DE102012206316B4 - Control system for controlling a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Steuerungssystem zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs mit einer ersten Leitebene zur Steuerung erster Funktionen des Schienenfahrzeugs und einer zweiten Leitebene zur Steuerung von, aus den ersten Funktionen ausgewählten, zweiten Funktionen für die Räumfahrt des Schienenfahrzeugs, wobei die Gesamtheit der zweiten Funktionen eine Teilmenge aus der Menge der ersten Funktionen bildet, wobei die erste Leitebene eine erste Bedieneinheit (1) und einen ersten Controller (3) umfasst, welcher erste Controller (3) mit zu steuernden Schützen (12) verbunden ist, wobei die erste Bedieneinheit (1) und der erste Controller (3) über ein erstes Bus-System (9) zur Datenübertragung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitebene eine zweite Bedieneinheit (2) und einen zweiten Controller (4) umfasst, welcher mit den zu steuernden Schützen (12) verbunden ist, wobei die zweite Bedieneinheit (2) über ein zweites Bus-System (10) zur Datenübertragung mit dem zweiten Controller (3) verbunden ist und die Bedienelemente der zweiten Bedieneinheit (2) frei von festen Verdrahtungen mit den zu steuernden Schützen (12) sind.A control system for controlling a rail vehicle having a first control plane for controlling first functions of the rail vehicle and a second control plane for controlling, selected from the first functions, second functions for the clearing of the rail vehicle, wherein the entirety of the second functions a subset of the amount of the first Functions, wherein the first control level comprises a first operating unit (1) and a first controller (3), which first controller (3) is connected to shooters to be controlled (12), wherein the first operating unit (1) and the first controller ( 3) are connected to one another via a first bus system (9) for data transmission, characterized in that the second control level comprises a second operating unit (2) and a second controller (4) which is connected to the shooters (12) to be controlled , wherein the second operating unit (2) via a second bus system (10) for data transmission with the second Cont roller (3) is connected and the controls of the second operating unit (2) free of fixed wiring with the to be controlled shooters (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Steuerungssystem, welches eine erste Leitebene zur Steuerung erster Funktionen des Schienenfahrzeugs und eine redundante, zweite Leitebene zur Steuerung zweiter Funktionen des Schienenfahrzeugs umfasst, welche zweite Funktionen aus den ersten Funktionen ausgewählt sind.The invention relates to a rail vehicle having a control system which comprises a first control level for controlling first functions of the rail vehicle and a redundant, second control level for controlling second functions of the rail vehicle, which second functions are selected from the first functions.
Dem Fachmann sind Schienenfahrzeuge, beispielsweise der Combino Classic von der Siemens AG bekannt, welche eine Leitebene zur Steuerung ausgewählter Funktionen des Schienenfahrzeugs aufweisen. Diese Leitebene umfasst eine Bedieneinheit und einen Controller, welcher mit zu steuernden Schützen verbunden ist. Um bei einem Ausfall der Leitebene das Fahrzeug steuerbar zu halten, weist das Schienenfahrzeug zusätzlich zur Leitebenemechanisch zu betätigende Schalter als Bedienelemente auf, welche fest auf entsprechende Schütze verdrahtet sind, um alle räumfahrtrelevanten Stell- und Anzeigefunktionen auszuführen.The person skilled in the art is familiar with rail vehicles, for example the Combino Classic from Siemens AG, which have a control plane for controlling selected functions of the rail vehicle. This control level comprises an operating unit and a controller, which is connected to the shooters to be controlled. In order to keep the vehicle controllable in case of failure of the control level, the rail vehicle in addition to the Leitebenemechanisch actuated switch as controls, which are hard wired to appropriate contactors to perform all geospatially relevant setting and display functions.
Die Druckschriften
Die Offenlegungsschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig und dennoch sicher zu steuerndes Schienenfahrzeug bereit zu stellen.The invention has for its object to provide a cost-effective, yet safely controlled rail vehicle.
Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch den Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 9. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder.The object is achieved by the subject matter of
Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug umfasst eine erste Leitebene zur Steuerung erster, insbesondere zentraler, Funktionen des Schienenfahrzeugs und eine zweiten Leitebene zur redundanten Steuerung von aus den ersten Funktionen ausgewählten, zweiten Funktionen, für die sogenannte Räumfahrt, des Schienenfahrzeugs. Eine Gesamtheit der zweiten Funktionen bildet somit eine Teilmenge aus einer Menge der ersten Funktionen. Die erste Leitebene umfasst dabei eine erste Bedieneinheit mit Bedienelementen für die ersten Funktionen und einen ersten Controller, welcher erste Controller mit zu steuernden Schützen der ersten Funktionen verbunden ist. Die erste Bedieneinheit und der erste Controller sind über ein erstes Bus-System zur Datenübertragung miteinander verbunden. Die zweite Leitebene umfasst eine zweite Bedieneinheit mit Bedienelementen für die zweiten Funktionen und einen zweiten Controller, welcher mit den anzusteuernden Schützen der zweiten Funktionen verbunden ist. Durch die einfach aufgebaute, redundante zweite Leitebene kann auf die feste Verdrahtung der Räumfahrt-Funktionen verzichtet werden, wodurch das Schienenfahrzeug deutlich günstiger in seiner Herstellung ist. Dennoch ist eine sichere Räumfahrt gewährleistet.A rail vehicle according to the invention comprises a first control plane for controlling first, in particular central, functions of the rail vehicle and a second control plane for redundantly controlling second functions selected from the first functions, for the so-called clearing travel of the rail vehicle. A set of the second functions thus forms a subset of a set of the first functions. In this case, the first control level comprises a first operating unit with operating elements for the first functions and a first controller, which first controller is connected to contactors of the first functions to be controlled. The first operating unit and the first controller are connected to each other via a first bus system for data transmission. The second management level comprises a second operating unit with controls for the second functions and a second controller, which is connected to the to be controlled contactors of the second functions. Due to the simple design, redundant second control level can be dispensed with the fixed wiring of the Räumfahrt functions, making the rail vehicle is significantly cheaper to manufacture. Nevertheless, a safe clearance ride is guaranteed.
Erfindungsgemäß ist die zweite Bedieneinheit über ein zweites Bus-System zur Datenübertragung mit dem zweiten Controller verbunden. Die Bedienelemente der zweiten Bedieneinheit sind frei von festen Verdrahtungen mit den entsprechenden Schützen.According to the invention, the second operating unit is connected to the second controller via a second bus system for data transmission. The controls of the second control unit are free of fixed wiring with the appropriate contactors.
Die zweite Bedieneinheit umfasst beispielsweise einen Touchscreen zur Abbildung von den Bedienelementen für die zweiten Funktionen. Das bedingt den Vorteil, weitere Informationen für einen Fahrer des Schienenfahrzeugs, insbesondere zur Steuerung des Schienenfahrzeugs, beispielsweise Bilder einer Überwachungskamera oder IBIS-Informationen, darzustellen. Die zweite Bedieneinheit wird somit auf dem Touchscreen dargestellt, welcher beispielsweise ansonsten dafür vorgesehen ist, die weiteren Informationen für den Fahrer darzustellen. Auch die erste Bedieneinheit wird üblicherweise auf einem dafür geeigneten Touchscreen dargestellt.The second operating unit comprises, for example, a touchscreen for mapping the operating elements for the second functions. This implies the advantage of representing further information for a driver of the rail vehicle, in particular for controlling the rail vehicle, for example images of a surveillance camera or IBIS information. The second operating unit is thus displayed on the touchscreen, which, for example, is otherwise intended to display the further information for the driver. The first operating unit is usually displayed on a suitable touch screen.
