(57)【要約】  本発明は多成員軌道誘導連結車両の２つの隣接するユニット間のデータおよび／または信号伝送のための装置（１０）に関する。前記装置（１０）は、必要に応じて電磁放射を放出するための少なくとも１つの放出器（１１）を備えている。本発明によれば、前記少なくとも１つの放出器（１１）は、前記多成員連結車両の１つの車両（Ａ、Ｂ）の前方領域に設置されるように設計されたランプモジュール（１）に組み込まれている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多成員軌道誘導連結車両の２つの隣接するユニット間のデータおよび／または信号伝送のための装置（１０）であって、
前記装置（１０）は、必要に応じて電磁放射を放出するための少なくとも１つの放出器（１１）を備え、
前記少なくとも１つの放出器（１１）は、前記多成員連結車両の１つの車両（Ａ、Ｂ）の前方領域に設置されるように設計されたランプモジュール（１）に組み込まれる
装置（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの放出器（１１）は、好ましくは前記ランプモジュール（１）のライトモジュール（２、３）のＬＥＤアレイの一部である少なくとも１つのレーザおよび／または発光ダイオードを有するレーザおよび／または発光ダイオードアレイを備える
請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項３】
前記装置（１０）は、データ信号を、前記少なくとも１つの放出器（１１）によって送信される対応する電磁信号に変換するために、前記少なくとも１つの放出器（１１）に割り当てられた少なくとも１つの電気−光学信号変換器（１３）を備える
請求項１または２に記載の装置（１０）。
【請求項４】
前記装置（１０）は、前記少なくとも１つの放出器（１１）によって送信される複数の信号を多重化するために、前記少なくとも１つの放出器（１１）に割り当てられた少なくとも１つのマルチプレクサユニットを備える
請求項１から３のいずれか一項に記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記装置（１０）は、電磁信号を受信して対応する電気データ信号に変換するための少なくとも１つの受信機（１２）をさらに備える
請求項１から４のいずれか１項に記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記装置（１０）は、電磁信号として前記少なくとも１つの受信機（１２）によって受信された複数のバンドルされた信号を分離するために、前記少なくとも１つの受信機（１２）に割り当てられた少なくとも１つのデマルチプレクサユニットを備える
請求項５に記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの受信機（１２）は、距離制御システムの一部であり、好ましくは、前記少なくとも１つの放出器（１１）によって放射された前記電磁放射の少なくとも一部を受信するように設計され、前記距離制御システムは、前記少なくとも１つの受信機（１２）によって受信された前記電磁放射に基づいて、前記少なくとも１つの放出器（１１）に隣接する物体までの距離を決定するように設計されている
請求項５または６に記載の装置（１０）。
【請求項８】
多成員軌道誘導連結車両の２つの隣接するユニット間のデータおよび／または信号伝送のための装置（１０）であって、
前記装置（１０）は、少なくとも１つの受信機（１２）を備え、前記受信機（１２）は、前記受信機（１２）と関連付けられた放出器（１１）によって放出された電磁放射を受信するとともに前記受信された電磁放射をデータ信号に変換し、
前記少なくとも１つの受信機（１２）は、前記多成員連結車両の１つの車両（Ａ、Ｂ）の前方領域に設置されるように設計されたランプモジュール（１）に組み込まれる
装置（１０）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの受信機（１２）は、好ましくは前記ランプモジュール（１）のライトモジュール（２、３）のＬＥＤアレイに実装された少なくとも１つのフォトダイオードおよび／または１つのＰＩＮフォトダイオードを有するアセンブリを含む
請求項５から８のいずれか一項に記載の装置（１０）。
【請求項１０】
前記装置（１０）は、前記少なくとも１つの受信機（１２）によって受信された電磁信号を、対応するデータ信号に変換するために、前記少なくとも１つの受信機（１２）に割り当てられた少なくとも１つの電気−光学信号変換器（１３）を備える
請求項５から９のいずれか一項に記載の装置（１０）。
【請求項１１】
前記電気−光学信号変換器（１３）は、前記電気−光学信号変換器（１３）をデータバスに接続することができる信号／データインターフェース（１４）を含む
請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項１２】
