zügen überrollt und dabei schwer verletzt bzw. getötet werden.The The invention relates to an apparatus and a method for detection a moving train from a certain distance, for example one Passenger or freight train. Move trains rolling on rails, among other things, these rails in maintained at regular intervals Need to become. These maintenance works are carried out by construction crews, who are several people may be made. It insists for the fitters or the people of the construction crew are in danger of being hit overrun by approaching trains and seriously injured or killed.

Weiterhin besteht die Gefahr, dass an nichtbeschrankten Bahnübergängen Personen oder Fahrzeuge, die den Bahnübergang überqueren, von einem Zug überrollt werden. Daher werden üblicherweise gesteuerte Schranken an einem Bahnübergang vorgesehen, die durch ein Leitsystem angesteuert werden. In vielen Streckennetzen, insbesondere in weniger entwickelten Ländern, besteht jedoch kein ausreichend zuverlässiges Leitsystem, das die zuverlässige Ansteuerung von Schranken an Bahnübergängen oder dergleichen erlaubt. Der Aufbau eines derartigen Leitsystems stellt zudem einen erheblichen Aufwand dar, der insbesondere in weniger entwickelten Ländern eine Einrichtung eines Leitsystems verhindert. Auch in Schienennetzen von hochentwickelten Ländern sind zum Teil an wenig befahrenen Bahnstrecken zur Vermeidung von Aufwand keine Schranken an Bahnübergängen vorgesehen.Farther There is a risk that people at uncontrolled level crossings or vehicles crossing the railroad crossing, overrun by a train become. Therefore, usually controlled barriers provided at a railroad crossing, by a control system to be controlled. In many route networks, in particular in less developed countries, However, there is no sufficiently reliable control system, the reliable control from barriers at level crossings or the like allowed. The structure of such a control system provides In addition, a considerable effort, in particular in less developed countries prevents a device of a control system. Also in railway networks from highly developed countries are partly due to less traveled rail lines to avoid Effort no barriers to level crossings provided.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die einen herannahenden Zug mit einem vergleichsweise geringen technischen Aufwand detektieren.It An object of the present invention is an apparatus and to provide a method comprising an approaching train with a detect comparatively low technical complexity.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.These The object is achieved by a device with the in claim 1 solved characteristics.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Detektion eines auf Schienen rollenden Zuges mit:

– mindestens einem akustischen Sensor zur Erfassung eines sich über eine Schiene ausbreitenden Körperschallsignals, und mit
– einer Signalauswerteeinheit, welche das erfasste Körperschallsignal auswertet und einen Zug detektiert, wenn das Körperschallsignal ein für einen Zug charakteristisches Rollgeräusch aufweist.

The invention provides a device for detecting a train rolling on rails with:

- At least one acoustic sensor for detecting a propagating via a rail structure-borne sound signal, and with
- A signal evaluation unit, which evaluates the detected structure-borne sound signal and detects a train when the structure-borne sound signal has a characteristic for a train rolling noise.

Dies bietet den Vorteil, dass der technische Aufwand in dem akustischen Sensor gering ist und zudem eine Signalmessung robust gegenüber externen Einflüssen ist.This offers the advantage that the technical effort in the acoustic Sensor is low and also a signal measurement robust against external influences is.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der akustische Sensor an einer Schienenstelle der Schiene mittels einer Befestigungseinrichtung angebracht.at an embodiment the device according to the invention is the acoustic sensor at a rail location of the rail means a fastening device attached.

Das Anbringen des akustischen Sensors kann permanent oder lösbar erfolgen.The Attaching the acoustic sensor can be permanent or detachable.

Bei einer möglichen Ausführungsform wird der akustische Sensor dabei mittels eines Magneten an die Schiene lösbar angebracht.at a possible embodiment The acoustic sensor is thereby by means of a magnet to the rail solvable appropriate.

Das lösbare Anbringen des akustischen Sensors bietet den Vorteil, dass beispielsweise ein Bautrupp die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung in einfacher und schneller Weise anbringen und nach getaner Arbeit wieder entfernen kann. Der akustische Sensor wird dabei vorzugsweise seitlich an die Schiene angebracht, so dass die Befestigung nicht beschädigt wird oder sich löst, wenn der Zug die Schienenstelle passiert.The releasable Attaching the acoustic sensor has the advantage that, for example a construction team the detection device according to the invention attach in a simple and fast way and after work can remove again. The acoustic sensor is preferably attached laterally to the rail so that the attachment does not damaged becomes or dissolves, when the train passes the railroad station.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Befestigungseinrichtung fest an der Schienenstelle montiert, beispielsweise zur Ansteuerung eines vorgesehen Aktors, etwa einer Schranke oder einer Weiche.at an alternative embodiment the fastening device is firmly mounted at the rail location, For example, to control an intended actuator, such as one Barrier or a switch.

Eine derartige feste Montage des akustischen Sensors an der Schiene hat den Vorteil, dass unbefugte Dritte die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung nicht ohne weiteres entfernen können. Das Vorsehen der erfindungsgemäßen fest montierten Detektionsvorrichtung zur Ansteuerung eines Aktors bietet zudem den Vorteil, dass die Ansteuerung des Aktors lokal, das heißt ohne ein vorhandenes Leitsystem erfolgen kann.A such fixed mounting of the acoustic sensor has on the rail the advantage that unauthorized third parties the detection device according to the invention can not easily remove. The Provision of the invention firmly mounted detection device for controlling an actuator provides In addition, the advantage that the activation of the actuator locally, that is without an existing control system can take place.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Warnsignal-Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines akustischen oder eines optischen Warnsignals vorgesehen.at an embodiment the device according to the invention is a warning signal output unit for outputting an acoustic signal or an optical warning signal.

