WO2021043546A1 - Verfahren, vorrichtung und schienenfahrzeug - Google Patents

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WO2021043546A1
WO2021043546A1 PCT/EP2020/072581 EP2020072581W WO2021043546A1 WO 2021043546 A1 WO2021043546 A1 WO 2021043546A1 EP 2020072581 W EP2020072581 W EP 2020072581W WO 2021043546 A1 WO2021043546 A1 WO 2021043546A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
video camera
image data
function control
control element
surroundings
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/072581
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Neumann
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to EP20764008.7A priority Critical patent/EP3994046A1/de
Publication of WO2021043546A1 publication Critical patent/WO2021043546A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating a video surveillance system for a rail vehicle.
  • the invention also relates to a rail vehicle with such a device.
  • Rail vehicles for transporting people have monitoring systems that are used, for example, as digital video systems for recording a vehicle interior.
  • Such a video system is usually connected to a data network in order to transmit the captured video signals. It is important to provide reliable and fail-safe video surveillance.
  • One object of the present invention is to create a method and a device for operating a video monitoring system for a rail vehicle, which can each contribute to reliable video monitoring and safe operation of the rail vehicle.
  • a method of operating a video surveillance system for a Rail vehicle to which a video camera and a function control element are assigned, which is designed to set up an optical function control of the video camera, acquisition of a measurement signal from the video camera that is representative of image data of the surroundings of a vehicle interior of the rail vehicle.
  • the method further comprises determining image data of the surroundings of the vehicle interior as a function of the recorded measurement signal and activating the
  • the method further includes checking a functional state of the video camera by means of the activated functional control element.
  • a reliable and safe video monitoring of a vehicle interior of a rail vehicle can be implemented by means of the described method.
  • the method enables an automated self-test to be carried out by a video camera and thus forms a useful method for function monitoring.
  • the video monitoring system includes, for example, a digital video system for recording a vehicle interior of the rail vehicle, a so-called CCTV video monitoring system (closed circuit television).
  • the video camera can therefore also be referred to as a CCTV camera.
  • the functional element is a component of the video surveillance system that can be activated if required and that enables reliable function control of the video camera to be monitored.
  • the function control element is designed as a further video camera or has one. Accordingly, activating the functional control element and checking the functional state of the video camera includes capturing a measurement signal from the additional video camera that is representative of image data of the surroundings of the vehicle interior of the rail vehicle in which the video camera is located. The method further comprises determining and providing further image data with information about the video camera as a function of the recorded measurement signal from the further video camera.
  • the further video camera enables an optical external control of the video camera and is arranged, for example, in a vehicle interior of the rail vehicle in such a way that its field of view or recording area encompasses the video camera to be examined.
  • the method can, however, also include a predefined alignment of the comprise further video camera, so that an associated recording area is aligned with the video camera.
  • the further video camera is preferably designed as a relatively high-resolution camera and is arranged in the vehicle interior for monitoring or control of the camera adjacent to it. Such neighboring cameras can be used to determine by mutual observation whether modifications have been made to a housing or a lens cover of the video camera.
  • the further video camera is positioned or set up in such a way that the video camera to be controlled is located in the surveillance cone of an adjacent video camera.
  • the ambient light conditions provide sufficient brightness so that a relatively high magnification of the image data to be captured and a reliable statement about an external functional state of the video camera are possible.
  • the function control element is designed as an infrared diode or has one.
  • the infrared diode is assigned to the video camera and installed, for example, in a common housing with the video camera.
  • the infrared diode is arranged at a distance from the video camera in the vicinity thereof, so that a detectable illumination of the recording area of the video camera can be set up by means of the infrared diode.
  • activating the function control element and checking the functional state of the video camera includes illuminating the surroundings of the video camera by means of the infrared diode and acquiring a further measurement signal from the video camera, is representative of image data of the illuminated surroundings of the vehicle interior of the rail vehicle.
  • the method further comprises determining further image data of the illuminated surroundings of the vehicle interior as a function of the recorded further measurement signal and comparing the determined image data of the surroundings and the determined further image data of the surroundings illuminated by means of the infrared diode.
  • the comparison of the determined image data of the illuminated and the non-illuminated surroundings can in particular include determining contrast values so that contrast values are determined for the determined image data of the non-illuminated and contrast values for the determined further image data of the illuminated surroundings.
  • the method according to such a development then further comprises a comparison of the determined contrast values of the determined image data and the determined further image data.
  • the contrast values can be determined by means of an algorithm and include an analysis of existing areas and edges in the recorded image data.
  • the other image data relate to the illuminated surroundings in the vehicle interior, the lighting being provided by means of the infrared diode.
  • the image data determined by the video camera relate to a non-illuminated environment in the vehicle interior or an environment that was recorded without external lighting by means of an infrared diode.