軌道誘導車両（Ａ、Ｂ）の前方領域に設置するためのランプモジュール（１）であって、
前記ランプモジュール（１）は、少なくとも１つのメインビームヘッドライトおよび／または少なくとも１つの信号灯を備え、
前記ランプモジュール（１）は請求項１から１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの装置（１０）を備える
ランプモジュール（１）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのメインビームヘッドライトおよび／または前記少なくとも１つの信号灯は、ＬＥＤアレイによって少なくとも部分的に形成される
請求項１２に記載のランプモジュール（１）。
【請求項１４】
前記ランプモジュール（１）は、外部灯アセンブリの一部として設計されるか、またはそれ自体が外部灯アセンブリとして形成される、請求項１２または１３に記載のランプモジュール（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多成員軌道誘導連結車両の２つの隣接するユニット間のデータおよび／または信号伝送のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道誘導連結車両、特に鉄道連結車両の２つの隣接する機械的に連結されたユニット間のデータおよび／または信号伝送は、現在、主に機械的連結部と連携された電気接点を介して行われる。
【０００３】
例えば、自動中心緩衝連結器のための電気接点連結器が欧州特許第０９８２２１５号明細書から公知である。電気接点連結器には機械的中心緩衝連結器が設けられている。機械的中心緩衝連結器は電気ケーブル連結器が長手方向に変位可能であるように保持されている。ケーブル連結器は、連結されるべき鉄道車両の各々の間隔の連結点に配置された少なくとも１つの接続線−接続プラグ接続部を備える。連結ロッドの垂直中心長手方向面に対称的に配置された冗長な接点構成を回避し、ケーブル連結器全体により簡素且つ軽量な設計を提供するために、このような従来技術によるケーブル連結器は長手方向に変位可能なアダプタボックスをさらに備える。アダプタボックスは、連結された状態では連結された鉄道車両のそれぞれのプラグ接続部の間に配置され、連結されていない状態ではそれぞれのプラグ接続部のうちの１つのみの上に配置される。このアダプタボックスは、連結される鉄道車両の接続線を接続するのに必要な電気接続線を含む。
【０００４】
さらに例えばドイツ特許出願公開第１９９２６０８５号明細書から、自動中心連結器または中心緩衝連結器用の電気接点連結器が知られている。自動中心連結器または中心緩衝連結器は連結器ヘッドに固定された接点支持部を有し、電気接続のための接点を有する中心緩衝連結器の長手方向において長手方向に変位可能であるように案内される接点支持部を有している。電気接続用の接点に対して可能な限り最適な保護を達成するために、鉄道車両技術の分野から同様に知られているこの先行技術は、接点支持部が後方の非連結位置から前方の連結準備位置へと変位可能であることを許容する。接点支持部は後方位置においては保護フラップによって覆われ、前方位置においては保護フラップの旋回によって露出される。
【０００５】
信号、特に離散制御信号およびデータ信号を伝送するためのこのような既知のシステムの基本的な問題は、特に連結プロセス中に利用される電気接点に対する高い機械的負荷である。通常は自動化されている連結操作の結果として、すなわち操作中の振動および磨耗の結果として、および環境への影響の結果としても、連結器に通常使用される従来の信号伝送システムは、徐々に接点損傷を受ける。とりわけ、接点端子は高度の摩耗および腐食を受けやすい。これは、とりわけ、信号伝送中の電気接点の電気抵抗を増加させる結果をもたらし、これによって伝送されるべき信号の品質が損なわれる可能性があり、極端な場合には信号接続の完全な失敗に至ることさえある。
【０００６】
したがって、従来の信号伝送システムにおいて適切な信号伝送を保証することを可能にするためには、電気的連結器に設けられた接点の定期的な保守点検が必要である。電気的または機械的連結器に使用される電気接点端子の定期的な清掃および交換が特に必要である。
【０００７】
離散制御信号およびデータ信号の従来の伝送に伴うこれらの問題を回避するための１つの可能性は、できるだけ多くの単一信号接点端子を、例えば電気接点連結器において頻繁に使用される単一信号接点端子の数を可能な最大限度まで低減することでありえる。これは、例えば、複数の単一信号接点端子を束ねることによって、または周知の多重方法を使用することによって実現することができる。
【０００８】
このような解決策は、個々の電気接点に必要な配線の総量を減らすことができ、それによって、必要に応じて電気接点連結器も相応してより小さい構成にすることができるが、連結プロセスの間に起こる電気接点に対する高い機械的負荷に関連する基本的問題を排除することはできない。ここでもまた、利用される電気接点は、特に連結プロセス中に強い機械的応力および摩耗を受ける。