Dies bietet den Vorteil, dass eine sich in der Nähe der Detektionsvorrichtung befindliche Person über den nahenden Zug informiert wird und sich von den Schienen fernhalten kann.This offers the advantage of being close to the detection device person over informed the approaching train and stay away from the rails can.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Solarzellen zur Stromversorgung der Detektionsvorrichtung vorgesehen.at an embodiment the device according to the invention Solar cells are provided to power the detection device.

Dies bietet den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch an Orten einsetzbar ist, die über kein Stromversorgungsnetz verfügen.This offers the advantage that the device according to the invention also in places can be used over have no power supply network.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung steuert die Signalauswerteeinrichtung einen Aktor an. Bei diesem Aktor kann es sich um eine Schranke, ein Zugsignal oder um eine Weiche handeln.In one embodiment of the device according to the invention, the signal evaluation device controls an actuator. This actuator may be a barrier, a train signal or a Soft act.

Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise Fahrzeuge, die sich einem beschrankten Bahnübergang nähern, mit einer herabgelassenen Schranke vor einem herannahenden Zug geschützt sind. Über eine ansteuerbare Weiche kann beispielsweise ein herannahender Zug auf eine Ausweichstrecke umgeleitet werden, so dass beispielsweise ein Bautrupp oder Monteure in einem Rangierbahnhof nicht von dem Zug überrollt werden und ihre Tätigkeit ungestört fortsetzen können.This offers the advantage that, for example, vehicles that are one limited level crossing approach, protected by a lowered barrier from an approaching train. Over a controllable switch can, for example, an approaching train on be redirected an escape route, so that, for example, a Construction crew or fitters in a marshalling yard not being overrun by the train become and their activity undisturbed can continue.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung verfügt diese über eine erste Funkschnittstelle zur Abgabe eines Funkwarnsignals an einen von einer Person getragenen Kopfhörer.at an embodiment the device according to the invention has these over a first radio interface for emitting a radio warning signal a headset worn by a person.

Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise ein Monteur eines Bautrupps, der bei einer bestimmten Tätigkeiten einen Kopfhörer trägt, um sich vor dem Baulärm zu schützen, trotzdem sicher über einen herannahenden Zug informiert wird. Ein derartiger Kopfhörer kann beispielsweise in einen Bauarbeiterhelm integriert sein.This offers the advantage that, for example, a fitter of a construction crew, the one at a certain activities a headphone wearing, to be in front of the construction noise to protect, sure over an approaching train is informed. Such a headphone can for example, be integrated into a hardhat.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese ferner eine zweite Funkschnittstelle zur Abgabe eines Funkwarnsignals an einen sich nähernden Zug oder an ein zentrales Zugleitsystem auf.A another embodiment the device according to the invention this also has a second radio interface for delivering a Radio alarm signal to an approaching Train or to a central train control system.

Dies bietet den Vorteil, dass ein Zugführer eines Zuges darüber informiert wird, dass der Zug sich beispielsweise einer Baustelle eines Schienenbautrupps nähert. Er kann dann seine Aufmerksamkeit entsprechend steigern und gegebenenfalls die Fahrgeschwindigkeit des Zuges herabsetzen.This offers the advantage of being informed by a train driver of a train is that the train, for example, a construction site of a rail crew approaches. He can then increase his attention accordingly and if necessary reduce the speed of the train.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäße Vorrichtung stellt die Signalauswerteinheit fest, ob sich der Zug der Schienenstelle, an der der akustische Sensor an der Schiene angebracht ist, nähert oder sich von der Schienenstelle entfernt.at an embodiment the device according to the invention the signal evaluation unit determines whether the train of the railroad station, where the acoustic sensor is attached to the rail approaches or away from the railroad station.

Dies hat den Vorteil, dass die Signalauswerteeinheit verschiedene Steuersignale, je nachdem ob sich der Zug nähert oder entfernt, zur Ansteuerung eines Aktors ausgeben kann. Beispielsweise kann ein Steuersignal zum Schließen einer Schranke ausgegeben werden, wenn sich der Zug der Schienen stelle nähert, und ein Steuersignal zum Öffnen der Schranke ausgegeben wird, wenn sich ein Zug von der Schienenstelle entfernt.This has the advantage that the signal evaluation unit has different control signals, depending on whether the train is approaching or remote, can output to control an actuator. For example may output a control signal to close a barrier when the train is approaching the rails, and a control signal to open the barrier is issued when a train leaves the rail away.