  • several infrared diodes or groups of infrared diodes can also be used in order to provide a higher luminosity and to provide reliable illumination of the surroundings of the video camera.
  • the lighting function of the infrared diode is preferably designed to be switchable, so that, for example, a dynamic range, that is to say a range between dark and light, can easily be determined.
  • a dynamic range that is to say a range between dark and light
  • modern digital surveillance cameras are relatively sensitive with regard to their spectral recording capabilities, even in the infrared spectral range, so that a test option can be implemented using the method described that is no longer perceived as annoying by train attendants and travelers, because the human eye cannot for the corresponding frequency or wavelength ranges is sensitive.
  • a functional test of the infrared diode itself can also be carried out.
  • the functionality of the infrared diode can be checked easily and conveniently, for example with a mobile phone with a built-in camera, by pointing the camera of the mobile phone at the infrared diode and activating the infrared diode. Infrared spectral components can then be identified as "gray" light.
  • a combination of a CCTV camera or video camera and a nearby infrared diode can be used to create a basic level of brightness in the vicinity of the video camera that contrasts with darkness or a dark environment, for example when it is switched off or switched off State, which enables an automated review of the video camera.
  • a function test can in particular be carried out in such a way that the video camera first records an image without external lighting or with the infrared diode switched off and then another image with external lighting or with the infrared diode lighting switched on.
  • the recorded images can then be compared with one another with and without infrared lighting. If there is no difference in terms of contrast or brightness within a specified tolerance range, it is very likely that there is a defect or functional impairment of the video camera or its optics. This applies, for example, if the optics of the video camera have been masked off.
  • an automated self-test of a video camera for a rail vehicle can be carried out and a direct indication of the functionality or a functional failure of the video camera can be obtained.
  • a service or diagnostic message can then be generated, which then leads to the verification of the specific video camera.
  • this includes Checking a functional state of the video camera comparing the in cooperation with the
  • Function control element determined further image data with stored data that include information about the video camera. In this way, specified standard values or threshold values can be included. If there is a deviation from such standard values or if a predetermined threshold value is exceeded or not reached, it can be concluded that the functional state of the video camera is not in accordance with its operation and a control or replacement can be initiated.
  • the method includes outputting a notification signal as a function of checking the functional state of the video camera.
  • the notification signal can in particular represent an alarm signal and can be output, for example, acoustically and / or optically in a driver's cab of the rail vehicle. For example, it is displayed on a control monitor in the driver's cab that a video camera has not passed a function test carried out according to the method described.
  • the notification signal can trigger a type of trigger signal for a further function test.
  • a trigger signal can cause an adjacent video camera in the vehicle interior to align itself with the video camera to be checked and to carry out an optical function check, as described above.
  • Another aspect of the invention relates to a device for operating a video monitoring system for a rail vehicle, which is set up to carry out one of the methods described above.
  • the device realizes, for example, a control or monitoring unit and is, for example, part of the video surveillance system.
  • the device is, for example, a higher-level control device or a control unit of the rail vehicle, which enables signals and / or information from the video surveillance system to be processed.
  • a server unit external to the rail vehicle can be set up to carry out one of the described methods.
  • the server unit and the rail vehicle are then able to communicate with each other using signals.
  • a rail vehicle has a car body and a video monitoring system which is coupled to the car body, the video monitoring system being assigned to a vehicle interior of the car body and having a video camera and a function control element.
  • the function control element is designed to set up an optical function control of the video camera.
  • the rail vehicle also has an embodiment of the device described above which is capable of providing a method for operating the video surveillance system perform. The device is signal-technically coupled to the video camera and the function control element.
  • the rail vehicle has a device which is designed to carry out one of the previously described methods for operating the video surveillance system, the described properties and features of the method are also disclosed for the device and for the rail vehicle, and vice versa.
  • Figure 1 is a schematic representation of a
  • Figure 2 is a flow chart for a method for
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a rail vehicle 1 with a video monitoring system 10 which has a video camera 3 and at least one function control element 4, 5.
  • the video surveillance system 10 is assigned to a vehicle interior 8 of a car body 2 of the rail vehicle 1 and enables the vehicle interior 8 to be monitored. It is implemented, for example, as a CCTV surveillance system which represents a self-contained video surveillance system.
  • a method for operating the video monitoring system 10 enables a reliable and safe function control of the video camera 3 and can enable reliable video monitoring and make a contribution to increased safety of the rail vehicle 1.
  • the video surveillance system 10 also has a control unit 6, which is coupled to the video camera 3 and the function control element 4, 5 in terms of signaling.
  • the function control element 4, 5 is designed to set up an optical function control of the video camera 3.
  • the function control element is implemented, for example, as an infrared diode 4, which is arranged adjacent to the video camera 3 in the car body 2.