【０００９】
ドイツ特許出願公開第１０  ２００４  ０３７  ８４９号明細書から、第１の列車連結器と第２の列車連結器とを有する列車連結装置が開示されている。第１の列車連結器及び第２の列車連結器それぞれは鉄道車両台車によって鉄道車両のそれぞれの鉄道車両本体に接続されている。第１の鉄道車両と第２の鉄道車両との間に、音響信号、映像信号、動作データ、コマンドおよび／または他のバスデータを伝送する非接触伝送システムが設けられている。伝送システムは、具体的には、第１のＨＦ成分、第２のＨＦ構成要素、第１の送受信機、および第２の送受信機からなる。ＨＦ構成要素は、列車連結器に対して、または列車連結器内に、優先的に連結点側に固定される。この公知の従来の信号伝送装置に設けられたアンテナ素子は、各々パッチアンテナの形態であり、特に表面実装可能な小型セラミックアンテナとして実現されている。
【００１０】
先行技術から知られているこの非接触型の解決策の欠点は、特に低品質でしかデータ伝送できないことである。特に、従来の解決策で提案されているパッチアンテナは、信号伝送システムの全体的な減衰が比較的高いため、自動中心緩衝連結器における非接触データ伝送に対する適性が限定されたものでしかない。これは、それぞれのパッチアンテナに対して相応に高い伝送レベルを選択することを必須とする。しかしながら、パッチアンテナの不都合な指向特性に起因して、比較的高い伝送レベルは個々のアンテナ素子のノイズ放出を高くする。
【００１１】
データおよび／または信号伝送のためのこの既知の従来技術の非接触型の解決策に関連するさらなる欠点は、提案されたパッチアンテナ構成のパッチアンテナも、干渉、すなわち外部スプリアス発射の発射特性に対する耐性を不十分にしか発現しないことである。実用的には、この種の信号伝送システムでは、信頼性が低く、障害を起こしやすいデータ伝送しかできないことがある。
【００１２】
同じまたは少なくとも同様の問題は、ドイツ特許出願公開第１０  ２０１０  ０４５  ７４２号明細書に提案されている高周波連結器要素において同様に生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
軌道誘導車両のための従来の信号伝送システムに関連する欠点および問題を鑑みて、本発明は、多成員軌道誘導連結車両の２つの隣接するユニット間のデータおよび／または信号伝送のための装置を高い信頼性を以て特定する課題に基づき、特に耐干渉性のデータおよび／または信号伝送を確実にする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、独立請求項１および８の主題によって本発明により解決され、有利なさらなる発展形態がそれぞれの従属請求項に記載されている。
【００１５】
したがって、データおよび／または信号伝送のための本発明の装置が、必要に応じて電磁放射を放出するための少なくとも１つの放出器を備えることが特に提案され、この少なくとも１つの放出器は、多成員連結車両の１つの車両の前方領域に設置されるように設計されたランプモジュールに組み込まれる。
【００１６】
これに代えてまたはこれに加えて、本発明の根底にある課題は、データおよび／または信号伝送のための装置によって解決される。この装置は、少なくとも１つの受信機を備えている。受信機は、受信機に関連付けられた放出器によって放射された電磁放射を受信し、受信される電磁放射をデータ信号に変換する。少なくとも１つの受信機は、多成員連結車両の１つの車両の前方領域に設置されるように設計されたランプモジュールに組み込まれる。
【００１７】
本明細書で使用される「ランプモジュール」という用語は、原則的には、例えば鉄道車両のような軌道誘導車両の前方領域、特にフロントノーズに組み込まれるように実装および設計された構成要素として理解されるべきである。この文脈におけるランプモジュールには、車両の性質および種類に応じて、ヘッドライト／メインビームライト、および、信号灯、テールライト、ブレーキライト、方向指示器などのような標識灯が特に含まれる。また、「ランプモジュール」という用語には、外部照明の組み合わせ（例えば、信号灯およびテールライト、メインビームライトおよび信号灯、メインビームライトおよび信号灯およびテールライト）がさらに含まれる。
【００１８】
ランプモジュールは、この文脈において、特に、接続装置と少なくとも１つのランプまたはライトモジュールとを備える光電気ユニットとして理解されるべきである。ランプモジュールは、少なくとも１つの光学手段（レンズ、対物レンズ、アパーチャ、フィルタなど）をさらに備えていることが好ましい。
【００１９】
ランプまたはライトモジュールは、基本的にはどのようなタイプのものでもよく、ランプモジュールは、好ましくは、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。しかし、ハロゲンランプ、キセノンランプおよび／または他のランプも使用することができる。