Dies hat zudem den Vorteil, dass beispielsweise bei einer Bahnübergangsschranke diese nur so lange geöffnet bleibt, wie dies auch zwingend erforderlich ist. Dadurch können die Zeiten, bei der ein beschrankter Bahnübergang geschlossen ist, minimiert werden und somit eine Behinderung beispielsweise eines Autoverkehrs über die Bahnschranke ebenfalls vermindert werden.This also has the advantage that, for example, at a railway crossing barrier this only opened so long remains, as is absolutely necessary. This allows the Times when a geschandter railroad crossing is closed, minimized become and thus a handicap for example a car traffic over the Railway gate also be reduced.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung wird die Entfernung eines Zuges zu der Schienenstelle, an der der akustische Sensor an der Schiene angebracht ist, auf Basis des erfassten Körperschallsignals ermittelt.at an embodiment the detection device according to the invention is the distance of a train to the railroad station where the acoustic sensor attached to the rail, based on the detected Borne noise signal determined.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermittelt die Signalauswerteeinheit anhand des erfassten Körperschallsignals eine Fahrgeschwindigkeit und eine Ankunftszeit des Zuges an der Schienenstelle an der der akustische Sensor an der Schiene angebracht ist.at an embodiment the device according to the invention determines the signal evaluation unit based on the detected structure-borne noise signal one Travel speed and arrival time of the train at the railroad station where the acoustic sensor is attached to the rail.

Dies bietet den Vorteil, dass Personen eines Schienenbautrupps, die z. B. Wartungsarbeiten an einer Schienen vornehmen, oder Personen, die beispielsweise an einem Bahnübergang auf einen Zug warten, über eine erwartete Ankunftszeit des Zuges informiert werden können. Insbesondere auf Strecken, die mit vielen Zügen befahren werden, können somit Mitglieder eines Schienenbautrupps, selbst in kleinen Zeitfenstern Arbeiten an den Schienen sicher vornehmen. Eine Person, die in einem Kraftfahrzeug an einem Bahnübergang auf einen Zug wartet, kann beispielsweise entscheiden ob sie den Motor für das Kraftfahrzeug abstellt oder nicht.This offers the advantage that persons of a rail crew, the z. B. perform maintenance on a rail, or persons, for example, at a railroad crossing wait for a train over An expected arrival time of the train can be informed. Especially on routes with many trains can thus be driven Members of a rail crew, even in small time windows Work safely on the rails. A person in one Motor vehicle at a railroad crossing Waiting for a train, for example, can decide whether they Engine for the vehicle stops or not.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung können charakteristische Rollgeräuschreferenzmuster in einem Speicher der Detektionsvorrichtung gespeichert werden. Bei diesem Speicher kann es sich um einen nichtflüchtigen Speicher handeln. Bei einer möglichen Ausführungsform ist der Speicher in die Detektionsvorrichtung einsetzbar.at an embodiment the detection device according to the invention can characteristic rolling noise reference pattern stored in a memory of the detection device. at This memory can be a non-volatile memory. at a possible embodiment the memory can be used in the detection device.

Das Speichern der Rollgeräuschreferenzmuster bzw. verschiedene akustische Referenzmodelle erhöht die Sicherheit der Erkennung eines herannahenden Zuges und erlaubt sogar verschiedene Zugtypen voneinander zu unterscheiden, zum Beispiel ob es sich bei dem herannahenden Zug um einen Güterzug oder um einen Personenzug handelt.The Storing the rolling noise reference patterns or different acoustic reference models increases the security of recognition an approaching train and even allows different train types to distinguish from each other, for example, whether it is the approaching Train for a freight train or a passenger train.

Die Erfindung schafft ferner einen Körperschallsensor zur Detektion eines Zuges mit einer in dem Sensor integrierten Signalauswerteeinheit, welche ein sensorisch erfasstes Körperschallsignal auswertet, und mit einer Befestigungseinrichtung zum Anbringen des Körperschallsensors an eine Zugschiene.The The invention also provides a structure-borne sound sensor for detecting a train with a signal evaluation unit integrated in the sensor, which evaluates a sensorially recorded structure-borne sound signal, and with a fastening device for attaching the structure-borne sound sensor to a train rail.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Detektion eines auf Schienen rollenden Zuges mit den Schritten:

– Erfassen einer sich auf einer Schiene ausbreitenden Körperschallsignals; und
– Auswerten des erfassten Körperschallsignals dahingehend, ob das Körperschallsignal ein für einen Zug charakteristisches Rollgeräusch aufweist.

The invention further provides a method for detecting a train rolling on rails, comprising the steps of:

- Grasp one on a rail Ausbrei structure-borne sound signal; and
- Evaluating the detected structure-borne sound signal to the effect of whether the structure-borne sound signal has a characteristic for a train rolling noise.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit einer zeitlichen Änderung einer Signalamplitude des erfassten Körperschallsignals eine Fahrgeschwindigkeit eines Zuges und eine Entfernung des Zuges zu einem an der Schiene angebrachten Körperschallsensor ermittelt.at an embodiment the method according to the invention becomes dependent a temporal change a signal amplitude of the detected structure-borne noise signal a driving speed of a train and a distance of the train to one on the rail attached structure-borne sound sensor determined.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Warnsignal abgegeben oder ein Aktor angesteuert, wenn die Entfernung eines Zuges einen einstellbaren Schwellenwert unterschreitet.at an embodiment the method according to the invention a warning signal is issued or an actuator is activated when the Distance of a train falls below an adjustable threshold.