  • the functional element is implemented as a further video camera 5 or has one.
  • an infrared diode can also be assigned to the further video camera 5, which, in analogy to the infrared diode 4 and the video camera 3, enables a functional check of the further video camera 5.
  • the additional video camera 5 can also be monitored and controlled by means of the video camera 3.
  • a method for operating the video surveillance system 10 and for performing a function test of the video camera 3 can be carried out in accordance with the flowchart shown in FIG be performed.
  • a step S1 measurement signals from the video camera 3 are recorded and an image is recorded with the video camera 3 without external lighting or with the infrared diode 4 switched off.
  • Step S2 further measurement signals from the video camera 3 are recorded and an image with external lighting or with the lighting switched on by the infrared diode 4 is recorded with the video camera 3.
  • Steps S1 and S2 can also be carried out in a different order.
  • a step S3 recorded images or the image data determined from the recorded measurement signals with and without infrared lighting are compared with one another. For example, a contrast and / or brightness ratio is examined and a check is made to determine whether or not the image data match within a specified tolerance range. If no or only a slight difference in relation to a contrast or a brightness is determined, there may be a high probability of a defect or a
  • a warning signal can then be output if it has been recognized that there is a functional impairment of the video camera 3.
  • the notification signal can for example be used as a visual alarm signal by means of a control monitor in a driver's cab
  • Rail vehicle 1 are issued in order to inform the train driver about a non-operationally ready video camera.
  • the notification signal can be provided as a trigger signal so that the video camera 3 is visually checked by means of the further video camera 5.
  • an automated self-test of the video camera 3 for the rail vehicle 1 can be carried out and a direct indication of the functionality or a functional failure of the video camera 3 can be obtained.
  • a service or diagnostic message can then be generated, which then leads to the checking of the specific video camera 3.
  • Control unit of the rail vehicle 8 Vehicle interior of the rail vehicle 10 Video surveillance system

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Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems (10) für ein Schienenfahrzeug (1), dem eine Videokamera (3) und ein Funktionskontrollelement (4, 5) zugeordnet sind, welches dazu ausgebildet ist, eine optische Funktionskontrolle der Videokamera (3) einzurichten, umfasst ein Erfassen eines Messsignals der Videokamera (3), das repräsentativ ist für Bilddaten einer Umgebung eines Fahrzeuginnenraums (8) des Schienenfahrzeugs (1). Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln von Bilddaten der Umgebung des Fahrzeuginnenraums (8) in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal und ein Aktivieren des Funktionskontrollelements (4, 5) in Abhängigkeit von den ermittelten Bilddaten. Das Verfahren umfasst weiter ein Überprüfen eines Funktionszustandes der Videokamera (3) mittels des aktivierten Funktionskontrollelements (4, 5).

Description

Beschreibung
Verfahren, Vorrichtung und Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
Schienenfahrzeuge zur Beförderung von Personen weisen Überwachungssysteme auf, die zum Beispiel als digitale Videosysteme zum Aufzeichnen eines Fahrzeuginnenraums eingesetzt werden. Ein solches Videosystem ist in der Regel an einem Datennetzwerk angebunden, um die erfassten Videosignale zu übertragen. Dabei ist es ein Anliegen, eine zuverlässige und ausfallsichere Videoüberwachung bereitzustellen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug zu schaffen, die jeweils zu einer zuverlässigen Videoüberwachung und zu einem sicheren Betrieb des Schienenfahrzeugs beitragen können.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug, dem eine Videokamera und ein Funktionskontrollelement zugeordnet sind, welches dazu ausgebildet ist, eine optische Funktionskontrolle der Videokamera einzurichten, ein Erfassen eines Messsignals der Videokamera, das repräsentativ ist für Bilddaten einer Umgebung eines Fahrzeuginnenraums des Schienenfahrzeugs. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln von Bilddaten der Umgebung des Fahrzeuginnenraums in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal und ein Aktivieren des
Funktionskontrollelements in Abhängigkeit von den ermittelten Bilddaten. Das Verfahren umfasst weiter ein Überprüfen eines Funktionszustandes der Videokamera mittels des aktivierten Funktionskontrollelements .
Mittels des beschriebenen Verfahrens ist eine zuverlässige und sichere Videoüberwachung eines Fahrzeuginnenraums eines Schienenfahrzeugs realisierbar. Das Verfahren ermöglicht das Durchführen eines automatisierten Selbsttest von einer Videokamera und bildet somit eine nutzbringende Methode zur Funktionsüberwachung .