【００２０】
好ましくは、ランプモジュールに関連する接続装置は、支持装置への電気的接続および／または機械的固定および／または熱的連結において役立つ。接続装置は、この目的のために、好ましくは、１つまたは複数のコネクタまたは接点要素の形態で構成されている。
【００２１】
支持装置は特に、前方領域（特に軌道誘導車両のフロントノーズ）へのランプモジュールの機械的接続に役立つ。この目的のために好ましくは支持装置は、複数の受け部または嵌合コネクタを備えている。複数の受け部または嵌合コネクタは、対応する相補的に構成されたコネクタにそれぞれ適合している。ランプモジュールまたはその接続装置がそれぞれ各事例において収容され得る。
【００２２】
例えば光度、色度座標、照明領域等のような、本明細書で検討されているタイプのランプモジュールのいくつかの技術的要件は、関連規格で規制されている（例えば、ＵＩＣ５３２、ＵＩＣ５３４、出願日における最新状況）。
【００２３】
これらの規定された要件とは別に、車両製造業者は、特に、ランプモジュールの設計の点だけでなく、ランプモジュールに含まれるライトモジュールの構成および設計に関してある程度の自由度を有する。
【００２４】
この自由度は、特に、ランプモジュールが、ヘッドライト／メインビームライトまたは標識灯（信号灯またはテールライト）としての主な機能に加えてデータおよび／または信号伝送機能を割り当てられることを可能にする。少なくとも１つの放出器が、必要に応じてデータおよび／または信号を電磁放射の形態で放出するためにランプモジュールに一体化されている（および、少なくとも１つのライトモジュールに加えて、それとともに任意の所与の光学部品も、ランプモジュールに既に組み込まれていてもよい）。
【００２５】
これに代えてまたはこれに加えて、データおよび／または信号伝送装置の少なくとも１つの受信機もランプモジュールに組み込まれる。この少なくとも１つの受信機は、受信機に関連付けられた放出器によって放出された電磁放射を受信し、受信した電磁放射をデータ信号に変換する役割を果たす。
【００２６】
光学データおよび／または信号伝送に必要な構成要素、例えば、特に放出器および受信機を軌道誘導車両のランプモジュールに組み込むことは、複数の異なる利点を提供する。
【００２７】
光学伝送装置がデータ伝送および／または信号伝送のために使用されるため、高度に特殊化されたデータ接続が、必要に応じて従来の電気接点連結器で利用される必要はない。したがって、機械的および電気的連結器は、より経済的で、より堅牢で、より保守しやすく実装することができる。
【００２８】
さらに、軌道誘導車両の外部照明として使用されるランプモジュールは、通常、軌道誘導車両上ですでに適所にあり、多くの場合、既に外気候に対しても保護されている構成要素である。したがって、光学データおよび／または信号伝送の組み込み、または光学データおよび／または信号伝送の、軌道誘導車両のランプモジュールへの再配置は、費用対効果の高い解決策となる。
【００２９】
これに関連して、悪天候においても雪／氷の蓄積またはランプモジュールの汚れを防止するために、現時点で使用されているランプモジュールはしばしば加熱装置および／または自動洗浄装置を有することに特に留意されたい。光学データおよび／または信号伝送を軌道誘導車両のランプモジュール内に再配置することにより、光学データおよび／または信号伝送装置も悪天候の影響を受けないままになる。
【００３０】
対向する２つのランプモジュールの間の距離、先行する車両のテールライトと、後続する車両のヘッドライトとの間の距離は比較的小さいため、連結車両ユニットにおける有利な光結合比がさらなる利点として挙げられる。潜在的な汚染問題は、強度、集束および冗長性の概念（すなわち、多部品ランプモジュール）によって容易に制御することができる。
【００３１】
最後に、さらなる利点として、電磁適合性、特に屋外無線／ワイヤレスソリューションまたは鉄道無線／無線ベースの列車制御システムに対する干渉に対する耐性に関してより有利な特性が挙げられる。
【００３２】
本発明の光学データおよび／または信号伝送のさらなる利点は、従属請求項に示される本発明の光学データおよび／または信号伝送装置の有利なさらなる発展から生じる。
【００３３】
本明細書で使用される「データおよび／または信号伝送」という用語は、特に、オーディオ信号、ビデオ信号、動作データ、コマンドおよび／または他のバスデータの光学的伝送または非接触伝送と理解されるべきである。「光学」という用語は、ここでは、人間の目に知覚可能な約４００ｎｍ〜約７８０ｎｍ（可視光）の波長範囲に限定するものではない。実際、光学データおよび／または信号伝送は、特に、長波長電磁放射、特に近赤外線（ＮＩＲ−０．７８〜３．０μｍ）、短波長赤外線（ＳＷＩＲ−１．４〜３μｍ）またはさらには長波または遠赤外線を通じて赤外線放射までに関する。
【００３４】