Die Erfindung schafft ferner ein Computerprogramm mit Programmbefehlen zur Durchführung eines Verfahrens zur Detektion eines auf Schienen rollenden Zuges, wobei ein sich auf einer Schiene ausbreitendes Körperschallsignal erfasst wird und dieses Körperschallsignal dahingehend ausgewertet wird, ob das Körperschallsignal ein für einen Zug charakteristisches Rollgeräusch aufweist.The The invention further provides a computer program with program instructions to carry out a Method for detecting a train rolling on rails, wherein a structure-borne noise signal propagating on a rail is detected and this structure-borne sound signal is evaluated to the effect whether the structure-borne sound signal for a Train characteristic rolling noise having.

Die Erfindung schafft ferner einen Datenträger zum Speichern eines derartigen Computerprogramms.The The invention also provides a data carrier for storing such Computer program.

Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.in the Other preferred embodiments the device according to the invention and the method according to the invention with reference to the attached Figures for explanation features essential to the invention described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung; 1 a first embodiment of the detection device according to the invention;

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung; 2 a further embodiment of the detection device according to the invention;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung; 3 a further embodiment of the detection device according to the invention;

4 ein Diagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels für die Befestigung der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung; 4 a diagram illustrating an embodiment of the attachment of the detection device according to the invention;

5 ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Detektionsverfahrens; 5 a flow diagram of a possible embodiment of the detection method according to the invention;

6 in einer schematischen Darstellung einen möglichen Verlauf eines erfassten Körperschallsignals über die Zeit. 6 in a schematic representation of a possible course of a detected structure-borne noise signal over time.

Wie man aus 1 erkennen kann, weist eine Vorrichtung 1 zur Detektion eines sich auf Schienen 2 bewegenden Zuges 3 einen akustischen Sensor 4 auf. Der akustische Sensor 4 erfasst ein Körperschallsignal, dass sich über mindestens eine Schiene 2 ausbreitet. Der Zug 3 rollt mittels Rädern R, wobei die Rollbewegung des Zuges 3 ein charakteristisches Rollgeräusch erzeugt. Dieses Rollgeräusch breitet sich mit hoher Geschwindigkeit als Körperschallsignal über die Schienen 2, die beispielsweise aus Eisen oder einem sonstigen Metall bestehen, aus. Der akustische Sensor 4 und die Detektionsvorrichtung 1 sind vorzugsweise über eine Befestigungseinrichtung an die Schiene 2 an einer beliebigen Stelle S anbringbar. Bei der Befestigungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Magneten handeln, mit dem die Detektionsvorrichtung 1 seitlich an die Schiene 2 angebracht wird.How to get out 1 can recognize, has a device 1 for the detection of a rail 2 moving train 3 an acoustic sensor 4 on. The acoustic sensor 4 detects a structure-borne noise signal that is transmitted through at least one rail 2 spreads. The train 3 rolls by means of wheels R, being the rolling movement of the train 3 produces a characteristic rolling noise. This rolling noise spreads at high speed as structure-borne sound signal over the rails 2 , for example, made of iron or other metal, from. The acoustic sensor 4 and the detection device 1 are preferably via a fastening device to the rail 2 attachable at any point S. The fastening device may be, for example, one or more magnets with which the detection device 1 laterally to the rail 2 is attached.

Der akustische Sensor 4 bzw. das Mikrophon 4 ist über eine Signalleitung mit einer Signalauswerteeinheit 5 der Detektionsvorrichtung 1 verbunden. Die Signalauswerteeinheit 5 wertet das erfasste Körperschallsignal aus und detektiert einen Zug 3, wenn das erfasste Körperschallsignal ein für einen Zug charakteristisches Rollgeräusch aufweist.The acoustic sensor 4 or the microphone 4 is via a signal line with a signal evaluation unit 5 the detection device 1 connected. The signal evaluation unit 5 evaluates the recorded structure-borne sound signal and detects a train 3 when the detected structure-borne noise signal has a characteristic for a train rolling noise.

Die Signalauswerteinheit 5 kann verschiedene charakteristische Rollgeräusche bzw. akustische Referenzmodelle aus einem in der Detektionsvorrichtung 1 enthaltenen Speicher 6 auslesen. Die charakteristischen Rollgeräusche bzw. Referenzmuster werden vorzugsweise in einer Trainingsphase beispielsweise für verschiedene Schienentypen und verschiedene Zugtypen aufgenommen und gespeichert. Der Speicher 6 kann eine Vielzahl unterschiedlicher charakteristischer Rollgeräusche bzw. Referenzmuster für verschiedene Zugtypen und Schienentypen bzw. Gleistypen enthalten.The signal evaluation unit 5 can different characteristic rolling noises or acoustic reference models from one in the detection device 1 contained memory 6 read. The characteristic rolling noises or reference patterns are preferably recorded and stored in a training phase, for example for different rail types and different types of trains. The memory 6 can contain a large number of different characteristic rolling noises or reference patterns for different types of trains and rail types or track types.

Die Signalauswerteeinheit 5 enthält eine geeignete Möglichkeit, die gespeicherten Referenzmodelle durch eine Adaption oder durch ein Neutraining an die aktuellen Gegebenheiten anzupassen.The signal evaluation unit 5 contains a suitable possibility to adapt the stored reference models to the current conditions by means of adaptation or retraining.