Die erste Bedieneinheit ist dabei in einem Fahrerstand des Schienenfahrzeugs für den Fahrer des Schienenfahrzeugs zugänglich angeordnet, herkömmlich fest im Fahrerstand installiert. Die zweite Bedieneinheit ist beispielsweise in einem ersten Zustand im Fahrerstand verborgen, beispielsweise eingeklappt oder eingezogen, und in einem zweiten Zustand dem Fahrer zugänglich. Mit dem Ausklappen oder Ausziehen kann die zweite Bedieneinheit aktiviert werden.The first operating unit is arranged accessible in a driver's cab of the rail vehicle for the driver of the rail vehicle, conventionally installed permanently in the driver's cab. The second operating unit is hidden, for example, in a first state in the driver's cab, for example, folded or retracted, and accessible to the driver in a second state. The second operating unit can be activated by unfolding or removing.
Weitergebildet umfasst das Schienenfahrzeug zusätzlich mechanisch zu betätigende, beispielsweise analoge, Bedienelemente, welche direkt mit anzusteuernden Schützen dritter Funktionen verdrahtet sind. Die dritten Funktionen sind dabei insbesondere aus der Gesamtheit der ersten Funktionen ausgewählt und ungleich den zweiten Funktionen. Als mechanisch zu betätigendes Bedienelement eignet sich beispielsweise ein Tastschalter.Developed further includes the rail vehicle additionally mechanically operated, for example, analog, controls, which are wired directly to be controlled shooters third functions. The third functions are selected in particular from the totality of the first functions and unlike the second functions. As a mechanically operated control element, for example, a push-button switch is suitable.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Schienenfahrzeug ein erstes zentrales Steuergerät aufweist, welches mit dem ersten Bus-System zur Datenübertragung verbunden ist und, dass es ein zweites zentrales Steuergerät aufweist, welches mit dem zweiten Bus-System zur Datenübertragung verbunden ist.A further development of the invention is to be seen in that the rail vehicle has a first central control unit, which is connected to the first bus system for data transmission is and that it has a second central control unit, which is connected to the second bus system for data transmission.
Alternativ ist die zweite Bedieneinheit über eine Rechnereinheit mit dem zweiten Controller verbunden. Dieser ist insbesondere direkt verdrahtet mit den Schützen der zweiten Funktionen. Auch der erste Controller weist insbesondere eine feste Verdrahtung mit den Schützen der ersten Funktionen auf.Alternatively, the second operating unit is connected to the second controller via a computer unit. This is in particular directly wired with the contactors of the second functions. In particular, the first controller also has a fixed wiring with the contactors of the first functions.
Die Rechnereinheit ist geeignet zur Ausführung der zweiten, sogenannten Räumfahrt-Funktionen. Sie ist daher insbesondere einfacher ausgestaltet wie ein zentrales Steuergerät. Die Verbindung von zweiter Bedieneinheit und Rechnereinheit kann ebenfalls über ein zum ersten Bus-System zur Datenübertragung redundantes zweites Bus-System zur Datenübertragung hergestellt sein.The computer unit is suitable for the execution of the second, so-called Räumfahrt functions. It is therefore designed in particular simpler as a central control unit. The connection between the second operating unit and the computer unit can likewise be established via a second bus system for data transmission which is redundant to the first bus system for data transmission.