したがって、この文脈において、データおよび／または信号伝送装置の少なくとも１つの放出器が、少なくとも１つのレーザおよび／または発光ダイオードが車両のランプモジュールに組み込まれた、レーザおよび／または発光ダイオードアレイを備えることが特に有利である。このようなレーザおよび／または発光ダイオードをデータおよび／または信号伝送装置の光学放出器として利用することにより、従来の接点ベースのデータおよび／または信号伝送装置と比較して、データおよび／または信号伝送装置の保守間隔が大幅に延長され、それによって、データおよび／または信号伝送装置に対する必要な保守作業に起因する軌道誘導車両の休止時間が減少する。
【００３５】
これに関連して、例えばランプモジュールのメインビームヘッドライトおよび／または信号灯のような、ランプモジュールのライトモジュールが、それ自体、発光ダイオードアレイによって形成されることが特に有利である。このようなランプモジュールは、保守の低減によって特徴付けられるという利点を有する。
【００３６】
本発明の光学データおよび／または信号伝送装置のさらなる実現形態は、装置が、データ信号を、少なくとも１つの放出器によって伝送される対応する電磁信号に変換する、少なくとも１つの放出器に関連する電気−光学信号変換器の少なくとも１つを備えることを可能にする。これに関連して、特に、少なくとも１つの放出器によって伝送される複数の信号を多重化するために、少なくとも１つの放出器に関連するマルチプレクサユニットをその目的のために追加的に設けることが考えられる。したがって、データおよび／または信号伝送に、よく知られたマルチチャネル／多重方法を利用することが可能である。それによって、光学データおよび／または信号伝送装置による高い光チャネル幅により、必要に応じていくつかのデータストリームを伝送することさえできる。
【００３７】
光学データおよび／または信号伝送装置が、少なくとも１つの放出器を備えるだけでなく、少なくとも１つの受信機を備えることがさらに有利である。それにより、受信機は電磁信号を受信し、これを対応する電気データ信号に変換する。
【００３８】
これに関連して、光学データおよび／または信号伝送装置の少なくとも１つの受信機が、少なくとも１つの受信機によって受信される電磁信号としての多重化された信号の分離を可能にするために、それぞれのデマルチプレクサユニットに関連することが有利である。
【００３９】
しかしながら、本発明は、光学データおよび／または信号伝送装置が厳密に少なくとも１つの放出器（および適用可能な場合にはそれに加えて少なくとも１つの受信機）を備える実施形態に限定されない。むしろ、本発明のさらなる態様によれば、データおよび／または信号伝送装置が特定され、ここで、装置は、少なくとも１つの受信機を備えている。少なくとも１つの受信機は、受信機に関連付けられた放出器によって放出された電磁放射を受信し、受信した電磁放射をデータ信号に変換するように設計されている。本発明によれば、この実施形態は、少なくとも１つの受信機が、多成員連結車両の１つの車両の前方領域に設置されるように設計されたランプモジュールに組み込まれることを可能にする。
【００４０】
好ましい実施形態によれば、本発明のデータおよび／または信号伝送装置に用いられる受信機は、好ましくはランプモジュールのライトモジュール（信号灯、テールライトおよび／またはメインビームライト）のＬＥＤアレイに組み込まれた少なくとも１つのフォトダイオードを有するフォトダイオードアレイを備えている。これに代えてまたはこれに加えて、受信機はＰＩＮフォトダイオードとして実現されてもよい。この実施形態は、特に、高いデータレートに適している。
【００４１】
好ましい実施形態によれば、光学データおよび／または信号伝送装置の少なくとも１つの受信機は、対応して割り当てられた少なくとも１つの電気−光学信号変換器を備えている。電気−光学信号変換器は、少なくとも１つの受信機によって受信された電磁信号を対応するデータ信号に変換するように設計されている。これに関連して、電気−光学信号変換器を（車載）データバスに接続することができる信号／データインターフェースを備えることが考えられる。
【００４２】
本発明のデータおよび／または信号伝送装置の１つの優先的実現形態では、装置は、少なくとも１つの放出器と少なくとも１つの受信機とを備えている。これらの構成要素は、少なくとも１つの受信機によって受信される電磁波に基づいて、少なくとも１つの放出器に近接する物体までの距離を決定するように設計されている距離制御システムの一部分である。
【００４３】
複数の異なる光学的方法を、距離測定のために考慮することができる。考えられる１つの方法は、光三角測量である。このプロセスでは、光学データおよび／または信号伝送装置の少なくとも１つの放出器によって、光の点、特にレーザドットが、隣接して配置された対象物に投影される。レーザドットはその後、光学データおよび／または信号伝送装置の受信機上に、光学素子（またはレンズ）によって再生される。この実施形態では、受信機は、好ましくは、ＰＩＮフォトダイオードアレイとして実現されるか、潜在的にＣＣＤ／ＰＳＤセンサとしても実現される。このとき、受信機上の入射点が、物体の距離を示す。