Das Videoüberwachungssystem umfasst zum Beispiel ein digitales Videosystem zum Aufzeichnen eines Fahrzeuginnenraums des Schienenfahrzeugs, eine sogenannte CCTV-Videoüberwachungsanlage (engl.: closed Circuit television) . Die Videokamera kann somit auch als CCTV-Kamera bezeichnet werden. Das Funktionselement ist eine bei Bedarf aktivierbare Komponente des Videoüberwachungssystems, die eine zuverlässige Funktionskontrolle der überwachenden Videokamera ermöglicht.
Es ist eine Erkenntnis im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass eine Anzahl an CCTV-Kameras bzw. Überwachungskameras in Zügen ansteigt. Daher ist eine manuelle Funktionskontrolle jeder einzelnen Videokamera zeitaufwendig. Mittels des beschriebenen Verfahrens wird eine automatische Funktionskontrolle mit automatischen Testmöglichkeiten bereitgestellt, welche eine zuverlässige, zeitsparende und komfortable Diagnose eingesetzter Videokameras ermöglicht. Dies ist unter anderem erforderlich, weil Überwachungskameras aufgrund von Vandalismus durch Überkleben, Anbringen von Kaugummis oder Besprühen mit Farben in ihrer Funktion beeinträchtigt oder vollkommen gestört werden können und eine zuverlässige Videoüberwachung dann nicht gegeben ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist das Funktionskontrollelement als eine weitere Videokamera ausgebildet oder weist eine solche auf. Demgemäß umfasst das Aktivieren des Funktionskontrollelements und das Überprüfen des Funktionszustandes der Videokamera ein Erfassen eines Messsignals der weiteren Videokamera, das repräsentativ ist für Bilddaten einer Umgebung des Fahrzeuginnenraums des Schienenfahrzeugs, in der sich die Videokamera befindet. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln und Bereitstellen von weiteren Bilddaten mit Informationen über die Videokamera in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal der weiteren Videokamera .
Die weitere Videokamera ermöglicht eine optische Außenkontrolle der Videokamera und ist zum Beispiel so in einem Fahrzeuginnenraum des Schienenfahrzeugs angeordnet, dass ihr Sichtfeld oder Aufnahmebereich die zu untersuchende Videokamera umfasst. Das Verfahren kann aber auch vor dem Erfassen eines Messsignals ein vorgegebenes Ausrichten der weiteren Videokamera umfassen, sodass ein zugehöriger Aufnahmebereich auf die Videokamera ausgerichtet wird.
Die weitere Videokamera ist bevorzugt als relativ hochauflösende Kamera ausgebildet und für eine Überwachung oder Kontrolle der benachbart zu dieser in dem Fahrzeuginnenraum angeordnet. Mittels solcher Nachbarkameras kann durch gegenseitiges Beobachten festgestellt werden, ob Modifikationen an einem Gehäuse oder einer Objektivabdeckung der Videokamera vorgenommen wurden. Die weitere Videokamera ist so vorgegeben positioniert oder eingerichtet, dass die zu kontrollierende Videokamera in dem Überwachungskegel einer benachbarten Videokamera liegt. Zudem ist es bei einer solchen kamerabasierten Sichtkontrolle nutzbringend, wenn die Umgebungslichtbedingungen genügend Helligkeit bereitstellen, damit bei eine relativ hohe Vergrößerung der zu erfassen Bilddaten und eine zuverlässige Aussage über einen äußeren Funktionszustand der Videokamera möglich sind.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Verfahrens bzw. einer der beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens ist das Funktionskontrollelement als eine Infrarotdiode ausgebildet oder weist eine solche auf. Die Infrarotdiode ist der Videokamera zugeordnet und beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse mit der Videokamera verbaut. Alternativ ist die Infrarotdiode beabstandet von der Videokamera in deren Nähe angeordnet, sodass eine detektierbare Beleuchtung des Aufnahmebereichs der Videokamera mittels der Infrarotdiode einrichtbar ist. Demgemäß umfasst das Aktivieren des Funktionskontrollelements und das Überprüfen des Funktionszustandes der Videokamera ein Beleuchten einer Umgebung der Videokamera mittels der Infrarotdiode und ein Erfassen eines weiteren Messsignals der Videokamera, das repräsentativ ist für Bilddaten der beleuchteten Umgebung des Fahrzeuginnenraums des Schienenfahrzeugs. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln von weiteren Bilddaten der beleuchteten Umgebung des Fahrzeuginnenraums in Abhängigkeit von dem erfassten weiteren Messsignal und ein Vergleichen der ermittelten Bilddaten der Umgebung und der ermittelten weiteren Bilddaten der mittels der Infrarotdiode beleuchteten Umgebung.