Bei einer möglichen Ausführungsform ist der Speicher 6 in die Detektionsvorrichtung 1 integriert.In one possible embodiment, the memory is 6 in the detection device 1 integrated.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Speicher 6 über eine Schnittstelle mit der Signalauswerteeinheit 5 verbindbar und kann in die Detektionsvorrichtung 1 eingesteckt werden. Der Speicher 6 kann dabei beispielsweise eine Speicherkarte oder ein USB-Memory-Stick sein. Dies erlaubt eine gewisse Flexibilität da eine einfache Möglichkeit besteht, um Updates von charakteristischen Rollgeräuschen bzw. Referenzmustern durchzuführen. Die Detektionsvorrichtung 1 weist ferner bei der in 1 dargestellten Ausführungsform eine Warnsignalausgabeeinheit 7 auf, die ein akustisches oder ein optisches Warnsignal abgibt, wenn sich ein Zug 3 der Stelle S und somit auch der Detektionsvorrichtung 1, die an der Schiene 2 angebracht ist, nähert. Bei dem akustischen Warnsignal kann es sich beispielsweise um eine Sirene oder eine Hupe handeln. Bei dem optischen Warnsignal kann es sich beispielsweise um ein Blitzlicht handeln. Die Detektionsvorrichtung 1 hat bei der in 1 dargestellten Ausführungsform eine oder mehrere Solarzellen 8 für die Stromversorgung der übrigen Komponenten innerhalb der Detektionsvorrichtung 1. Dies erlaubt es die Detektionsvorrichtung 1 auch in Gebieten einzusetzen, die über kein Stromversorgungsnetz verfügen. Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Detektionsvorrichtung 1 durch Batterien oder durch einen Akkumulator mit Strom versorgt. In einer weiteren Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1 über ein Stromversorgungsnetz mit Energie versorgt.In an alternative embodiment, the memory is 6 via an interface with the signal evaluation unit 5 connectable and can be in the detection device 1 be plugged in. The memory 6 can be for example a memory card or a USB memory stick. This allows a certain flexibility since there is an easy way to perform updates of characteristic rolling noise or reference patterns. The detection device 1 also points to the in 1 Darge embodiment provided a warning signal output unit 7 which emits an audible or visual warning signal when there is a train 3 the point S and thus also the detection device 1 at the rail 2 is attached, approaching. The acoustic warning signal may be, for example, a siren or a horn. The visual warning signal may be, for example, a flash. The detection device 1 has at the in 1 illustrated embodiment, one or more solar cells 8th for the power supply of the remaining components within the detection device 1 , This allows the detection device 1 also in areas that do not have a power grid. In an alternative embodiment, the detection device 1 powered by batteries or by a battery. In a further embodiment, the detection device according to the invention 1 powered by a power grid.

Die Signalauswerteeinheit 5 stellt anhand des Signalverlaufs des sich über die Schiene 2 ausbreitenden Körperschallsignals fest, ob sich der Zug 3 der Stelle S nähert oder sich der Zug 3 von der Stelle S entfernt. Die 6 zeigt schematisch einen möglichen Verlauf eines erfassten Körperschallsignals über die Zeit. An einem Zeitpunkt t_s befindet sich der Zug 3 an der Stelle S an der die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1 an der Schiene 2 angebracht ist. Wie man aus 6 erkennen kann, steigt die Schallsignalamplitude bis zum Erreichen der Befestigungsstelle S an und klingt anschließend bei Entfernung des Zuges 3 wieder ab. Anhand des Verlaufs kann die Signalauswerteeinheit 5 der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung 1 bei einer möglichen Ausführungsform eine Fahrgeschwindigkeit V des Zuges 3 ermitteln bzw. berechnen. Bei einer möglichen Ausführungsform berechnet die Signalauswerteeinheit 5 aus der ermittelten Fahrgeschwindigkeit V und der aktuellen Distanz bzw. Entfernung D zwischen dem Zug 3 und der Befestigungsstelle S eine zu erwartende Ankunftszeit ts des Zuges 3 an der Befestigungsstelle S. Bei einer möglichen Ausführungsform wird diese Ankunftszeit ts einer Person, die sich an der Befestigungsstelle S befindet, beispielsweise eine Person eines Schienenbautrupps, mitgeteilt. Beispielsweise kann einem Schienenbautrupp mitgeteilt werden, dass sich ein Zug 3 mit einer Geschwindigkeit von 200 km/h nähert und in 2 Minuten die Baustelle erreicht. Weiterhin können Personen, die in ihrem Kraftfahrzeug an einem beschrankten Bahnübergang warten, eine Mitteilung erhalten, dass ein Zug 3 die Bahnschranke zum Beispiel in 2 Minuten erreicht, wobei beispielsweise auch Hinweise gegeben werden können, den Motor des Fahrzeugs aufgrund der verbleibenden Wartezeit auszumachen. Je länger die zu verbleibende Wartezeit ist, je größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Fahrer ihren Motor abstellen, so dass einerseits Kraftstoff gespart wird und andererseits die Luftverschmutzung verringert wird.The signal evaluation unit 5 represents the waveform of the over the rail 2 propagating structure-borne sound signal determines whether the train 3 the spot S approaches or the train 3 away from the point S. The 6 schematically shows a possible course of a detected structure-borne noise signal over time. At a time t _s is the train 3 at the point S at the detection device according to the invention 1 at the rail 2 is appropriate. How to get out 6 can recognize, increases the sound signal amplitude until reaching the attachment point S and then sounds when removing the train 3 again. Based on the history, the signal evaluation unit 5 the detection device according to the invention 1 in a possible embodiment, a travel speed V of the train 3 determine or calculate. In one possible embodiment, the signal evaluation unit calculates 5 from the determined travel speed V and the current distance or distance D between the train 3 and the attachment point S an expected arrival time ts of the train 3 at the attachment point S. In one possible embodiment, this arrival time ts is communicated to a person who is at the attachment point S, for example a person of a rail crew. For example, a rail crew can be notified that a train 3 approaching at a speed of 200 km / h and reached the construction site in 2 minutes. Furthermore, persons waiting in their motor vehicle at a restricted level crossing can receive a message that a train 3 For example, the gate can be reached in 2 minutes, for example, hints can be given to identify the engine of the vehicle due to the remaining waiting time. The longer the waiting time to remain, the greater the likelihood that drivers will turn off their engine, thus saving fuel on the one hand and reducing air pollution on the other hand.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Fahrgeschwindigkeit v des Zuges 3 nicht nur auf Grundlage der Amplitude des Körperschallsignals sondern auch anhand des Signalverlaufs des erfassten Rollgeräusches ermittelt. Aus dem Körperschallsignalverlauf kann z. B. eine Umdrehungsfrequenz f der Räder R des Zuges 3 erfasst werden und daraus die Fahrgeschwindigkeit v des Zuges 3 berechnet werden.In a further embodiment, the driving speed v of the train 3 determined not only on the basis of the amplitude of the structure-borne noise signal but also on the basis of the waveform of the detected rolling noise. From the structure-borne sound waveform can z. B. a rotational frequency f of the wheels R of the train 3 be detected and from this the speed v of the train 3 be calculated.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1. Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel steuert die Signalauswerteeinheit 5 einen Aktor 9 an. Bei dem Aktor 9 kann es sich beispielsweise um eine Schranke eines Bahnübergangs handeln. Andere Beispiele für Aktoren sind Signalleuchten oder Schienenweichen. Erkennt die Signalauswerteeinheit 5 anhand des charakteristischen Rollgeräusches des Zuges 3, dass sich der Zug 3 der Befestigungsstelle S nähert, kann sie eine Schranke 9 schließen. Sobald sich der Zug 3 von der Befestigungsstelle S entfernt, wird die Schranke 9 durch die Signalauswerteeinheit 5 wieder geöffnet. 2 shows a further embodiment of a detection device according to the invention 1 , At the in 7 illustrated embodiment controls the signal evaluation unit 5 an actor 9 at. At the actor 9 it may, for example, be a barrier of a railroad crossing. Other examples of actuators are signal lights or rail switches. Detects the signal evaluation unit 5 based on the characteristic rolling noise of the train 3 that is the train 3 approaching the attachment point S, it can be a barrier 9 shut down. As soon as the train 3 removed from the attachment point S, the barrier 9 through the signal evaluation unit 5 opened again.