【００４４】
光三角測量の代わりに、距離測定の方法として干渉分光法が挙げられる。この方法では、放出器に隣接して配置された物体への距離は、光学データおよび／または信号伝送装置の上記少なくとも１つの放出器によって放出される放射の進行時間に基づいて決定される。
【００４５】
強度変調が、さらなる距離測定方法として挙げられる。
【００４６】
したがって、ランプモジュール内のデータ伝送装置の付加的な利点は、特に列車分離および列車間隔を検出する目的で連結車両の完全性を監視するために使用できる２つの連結された車両の実現可能な距離検出によって得られることが言及されるべきである。
【００４７】
本発明は、上述したタイプの光学データおよび／または信号伝送装置にのみ限定されるものではなく、特に、軌道誘導車両の前方領域に設置するためのランプモジュールにも関している。ランプモジュールは、少なくとも１つのメインビームヘッドライトおよび／または少なくとも１つの信号灯を備えている。ランプモジュールは、前述のタイプの少なくとも１つの光学データおよび／または信号伝送装置を備える。
【００４８】
ランプモジュールがより少ない保守を必要とするように、１つの有利なさらなる発展は、ランプモジュールのメインビームヘッドライトおよび／または信号灯が、各事例においてＬＥＤアレイによって形成されてもよい。これは、例えば、典型的なハロゲンランプを省くことを可能にする。これと比較して、ＬＥＤアレイはより長い保守間隔を有するため、必要とされる保守作業による軌道誘導車両の休止時間を減少させることができる。
【００４９】
好ましくは、メインビームヘッドライトおよび信号灯は、各事例において、ＬＥＤアレイとしても設計されている。メインビームヘッドライトおよび信号灯のこれらの２つのＬＥＤアレイは、好ましくは、一定の距離を置いて背後にまたは互いに隣接して配置されている。メインビームヘッドライトは信号灯の後方にあることが好ましい。この方策は、特に、高速列車の場合に、フロントノーズまたは前方領域ランプモジュールを組み込むことに特に有利であり、軌道誘導車両（ここでは、鉄道車両）に対する照明要件が付加的に満たされる。
【００５０】
輝度を最適化するために、信号灯のＬＥＤアレイが内側に湾曲することがさらに有利である。
【００５１】
ランプモジュールは、有利には、外部から取り外すことができるカバープレートを有する。これにより、保守中に必要な場合、ランプモジュールのＬＥＤアレイまたは他の構成要素を容易に交換することが可能になる。
【００５２】
以下では、本発明の解決策の例示的な実施形態をより詳細に説明する際に、添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】前方領域の両側にランプモジュールが設けられている軌道誘導車両の前方領域の正面図である。
【図２】図１による軌道誘導車両の前方領域において利用され得るランプモジュールの概略詳細図である。
【図３】図２によるランプモジュールに組み込まれた光学データおよび／または信号伝送装置の例示的な実施形態の概略図である。
【図４】多成員軌道誘導連結車両の２つの隣接するユニット間のデータおよび／または信号伝送の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
図１に概略的に描かれているように、軌道誘導車両、特に鉄道車両の正面領域の両側には、ランプモジュール１が示されている。ランプモジュール１それぞれは図２に示す図を参照して以下にさらに説明される。ランプモジュール１は、メインビームヘッドライトのための下部ライトモジュール３と、信号灯のための上部ライトモジュール２とを備えている。
【００５５】
それぞれのランプモジュール１の２つのライトモジュール２、３は、実質的に均一な設計であることが好ましい。それらが実質的に同じ大きさ、同じ形状であることは、等しく寸法決めされ形成された照明領域、同じ放射角などを有することを意味する。ライトモジュール２、３に対するこの均一性は、好ましくは、ライトモジュール２、３のサブグループ内にのみ適用することもできる。言い換えると、１つのライトモジュール１の構造内に、１つ、２つまたはそれ以上のタイプ／サブタイプ／形態のライトモジュール２、３が存在し得る。
【００５６】
各ライトモジュール２、３、特に１つのサブグループのライトモジュールは、ランプモジュール１と同じ色度座標および／または同じ放射角をさらに有することが好ましい。したがって、図１は、それぞれランプモジュール１に対する結果としての放射角または照射角を示す。
【００５７】
図１に示される実施形態は、ランプモジュール１として、メインビームヘッドライト（下部ライトモジュール３）と、信号灯または標識灯（上部ライトモジュール２）とから成る組み合わされた外部ランプを利用する。しかしながら、無論、ランプモジュール１の２つの動作モードの間で適宜切り替えることができる単一のライトモジュールのみを使用することも考えられる。