Das Vergleichen der ermittelten Bilddaten der beleuchteten und der nicht beleuchteten Umgebung kann insbesondere ein Ermitteln von Kontrastwerten umfassen, sodass Kontrastwerte für die ermittelten Bilddaten der nicht beleuchteten und Kontrastwerte für die ermittelten weiteren Bilddaten der beleuchteten Umgebung bestimmt werden. Das Verfahren gemäß einer solchen Weiterbildung umfasst dann weiter ein Vergleichen der ermittelten Kontrastwerte der ermittelten Bilddaten und der ermittelten weiteren Bilddaten. Die Kontrastwerte können mittels eines Algorithmus ermittelt werden und eine Analyse vorhandener Flächen und Kanten in den aufgenommenen Bilddaten umfassen.
Die weiteren Bilddaten beziehen sich auf die beleuchtete Umgebung in dem Fahrzeuginnenraum, wobei die Beleuchtung mittels der Infrarotdiode bereitgestellt ist. Die ermittelten Bilddaten der Videokamera beziehen sich auf eine nicht beleuchte Umgebung in dem Fahrzeuginnenraum bzw. eine Umgebung, die ohne Fremdbeleuchtung mittels einer Infrarotdiode aufgenommen wurden. Ferner können auch mehrere Infrarotdioden oder Gruppen von Infrarotdioden zum Einsatz kommen, um eine höhere Leuchtkraft bereitzustellen und eine zuverlässige Beleuchtung der Umgebung der Videokamera auszubilden . Durch ein Anbringen und Einsetzen einer Infrarotdiode, die im für den Menschen unsichtbaren Bereich Licht aussendet, kann auf einfache und zuverlässige Weise ein Videokameraabgleich und eine Funktionskontrolle durchgeführt werden. Vorzugsweise ist die Beleuchtungsfunktion der Infrarotdiode schaltbar ausgelegt, sodass sich zum Beispiel ein Dynamikumfang, also ein Bereich zwischen Dunkel und Hell, leicht bestimmen lässt. Zudem sind moderne digitale Überwachungskameras hinsichtlich spektraler Aufnahmefähigkeiten auch im infraroten Spektralbereich relativ empfindlich, sodass mittels des beschriebenen Verfahrens eine Testmöglichkeit realisierbar ist, die von Zugbegleitern und Reisenden nicht weiter als störend empfunden wird, weil das menschliche Auge für die entsprechenden Frequenz- bzw. Wellenlängenbereiche nicht sensitiv ist.
Darüber hinaus kann auch eine Funktionsprüfung der Infrarotdiode selbst durchgeführt werden. Eine Funktionsfähigkeit der Infrarotdiode lässt sich zum Beispiel mit einem Mobiltelefon mit einer eingebauten Kamera leicht und bequem überprüfen, indem man die Kamera des Mobiltelefons auf die Infrarotdiode richtet und die Infrarotdiode aktiviert. Infrarote Spektralanteile sind dann als „graues" Licht festzustellen.
Durch eine Kombination von einer CCTV-Kamera bzw. der Videokamera und einer in der Nähe angebrachten Infrarotdiode, lässt sich eine Grundhelligkeit in der Umgebung der Videokamera schaffen, die im Kontrast zu einer Dunkelheit bzw. einer dunklen Umgebung, zum Beispiel in einem ausgeschalteten oder abgestellten Zustand, eine automatisierte Überprüfung der Videokamera ermöglicht. Ein solcher Funktionstest kann insbesondere so durchgeführt werden, dass mit der Videokamera zuerst ein Bild ohne Fremdbeleuchtung bzw. mit ausgeschalteter Infrarotdiode aufgenommen wird und anschließend ein weiteres Bild mit Fremdbeleuchtung bzw. mit eingeschalteter Beleuchtung durch die Infrarotdiode.
Daraufhin können die aufgenommenen Bilder mit und ohne Infrarotbeleuchtung miteinander verglichen werden. Sollte sich in einem vorgegebenen Toleranzbereich kein Unterschied in Bezug auf einen Kontrast oder eine Helligkeit ergeben, so kann mit großer Wahrscheinlichkeit auf einen Defekt oder eine Funktionsbeeinträchtigung der Videokamera oder deren Optik geschlossen werden. Dies trifft zum Beispiel zu, wenn die Optik der Videokamera abgeklebt wurde.
Sollten sich zwar auf Basis der aufgenommenen Bilder unterschiedliche Messwerte ergeben, die aber nicht mit vorgegebenen Normalwerten übereinstimmen, so kann zum Beispiel ein Teildefekt der Videokamera oder ein durch ein Kaugummi, ein Farbspray oder eine teilweise Abklebung eines Objektivs oder der Optik oder dessen Verkleidung vorliegen.