Nähert sich der Zug 3 einer Baustelle, auf der sich ein Schienenwartungstrupp befindet, kann beispielsweise ferner eine Warnleuchte 9 durch die Signalauswerteeinheit 5 über eine drahtgebundene oder eine drahtlose Schnittstelle angesteuert werden, die dem Zugführer des herannahenden Zuges 3 auf die Baustelle aufmerksam macht. Besteht ein Ausweichgleis, kann ferner eine Weiche 9 durch die Signalauswerteeinheit 5 derart angesteuert werden, dass der herannahende Zug 3 auf dieses Ausweichgleis umgeleitet wird, so dass der Schienenbautrupp ungestört weiterarbeiten kann.Approaching the train 3 For example, a construction site on which a rail maintenance squad is located may also include a warning light 9 through the signal evaluation unit 5 be controlled via a wired or a wireless interface that the train operator of the approaching train 3 draws attention to the construction site. If an evasive track exists, a turnout can also be used 9 through the signal evaluation unit 5 be controlled so that the approaching train 3 is diverted to this siding, so that the rail crew can continue to work undisturbed.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1. In dieser Ausführungsform sendet die Detektionsvorrichtung 1 über eine erste Funkschnittstelle 10 ein Funkwarnsignal an einen von einer Person getragenen Kopfhörer 11. Diese Ausführungsform erlaubt es beispielsweise Mitarbeiter eines Schienenbautrupps, welche einen Lärmschutzhelm oder einen Lärmschutzhörer tragen, zuverlässig vor einem herannahenden Zug 3 zu warnen. Durch das Warnsignal können die Bauarbeiter des Schienenbautrupps zudem die Ankunftszeit bzw. die verbleibende Zeit bis zur Ankunft des Zuges 3 mitgeteilt bekommen. Insbesondere auf viel befahrenen Strecken können die Bautrupps selbst kleine Zeitfenster zur Vornahme von Wartungsarbeiten maximal ausnutzen. Bei der in 3 ausgeführten Ausführungsform verfügt die erfin dungsgemäße Detektionsvorrichtung 1 zudem über eine zweite Funkschnittstelle 12, die mit einer Funkschnittstelle 13 eines zentralen Leitsystems 14 kommuniziert, welche ihrerseits beispielsweise einen Aktor 9 ansteuert. Weiterhin kann die Funkschnittstelle 12 ferner mit einer Funkschnittstelle 15 des Zuges kommunizieren, um den Führer des Zuges 3 beispielsweise über eine bevorstehende Baustelle zu informieren. Der Zugführer kann dann die Fahrgeschwindigkeit v des Zuges 3 herabsetzen. Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Zugführer von dem zentralen Leitsystem 14 über die bevorstehende Baustelle informiert. 3 shows a further embodiment of a detection device according to the invention 1 , In this embodiment, the detection device sends 1 via a first radio interface 10 a radio alert signal to a headset worn by a person 11 , This embodiment allows, for example, employees of a rail crew who wear a noise protection helmet or a noise protection, reliably against an approaching train 3 to warn. The warning signal also informs the construction workers of the train crew about the time of arrival or the time remaining until the arrival of the train 3 get notified. Especially on busy routes, the construction crews can even make the most of even small windows of time to perform maintenance. At the in 3 embodiment executed has the inven tion proper detection device 1 also via a second radio interface 12 that with a radio interface 13 a central control system 14 communicates, which in turn, for example, an actor 9 controls. Furthermore, the radio interface 12 furthermore with a radio interface 15 the train communicate to the leader of the train 3 For example, to inform about an upcoming construction site. The driver can then calculate the speed v of the train 3 decrease. In another embodiment, the platoon leader is from the central guidance system 14 informed about the upcoming construction site.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Befestigung einer erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung 1 an einer Schiene 2. In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Detektionsvorrichtung 1 über einen Magneten 16 seitlich an der Schiene 2 angebracht. Dies erlaubt es einem Schienenbautrupp die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1 auf einfache Weise flexibel an einer beliebigen Stelle S an der Schiene 2 manuell anzubringen und gegebenenfalls wieder davon zu lösen. Bei einer alternativen Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1 unlösbar an einer Schiene 2 angebracht, beispielsweise zur Steuerung einer Schranke oder eines sonstigen Aktors 9. 4 shows an embodiment of the attachment of a detection device according to the invention 1 on a rail 2 , In the in 4 illustrated embodiment, the detection device 1 over a magnet 16 laterally on the rail 2 appropriate. This allows a rail construction crew the detection device according to the invention 1 in a simple way flexible at any point S on the rail 2 manually install and, if necessary, solve it again. In an alternative embodiment, the detection device according to the invention 1 unsolvable on a rail 2 attached, for example, to control a barrier or other actuator 9 ,