【００５８】
ライトモジュール２、３は、好ましくは、さらに、例えば、非淡色表示モードおよび淡色表示モードなどの（少なくとも）２つの動作モードで動作することができる。これにより、例えば、メインビームヘッドライト（下部ライトモジュール３）および信号灯（上部ライトモジュール２）を各々、光強度が低減した低ビームライトとしても動作させることができる。
【００５９】
図２の詳細な描写から明らかなように、図１による軌道誘導車両の正面領域に使用されるランプモジュール１は、ＬＥＤアレイとして実現されたそれぞれのライトモジュール２、３、特に、信号灯のための上部ＬＥＤアレイと、メインビームヘッドライトのための下部ＬＥＤアレイとを備える。
【００６０】
さらに図２の描写から分かるように、信号灯およびメインビームヘッドライトのＬＥＤアレイは、互いに距離を置いて隣り合ってまたは上方に配置されている。それによって、正面から見ると、信号灯ＬＥＤアレイはメインビームヘッドライトＬＥＤアレイの上方に配置されている。
【００６１】
光学データおよび／または信号伝送装置１０は、図面に示される例示的な実施形態において、信号灯のＬＥＤアレイとメインビームヘッドライトのＬＥＤアレイとの間の領域に設けられる。これは、必要に応じて電磁放射を放出する複数の放出器１１と、放出器１１によって放出される電磁放射を受け取るように設計された複数の受信機１２とからなる。図２に示された実施形態における放出器１１および受信機１２は、互いに交互に配置されている。しかしながら、無論、他の配置も可能である。
【００６２】
図２に概略的に示されるランプモジュール１は、ランプモジュール１のそれぞれのＬＥＤアレイを適用可能に制御するための制御装置２０をさらに備える。
【００６３】
好ましくは、光学データおよび／または信号伝送装置１０に関連する制御システムもまた、ランプモジュール１の制御装置２０に収容される。これは、特に、光学データおよび／または信号伝送装置１０の放出器１１に関連する電気−光学信号変換器、光学データおよび／または信号伝送装置１０の受信機１２に関連する電気−光学信号変換器、光学データおよび／または信号伝送装置１０の放出器１１に関連するマルチプレクサユニット、ならびに／あるいは、光学データおよび／または信号伝送装置１０の受信機１２に関連するデマルチプレクサユニットを含む。
【００６４】
光学データおよび／または信号伝送装置１０のそれぞれの放出器１１は、好ましくはレーザダイオードおよび／またはＬＥＤ、特に赤外線ＬＥＤとして実装される。好ましくは、放出器１１は不可視周波数範囲で動作し、従来の車両ライト／従来のランプモジュール１との干渉を防止する。
【００６５】
したがって、光学データおよび／または信号伝送装置１０のそれぞれの受信機１２は、光学データおよび／または信号伝送装置１０の放出器１１の周波数範囲に感度が適合したフォトダイオード／ＰＩＮフォトダイオードである。
【００６６】
図３の描写から分かるように、その中に概略的に描かれている光学データおよび／または信号伝送装置１０（＝光学送受信機ユニット）は、データ伝送のためにＬＥＤアレイを放出器１１として備え、データを受信するためにフォトダイオードアレイを受信機１２として備え、標準化されたデータ信号を対応する高周波光信号に往復変換する変換器ユニット１３を備えている。
【００６７】
データインターフェースユニット１４が、光学データおよび／または信号伝送装置１０を標準化されたデータバス接続に接続している。この光学データおよび／または信号伝送装置１０は、すでに多成員連結車両の２つの隣接するユニットの間の規定可能な距離内で完全なデータ伝送を可能にしている。
【００６８】
２つの連結された車両ユニット／車両構成要素の光学データおよび／または信号伝送装置１０内の統合を制御するために距離制御を組み込むことも考えられ、追加の利益をもたらすであろう。
【００６９】
例えば、有線Ｅｔｈｅｒｎｅｔギガビットリンク（例えば、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ、ＩＥＥＥ８０２．２、第４０節）が、データバス接続として使用される。
【００７０】
電力は、好ましくは、データバス接続自体を介して、ＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ−ｏｖｅｒ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）によって光学データおよび／または信号伝送装置１０に供給される。このプロセスは、任意選択的にまた、光ファイバ接続または無線ベースの（「ワイヤレス」）設計であってもよい。これにより、他のデジタルデータ伝送媒体への連結を直接的に行うことができる。
【００７１】
上述したように、光学データおよび／または信号伝送装置１０の受信機１２を形成するＬＥＤアレイは、有利には赤外線ランプからなる。この場合、車両ライトの光度および色度座標のような特定値が、通常、標準化要件の対象となるため、車両のヘッドライトおよびテールライトによって生成される（可視の）スペクトルに悪影響を与えない。