Mittels des beschriebenen Verfahrens ist somit ein automatisierter Selbsttest einer Videokamera für ein Schienenfahrzeug durchführbar und es kann ein direkter Hinweis auf eine Funktionstüchtigkeit bzw. einen Funktionsausfall der Videokamera erhalten werden. Daraufhin kann eine Service- oder Diagnosemeldung generiert werden, die dann zur Überprüfung der konkreten Videokamera führt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens oder einer der Weiterbildungen des Verfahrens umfasst das Überprüfen eines Funktionszustandes der Videokamera ein Abgleichen der im Zusammenwirken mit dem
Funktionskontrollelement ermittelten weiteren Bilddaten mit hinterlegten Daten, die Informationen über die Videokamera umfassen. Auf diese Weise können vorgegebene Normwerte oder Schwellenwerte mit einbezogen werden. Bei einer Abweichung von solchen Normwerten oder einem Über- bzw. Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes kann auf einen nicht betriebsgemäßen Funktionszustand der Videokamera geschlossen werden und eine Kontrolle bzw. ein Austausch veranlasst werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren ein Ausgeben eines Hinweissignals in Abhängigkeit von dem Überprüfen des Funktionszustandes der Videokamera.
Das Hinweissignal kann insbesondere ein Alarmsignal repräsentieren und zum Beispiel akustisch und/oder optisch in einem Führerraum des Schienenfahrzeugs ausgegeben werden. Beispielsweise wird auf einem Kontrollmonitor in dem Führerraum angezeigt, dass eine Videokamera einen gemäß des beschriebenen Verfahrens durchgeführten Funktionstest nicht bestanden hat.
Alternativ oder zusätzlich kann das Hinweissignal eine Art Triggersignal für einen weiteren Funktionstest auslösen. Beispielsweise kann durch ein solches Triggersignal eine benachbarte Videokamera in dem Fahrzeuginnenraum dazu veranlasst werden, sich auf die zu kontrollierende Videokamera auszurichten und eine, wie zuvor beschrieben, optische Funktionskontrolle durchzuführen.
Mittels des beschriebenen Verfahrens bzw. einer der beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens ist somit keine direkte Sichtkontrolle einer zu inspizierenden Videokamera erforderlich, welche von einem Zugpersonal manuell durchgeführt werden muss. Es kann automatisiert erkannt werden, warum eine spezifische Videokamera kein oder nur ein gestörtes Bild überträgt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug, das dazu eingerichtet ist, eines der zuvor beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Vorrichtung realisiert zum Beispiel eine Steuer- oder Kontrolleinheit und ist beispielsweise ein Teil des Videoüberwachungssystems. Alternativ ist die Vorrichtung zum Beispiel eine übergeordnete Steuervorrichtung oder eine Steuereinheit des Schienenfahrzeugs, die ein Verarbeiten von Signalen und/oder Informationen des Videoüberwachungssystems ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich kann eine zu dem Schienenfahrzeug externe Servereinheit dazu eingerichtet sein, eines der beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Servereinheit und das Schienenfahrzeug sind dann dazu befähigt, signaltechnisch miteinander zu kommunizieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Schienenfahrzeug ein Wagenkasten und ein Videoüberwachungssystem auf, das mit dem Wagenkasten gekoppelt ist, wobei das Videoüberwachungssystem einem Fahrzeuginnenraum des Wagenkastens zugeordnet ist und eine Videokamera und ein Funktionskontrollelement aufweist. Das Funktionskontrollelement ist dazu ausgebildet, eine optische Funktionskontrolle der Videokamera einzurichten. Das Schienenfahrzeug weist ferner eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Vorrichtung auf, die dazu befähigt ist, ein Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems durchzuführen. Die Vorrichtung ist signaltechnisch mit der Videokamera und dem Funktionskontrollelement gekoppelt.
Dadurch, dass das Schienenfahrzeug eine Vorrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, eines der zuvor beschriebenen Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems durchzuführen, sind beschriebene Eigenschaften und Merkmale des Verfahrens auch für die Vorrichtung und für das Schienenfahrzeug offenbart und umgekehrt.
Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines
Schienenfahrzeugs mit einem VideoüberwachungsSystem,
Figur 2 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum
Betreiben des Videoüberwachungssystems für das Schienenfahrzeug.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Schienenfahrzeug 1 mit einem Videoüberwachungssystem 10, das eine Videokamera 3 und zumindest ein Funktionskontrollelement 4, 5 aufweist. Das Videoüberwachungssystem 10 ist einem Fahrzeuginnenraum 8 eines Wagenkastens 2 des Schienenfahrzeugs 1 zugeordnet und ermöglicht eine Überwachung des Fahrzeuginnenraums 8. Es ist zum Beispiel als CCTV-Überwachungssystem realisiert, welches eine in sich geschlossene Videoüberwachungsanlage repräsentiert. Wie nachfolgend anhand erläutert wird, ermöglicht ein Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems 10 eine zuverlässige und sichere Funktionskontrolle der Videokamera 3 und kann eine zuverlässige Videoüberwachung ermöglichen und einen Beitrag für eine erhöhte Sicherheit des Schienenfahrzeugs 1 leisten.