5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion eines auf Schienen rollenden Zuges. 5 shows a flow diagram of a possible embodiment of the method according to the invention for detecting a train rolling on rails.

Nach einem Startschritt S0 wird in einen Schritt S1 durch den Körperschallsensor 4 das sich auf der Schiene 2 ausbreitende Körperschallsignal erfasst. In einem Schritt S2 wertet die Signalauswerteinheit 5 das erfasste Körperschallsignal aus und prüft, ob das Körperschallsignal ein für einen Zug charakteristisches Rollsignal enthält. Enthält das Körperschallsignal ein derartiges charakteristisches Rollgeräusch ermittelt bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel die Signalauswerteeinheit 5 in Schritt S3 eine Fahrgeschwindig keit V des Zuges 3 und dessen Entfernung D von der Befestigungsstelle S. In einem weiteren Schritt S4 wird die ermittelte Entfernung D mit einem einstellbaren Schwellenwert SW verglichen. Liegt die Entfernung D eines sich annähernden Zuges 3 unterhalb des eingestellten Schwellenwertes SW gibt die Detektionsvorrichtung 1 über eine Warnsignalausgabeeinrichtung 7 im Schritt S5 optische bzw. akustische Warnsignale ab. Gegebenenfalls werden im Schritt S6 Aktoren 9 angesteuert, um beispielsweise eine Schranke zu schließen.After a starting step S0 is in a step S1 by the structure-borne sound sensor 4 that is on the rail 2 propagating structure-borne noise signal detected. In a step S2, the signal evaluation unit evaluates 5 the detected structure-borne sound signal and checks whether the structure-borne sound signal contains a characteristic of a train rolling signal. Contains the structure-borne noise signal such a characteristic rolling noise determined in the in 5 illustrated embodiment, the signal evaluation unit 5 in step S3 a Fahrgeschwindig speed V of the train 3 and its distance D from the attachment point S. In a further step S4, the determined distance D is compared with an adjustable threshold SW. Is the distance D of an approaching train 3 below the set threshold SW are the detection device 1 via a warning signal output device 7 in step S5 optical or acoustic warning signals. If necessary, in step S6 actuators 9 triggered, for example, to close a barrier.

Stellt die Signalauswerteeinheit 5 fest, dass die Distanz D eines sich entfernenden Zuges 3 einen weiteren einstellbaren Schwellenwert SW' überschreitet, können die Warnsignale wieder beendet werden und die Aktoren 9 entsprechend angesteuert werden. Beispielsweise kann eine Schranke geöffnet werden, wenn sich ein Zug 3 von der Befestigungsstelle S genügend weit entfernt hat. So erkennt beispielsweise die Signalauswerteeinheit 5 der Detektionsvorrichtung 1, dass sich ein Zug 3 mit einer bestimmten Geschwindigkeit v einem Bahnübergang nähert und nur noch 3 km entfernt ist. Durch die Signalauswerteeinheit 5 kann dann eine an dem Bahnübergang vorgesehene Warnleuchte aktiviert werden und, sofern vorhanden, eine Schranke geschlossen werden. Nachdem der Zug 3 den Bahnübergang passiert hat und bereits 500 m entfernt ist, kann anschließend die Warnleuchte wieder deaktiviert werden und die Schranke wieder geöffnet werden.Represents the signal evaluation unit 5 Find that the distance D of a withdrawing train 3 exceeds a further adjustable threshold SW ', the warning signals can be terminated again and the actuators 9 be controlled accordingly. For example, a barrier can be opened when there is a train 3 has sufficiently far away from the attachment point S. For example, the signal evaluation unit recognizes this 5 the detection device 1 that is a train 3 approaching a railroad crossing at a certain speed and only 3 km away. Through the signal evaluation unit 5 If necessary, a warning light provided at the level crossing can be activated and, if present, a barrier can be closed. After the train 3 has passed the railroad crossing and is already 500 m away, the warning light can then be deactivated again and the barrier reopened.