【００７２】
ＬＥＤアレイの１つの好ましい実施形態は、ＬＥＤの代わりにレーザダイオード（コヒーレント光源）を利用することからなる。なぜなら、それにより高い放射強度および良好な指向性を達成することができるためである。レーザクラス１のレーザダイオードは、作業員の可能な限り最高の安全性を保証するために、この実施態様に有利に利用される。レーザダイオードによるデータ伝送は、変換器ユニット１３内の特定の動作点（ＢＩＡＳ−Ｔ）での光度変調を介して行われる。
【００７３】
図１に示すように、本発明の光学データおよび／または信号伝送装置１０が組み込まれたランプモジュール１は、それぞれ進行方向の左右に配置されている。ランプモジュール１の照明角度は、特にカーブ（コーナリング）における信頼できるデータ伝送のために、放出器１１と受信機１２との間に常に十分な光結合が存在するように選択されている。
【００７４】
ランプモジュール１のこの特定の構成は、光学データおよび／または信号伝送装置１０の伝送装置（放出器１１および受信機１２）が二重になっているため、データ伝送に関する冗長性を付加的に提供する。両方のデータ信号の１つの物理チャネルへの列車側収束は、適切なＥｔｈｅｒｎｅｔスイッチ（例えば、ＲＳＴ（「ラピッドスパニングツリー」）プロトコル）を用いて有利に保証することができる。
【００７５】
図４は、それぞれの中心緩衝連結器５、５’により機械的に連結された多成員連結車両の２つの列車セットＡ、Ｂを示している。右（先行）列車セットＡは、そのランプモジュール１（ここではテールランプ）を介して、上記車両Ｂに関連するランプモジュール１（ここでは、ヘッドライト）を用いる左（後続）車両Ｂとデータを交換する。これにより、データ通信は、光信号を介して双方向に（デュアルチャネル）実行される。
【００７６】
本発明の解決策で達成可能な利点を次の通り以下に再び要約する。
【００７７】
−電気列車連結器における高度に特殊化されたデータ接続の排除により、電気列車連結器はより経済的、より堅牢かつより保守しやすく実現することができる。
【００７８】
−あらゆる鉄道車両に提供されるものとして外部天候から保護された、既存の列車照明へのデータ伝送がコスト効率よく再配置される。
【００７９】
−適用可能であれば、非常に高い光チャネル帯域幅により、異なるデータストリームをマルチチャネル／多重プロセスにおけるバンドルとして伝送することさえできる。
【００８０】
−テールライト（先行車両、先行車両）からヘッドライト（後続車両）への距離としての連結列車ユニットの有利な光結合比は比較的小さい。それによって、汚染問題を、強度、集束および冗長性の概念（すなわち、多部品列車照明）によって制御することができる。
【００８１】
−ＬＥＤ列車照明は、通常、ランプ上の雪および氷の蓄積を防ぐ加熱装置を含む。それにより、悪天候の間であっても光結合は影響を受けないままである。
【００８２】
−電磁適合性、特に屋外無線／ワイヤレスソリューションまたは鉄道無線／無線ベースの列車制御システムに対する干渉に対する耐性がより好ましいものである。
【００８３】
−列車照明内のデータ伝送装置の付加的な利点が、列車分離および列車間隔を検出する目的で連結車両の完全性を監視するために、両方の列車構成要素の実現可能な距離検出（特にドップラー効果）によって得られる。
【００８４】
図４によるデータおよび／または信号伝送中に利用されるランプモジュール１は、外部灯アセンブリとして実現されている。この例示的な実施形態では、２つの外部灯、すなわち第１の外部灯としてのメインビームヘッドライトおよび第２の外部灯としての標識灯（白色信号灯または赤色テールライト）を含む。２つの外部灯は、ランプカバーの後ろのランプハウジング内に配置されている。ランプカバーは少なくとも部分的に透明な設計であり、好ましくは取り外し可能に固定されている。無論、第１の外部灯が標識灯として、第２の外部灯がヘッドライトとして設計されること、または、外部灯アセンブリが１つのみの外部灯（ヘッドライトまたは標識灯）によって設けられることも可能である。
【００８５】
メインビームヘッドライトのビーム角度は、可能であれば、壁などによる下方向に限定されない。これにより、メインビームヘッドライトは、軌道誘導車両のフロントノーズの領域における特別な条件を可能にする規則に従った適切な光円錐を生成することができる。
【００８６】
外部照明のライトモジュール２、３は、軌道誘導車両のオンボード電圧によって給電される。
【００８７】
本発明は、図面に示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ本明細書に開示されるすべての特徴を組み込んで考慮することによって得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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