Das Videoüberwachungssystem 10 weist ferner eine Steuereinheit 6 auf, die signaltechnisch mit der Videokamera 3 und dem Funktionskontrollelement 4, 5 gekoppelt ist. Das Funktionskontrollelement 4, 5 ist dazu ausgebildet, eine optische Funktionskontrolle der Videokamera 3 einzurichten. Das Funktionskontrollelement ist zum Beispiel als Infrarotdiode 4 realisiert, die benachbart zu der Videokamera 3 in dem Wagenkasten 2 angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Funktionselement als weitere Videokamera 5 realisiert bzw. weist eine solche auf. Durch eine Kombination von einer CCTV-Kamera bzw. der Videokamera 3 und der in der Nähe angebrachten Infrarotdiode 4, lässt sich eine Grundhelligkeit in der Umgebung der Videokamera 3 schaffen, die im Kontrast zu einer Dunkelheit bzw. einer dunklen Umgebung, eine automatisierte Überprüfung der Videokamera 3 ermöglicht. Darüber hinaus kann auch der weiteren Videokamera 5 eine Infrarotdiode zugeordnet sein, welche in Analogie zu der Infrarotdiode 4 und der Videokamera 3 eine Funktionskontrolle der weiteren Videokamera 5 ermöglicht. Außerdem kann mittels der Videokamera 3 auch die weitere Videokamera 5 überwacht und kontrolliert werden.
Ein Verfahren zum Betreiben des Videoüberwachungssystems 10 und zum Durchführen eines Funktionstest der Videokamera 3 können gemäß dem in Figur 2 gezeigten Ablaufdiagramm durchgeführt werden. In einem Schritt S1 werden Messsignale der Videokamera 3 erfasst und es wird mit der Videokamera 3 ein Bild ohne Fremdbeleuchtung bzw. mit ausgeschalteter Infrarotdiode 4 aufgenommen.
In einem weiteren Schritt S2 werden weitere Messsignale der Videokamera 3 erfasst und es wird mit der Videokamera 3 ein Bild mit Fremdbeleuchtung bzw. mit eingeschalteter Beleuchtung durch die Infrarotdiode 4 aufgenommen. Die Schritte S1 und S2 können auch in anderer Reihenfolge durchgeführt werden.
In einem Schritt S3 werden aufgenommenen Bilder bzw. die aus den erfassten Messsignalen ermittelten Bilddaten mit und ohne Infrarotbeleuchtung miteinander verglichen. Dabei wird zum Beispiel ein Kontrast- und/oder Helligkeitsverhältnis untersucht und überprüft, ob die Bilddaten in einem vorgegebenen Toleranzbereich übereinstimmen oder nicht. Wird kein oder nur ein geringer Unterschied in Bezug auf einen Kontrast oder eine Helligkeit ermittelt, so kann mit großer Wahrscheinlichkeit auf einen Defekt oder eine
Funktionsbeeinträchtigung der Videokamera 3 oder deren Optik geschlossen werden. Dies trifft zum Beispiel zu, wenn die Optik der Videokamera 3 abgeklebt wurde.
Sollten sich zwar auf Basis der aufgenommenen Bilder unterschiedliche Messwerte ergeben, die aber nicht mit vorgegebenen Normalwerten übereinstimmen, so kann zum Beispiel ein Teildefekt der Videokamera 3 oder ein durch ein Kaugummi, ein Farbspray oder eine teilweise Abklebung eines Objektivs oder der Optik oder dessen Verkleidung vorliegen. In einem Schritt S4 kann daraufhin ein Hinweissignal ausgegeben werden, wenn erkannt wurde, dass eine Funktionsbeeinträchtigung der Videokamera 3 besteht. Das Hinweissignal kann zum Beispiel als visuelles Alarmsignal mittels eines Kontrollmonitors in einem Führerraum des
Schienenfahrzeugs 1 ausgegeben werden, um den Zugführer über eine nicht betriebsgemäß bereite Videokamera zu informieren. Alternativ oder zusätzlich kann das Hinweissignal als Triggersignal bereitgestellt werden, sodass eine visuelle Kontrolle der Videokamera 3 mittels der weiteren Videokamera 5 erfolgt.