Die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1 erlaubt es, lokal mit geringem technischem Aufwand und mit hoher Zuverlässigkeit einen herannahenden Zug 3 zu erfassen, ohne dass ein zentrales Leitsystem vorgesehen werden muss. Die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung 1 bietet somit zuverlässigen Schutz für Personen, die sich auf den Schienen 2 für Montagearbeiten befinden bzw. die Schienen 2 überqueren möchten. Bei der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung 1 ist zudem eine Nachrüstung ohne besondere Infrastruktur möglich, insbesondere wenn die Detektionsvorrichtung 1 über eine eigene Stromversorgung, beispielsweise durch Solarzellen, verfügt.The detection device according to the invention 1 allows an approaching move locally with little technical effort and with high reliability 3 without the need for a centralized control system. The detection device according to the invention 1 thus provides reliable protection for people who are on the rails 2 for installation work or the rails 2 want to cross. In the detection device according to the invention 1 In addition, a retrofit without special infrastructure is possible, especially if the detection device 1 has its own power supply, for example by solar cells.

Claims

Device for detecting a rail ( 2 ) rolling train ( 3 ) with: a) at least one acoustic sensor ( 4 ) for detecting a via a rail ( 2 ) propagating structure-borne sound signal; and b) with a signal evaluation unit ( 5 ), which evaluates the recorded structure-borne sound signal and a train ( 3 ) is detected when the structure-borne sound signal for a train ( 3 ) has characteristic rolling noise.

Device according to claim 1, wherein the acoustic sensor ( 4 ) at a rail location (S) by means of a fastening device ( 16 ) is attachable.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein a warning signal output unit ( 7 ) is provided for the output of an acoustic or an optical warning signal.

Apparatus according to claim 1, wherein solar cells ( 8th ) for powering the device ( 1 ) are provided.

Device according to claims 1-4, wherein the signal evaluation device ( 5 ) one or more actuators ( 9 ).

Apparatus according to claim 5, wherein the actuator ( 9 ) is a barrier, a turnout or a train traffic signal.

Device according to claims 1-6, wherein a first radio interface ( 10 ) for delivering a radio warning signal to a headset worn by a person ( 11 ) is provided.

Device according to claims 1-7, wherein a second radio interface ( 12 ) for delivering a radio warning signal to an approaching train ( 3 ) or to a central train control system ( 14 ) is provided.

Device according to claims 1-8, wherein the signal evaluation unit ( 5 ) determines whether the train ( 3 ) the rail location (S) at which the acoustic sensor ( 4 ) on the rail ( 2 ), approaching or away from the rail location (S).

Device according to claims 1-9, wherein a distance (D) of the train ( 3 ) to the rail location (S) at which the acoustic sensor ( 4 ) is mounted on the rail location (S), is determined on the basis of the detected structure-borne sound signal.

Device according to claims 1-10, wherein the signal evaluation unit ( 5 ) based on the recorded structure-borne noise signal a travel speed (v) and an arrival time (ts) of the train ( 3 ).

Device according to claims 1-11, wherein the characteristic rolling noise reference pattern is stored in a memory ( 6 ) of the device ( 1 ) are stored.

Device according to claims 1-12, wherein the characteristic rolling noise reference pattern is stored in a memory ( 6 ) is adaptable to the current situation by adaptation or retraining.

Device according to claim 2, wherein the fastening device ( 16 ) for mounting the device ( 1 ) to the rail ( 2 ) has at least one magnet.

Structure-borne sound sensor ( 1 ) for the detection of a train ( 3 ), with - an integrated signal evaluation unit ( 5 ), which evaluates a sensory recorded structure-borne sound signal; and with - a fastening device ( 16 ) for attaching the structure-borne sound sensor to a rail ( 2 ).

Method for detecting a rail ( 2 ) rolling train ( 3 ) comprising the steps of: a) detecting one on a rail ( 2 ) propagating structure-borne sound signal; and b) evaluating the recorded structure-borne sound signal in such a way as to determine whether the structure-borne sound signal is for a train ( 3 ) has characteristic rolling noise.

A method according to claim 16, wherein depending on a temporal change of the recorded structure-borne sound signal, a travel speed (v) of a train ( 3 ) and a distance (D) of the train ( 3 ) to one on the rail ( 2 ) attached structure-borne sound sensor ( 1 ) is determined.

A method according to claim 16 or 17, wherein a warning signal is emitted or an actuator ( 9 ), when the distance (D) of the train ( 3 ) falls below an adjustable threshold (SW).

Computer program with program instructions for carrying out the Process according to claims 16-18.

disk, which stores the computer program of claim 19.