Mit der zweiten Bedieneinheit werden insbesondere folgende Funktionen gesteuert: Umstellen der Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs zwischen Vor- und Rückwärtsfahrten und/oder Heben und Senken eines Stromabnehmers und/oder Ein- und Ausschalten einer Außenbeleuchtung und/oder Ein- und Ausschalten einer Innenbeleuchtung und/oder Ein- und Ausschalten eines Scheibenwischers und/oder Umstellen einer Weiche und/oder Beschleunigen des Schienenfahrzeugs und/oder Abbremsen des Schienenfahrzeugs, inklusive Betriebsbremsen und/oder Gefahrenbremsen, und/oder Funksprechen und/oder Durchsagen im Schienenfahrzeug und/oder Öffnen und Schließen von Türen des Schienenfahrzeugs und/oder Ein- und Ausschalten von Warnsignalen, inklusive Warnblinken und/oder die Aktivierung einer Warnglocke. Darüber hinaus kann die zweite Bedieneinheit die Funktion eines Not-Aus-Schalters aufweisen. Das Ein- und Ausschalten der zweiten Bedieneinheit erfolgt über einen mechanisch zu betätigenden Taster, oder aber die zweite Bedieneinheit ist auf einem Touchscreen abgebildet, welcher weitere Informationen für den Fahrer bereitstellt, dann kann das Ein- und Ausschalten der Räumfahrt auch über die zweite Bedieneinheit erfolgen. Ist beispielsweise ein konventioneller Fahrschalter vorgesehen, kann mittels diesem das Schienenfahrzeug beschleunigt und abgebremst werden, was dann von der zweiten Leitebene nicht mehr steuerbar ist. Ebenso verhält es sich mit den Funktionen, die mittels eines Multifunktions-Joystick oder über eine elektroakustische Anlage, welche unabhängig von der ersten Leitebene im Schienenfahrzeug installiert ist, beispielsweise für die Funktionen Funksprechen oder Fahrerdurchsage, gesteuert werden. Mittels der zweiten Leitebene lassen sich weniger Funktionen des Schienenfahrzeugs steuern als mittels der ersten Leitebene.In particular, the following functions are controlled with the second operating unit: Changing the direction of travel of the rail vehicle between forward and reverse travel and / or raising and lowering of a pantograph and / or switching on and off of external lighting and / or switching on and off of interior lighting and / or on and / or switching off a windshield wiper and / or switching over a switch and / or accelerating the rail vehicle and / or braking the rail vehicle, including service brakes and / or danger brakes, and / or radio talk and / or announcements in the rail vehicle and / or opening and closing of doors Railway vehicle and / or switching on and off of warning signals, including hazard warning lights and / or the activation of a warning bell. In addition, the second operating unit may have the function of an emergency stop switch. The switching on and off of the second operating unit via a mechanically actuated button, or the second control unit is displayed on a touch screen, which provides further information for the driver, then the switching on and off of the Räumfahrt can also be done via the second control unit , If, for example, a conventional travel switch is provided, the rail vehicle can be accelerated and decelerated by means of this, which is then no longer controllable by the second control level. The same applies to the functions that are controlled by means of a multi-function joystick or via an electroacoustic system which is installed independently of the first control level in the rail vehicle, for example for the functions radio talk or driver announcement. By means of the second control level, fewer functions of the rail vehicle can be controlled than by means of the first control level.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Sie wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, in denen jeweils ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist. Gleiche Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Schaltbild der Steuerung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs, -
2 zeigt einen Fahrzeugskopf eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit erster und zweiter Bedieneinheit, -
3 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Fahrzeugskopfs mit erster und zweiter Bedieneinheit.
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1 shows a circuit diagram of the control of the rail vehicle according to the invention, -
2 shows a vehicle head of a rail vehicle according to the invention with first and second operating unit, -
3 shows a further embodiment of a vehicle head with first and second operating unit.
Daher sind üblicherweise weitere Bedienelemente zur Steuerung von wichtigen, sogenannten Räumfahrt-Funktionen und deren entsprechenden Schützen, fest mit den entsprechenden Schützen verdrahtet. So ist auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Taster
Erfindungsgemäß sind Räumfahrt-Funktionen mit einer zweiten Leitebene steuerbar. Diese umfasst eine zweite Bedieneinheit 2 und einen zweiten Controller
In einer ersten Ausführungsform sind der zweite Controller
Alternativ ist die zweite Bedieneinheit
Ist ein Multifunktionsjoystick vorgesehen kann dieses ebenfalls über die Rechnereinheit mit dem Controller und entsprechend mit den Schützen verbunden sein. Auf eine feste Verdrahtung aller Räumfahrt-Funktionen wird erfindungsgemäß verzichtet.If a multi-function joystick is provided, it can also be connected to the controller via the computer unit and accordingly to the shooter. On a fixed wiring all clearing functions is omitted according to the invention.
Sowohl die erste, als auch die zweite Bedieneinheit sind im Schienenfahrzeug, dessen Fahrerstand
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