Mittels des beschriebenen Verfahrens ist somit ein automatisierter Selbsttest der Videokamera 3 für das Schienenfahrzeug 1 durchführbar und es kann ein direkter Hinweis auf eine Funktionstüchtigkeit bzw. einen Funktionsausfall der Videokamera 3 erhalten werden. Daraufhin kann eine Service- oder Diagnosemeldung generiert werden, die dann zur Überprüfung der konkreten Videokamera 3 führt.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Schienenfahrzeug
2 Wagenkasten des Schienenfahrzeugs 3 Videokamera
4 Infrarotdiode
5 weitere Videokamera
6 Steuereinheit des Schienenfahrzeugs 8 Fahrzeuginnenraum des Schienenfahrzeugs 10 VideoüberwachungsSystem
S(i) Schritt eines Verfahrens zum Betreiben eines
Videoüberwachungssystems für das Schienenfahrzeug

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems (10) für ein Schienenfahrzeug (1), dem eine Videokamera (3) und ein Funktionskontrollelement (4, 5) zugeordnet sind, welches dazu ausgebildet ist, eine optische Funktionskontrolle der Videokamera (3) einzurichten, umfassend:
- Erfassen eines Messsignals der Videokamera (3), das repräsentativ ist für Bilddaten einer Umgebung eines Fahrzeuginnenraums (8) des Schienenfahrzeugs (1),
- Ermitteln von Bilddaten der Umgebung des Fahrzeuginnenraums (8) in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal,
- Aktivieren des Funktionskontrollelements (4, 5) in Abhängigkeit von den ermittelten Bilddaten, und
- Überprüfen eines Funktionszustandes der Videokamera (3) mittels des aktivierten Funktionskontrollelements (4, 5).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Funktionskontrollelement eine weitere Videokamera (5) aufweist, und bei dem das Aktivieren des Funktionskontrollelements und das Überprüfen des Funktionszustandes der Videokamera (3) umfasst:
- Erfassen eines Messsignals der weiteren Videokamera (5), das repräsentativ ist für Bilddaten einer Umgebung des Fahrzeuginnenraums (8) des Schienenfahrzeugs (1), in der sich die Videokamera (3) befindet, und
- Ermitteln und Bereitstellen von weiteren Bilddaten mit
Informationen über die Videokamera (3) in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal der weiteren Videokamera (5).
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die weitere Videokamera (5) hinsichtlich eines Aufnahmebereichs vorausgehend zu dem Erfassen eines Messsignals vorgegebenen auf die Videokamera (3) ausgerichtet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Funktionskontrollelement eine Infrarotdiode (4) aufweist, die der Videokamera (3) zugeordnet ist, und bei dem das Aktivieren des Funktionskontrollelements und das Überprüfen des Funktionszustandes der Videokamera
(3) umfasst:
- Beleuchten einer Umgebung der Videokamera (3) mittels der Infrarotdiode (4),
- Erfassen eines weiteren Messsignals der Videokamera (3), das repräsentativ ist für Bilddaten der beleuchteten Umgebung des Fahrzeuginnenraums (8) des Schienenfahrzeugs (1),
- Ermitteln von weiteren Bilddaten der beleuchteten Umgebung des Fahrzeuginnenraums (8) in Abhängigkeit von dem erfassten weiteren Messsignal, und
- Vergleichen der ermittelten Bilddaten der Umgebung und der ermittelten weiteren Bilddaten der mittels der Infrarotdiode (4) beleuchteten Umgebung.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Vergleichen der ermittelten Bilddaten der Umgebung und der ermittelten weiteren Bilddaten der beleuchteten Umgebung umfasst:
- Ermitteln von Kontrastwerten der ermittelten Bilddaten der Umgebung,
- Ermitteln von Kontrastwerten der ermittelten weiteren
Bilddaten der beleuchteten Umgebung, und - Vergleichen der ermittelten Kontrastwerte der ermittelten Bilddaten und der ermittelten weiteren Bilddaten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Überprüfen eines Funktionszustandes der Videokamera (3) umfasst:
Abgleichen der im Zusammenwirken mit dem Funktionskontrollelement (4, 5) ermittelten Bilddaten mit hinterlegten Daten, die Informationen über die Videokamera (3) umfassen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend: Ausgeben eines Hinweissignals in Abhängigkeit von dem Überprüfen des Funktionszustandes der Videokamera (3).
8. Vorrichtung (6) zum Betreiben eines Videoüberwachungssystems (10) für ein Schienenfahrzeug
(1), das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
9. Schienenfahrzeug (1), umfassend:
- einen Wagenkasten (2),
- ein Videoüberwachungssystem (10), das mit dem Wagenkasten (2) gekoppelt ist und das eine Videokamera (3) und ein Funktionskontrollelement (4, 5) aufweist, die einem Fahrzeuginnenraum (8) des Wagenkastens (2) zugeordnet sind, wobei das Funktionskontrollelement (4,
5) dazu ausgebildet ist, eine optische
Funktionskontrolle der Videokamera (3) einzurichten, und
- eine Vorrichtung (6) nach Anspruch 8 zum Betreiben des Videoüberwachungssystems (10), die signaltechnisch mit der Videokamera (3) und dem Funktionskontrollelement (4, 5) gekoppelt ist.
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