DE102009016763B4 - Device for transmitting information - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Übertragung von Informationen zwischen Modulen, die in einem oder mehreren Fahrzeugen (1, 2), insbesondere in einem oder mehreren Eisenbahnfahrzeugen angeordnet sind, wobei ein Modul ein Sensor (4), eine Betätigungseinrichtung (5) oder eine Steuereinheit (3) ist, wobei – jedes Modul mit einer Sende-/Empfangseinheit (6, 7, 8) in Verbindung steht und – die Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8) über mindestens ein funkbasiertes Netzwerk (9) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in demselben Fahrzeug (1) angeordnete Module (3, 5) mit unterschiedlichen Sende-/Empfangseinheiten (6, 8) in Verbindung stehen und dass eines (5) dieser Module über ein kurzes Kabel (10), das durch eine Wagenkastenwand (11) des Fahrzeugs (1) hindurchgeführt ist, mit der diesem Modul (5) zugeordneten, jenseits der Wagenkastenwand (11) angeordneten Sende-/Empfangseinheit (8) verbunden ist.Device for the transmission of information between modules which are arranged in one or more vehicles (1, 2), in particular in one or more railway vehicles, wherein a module is a sensor (4), an actuating device (5) or a control unit (3) , wherein - each module is connected to a transmitting / receiving unit (6, 7, 8) and - the transmitting / receiving units (6, 7, 8) are connected via at least one radio-based network (9), characterized in that, that at least two modules (3, 5) arranged in the same vehicle (1) are connected to different transmitting / receiving units (6, 8) and that one (5) of these modules is connected via a short cable (10) that goes through a car body wall (11) of the vehicle (1) is passed through, with the transmitter / receiver unit (8) assigned to this module (5) and arranged on the other side of the car body wall (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen zwischen Modulen, die in einem oder mehreren Fahrzeugen, insbesondere in einem oder mehreren Eisenbahnfahrzeugen angeordnet sind, wobei ein Modul ein Sensor, eine Betätigungseinrichtung oder eine Steuereinheit ist, wobei jedes Modul mit einer Sende-/Empfangseinheit in Verbindung steht und die Sende-/Empfangseinheiten über mindestens ein funkbasiertes Netzwerk in Verbindung stehen.The invention relates to a device for transmitting information between modules, which are arranged in one or more vehicles, in particular in one or more railway vehicles, wherein a module is a sensor, an actuator or a control unit, each module having a transmitting / receiving unit is in communication and the transceiver units communicate via at least one radio-based network.

Zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Eisenbahnzug, wird bisher ein Fahrzeugbus eingesetzt, der eine durch das gesamte Fahrzeug hindurchgeführte Leitung ist. Diese Leitung besteht aus einem Kabel, das zur Datenübermittlung geeignet ist. Alle Module im Fahrzeug sind an diesen Fahrzeugbus angeschlossen. Dazu dienen Steckverbindungen.For transmitting information in a vehicle, in particular in a railway train, a vehicle bus has been used so far, which is a guided through the entire vehicle line. This cable consists of a cable that is suitable for data transmission. All modules in the vehicle are connected to this vehicle bus. These serve plug connections.

Besonders in einem langen Eisenbahnzug benötigt man für den Fahrzeugbus einen hohen Materialaufwand, da alle Sensoren und Betätigungseinrichtungen, z. B. Bremsen, die sich z. B. im letzten Wagen befinden, mit der Lokomotive verbunden sein müssen. Ein langer Fahrzeugbus ist darüber hinaus störungsanfällig hinsichtlich mechanischer Einflüsse, die z. B. auf Erschütterungen im Eisenbahnverkehr zurückzuführen sind. Außerdem können sich elektrische und magnetische Einflüsse nachteilig auf einen langen Fahrzeugbus auswirken.Especially in a long train you need for the vehicle bus a high cost of materials, since all sensors and controls, such. B. brakes, z. B. in the last car must be connected to the locomotive. A long vehicle bus is also prone to failure with respect to mechanical influences, the z. B. due to vibrations in rail transport. In addition, electrical and magnetic effects can adversely affect a long vehicle bus.

Die WO 01/89903 A1 beschreibt eine in einem Drehgestell angeordnete Sensoreinheit, welche über eine drahtlose Datenverbindung mit einer Auswerteeinheit im Fahrzeuginnenraum verbunden ist.The WO 01/89903 A1 describes a arranged in a bogie sensor unit which is connected via a wireless data connection with an evaluation unit in the vehicle interior.

In der US 2008/0195265 A1 sind außerdem Drehgestellsensoren offenbart, die untereinander und mit einem Server eines führenden Fahrzeugs drahtlos in Verbindung stehen.In the US 2008/0195265 A1 In addition, bogie sensors are disclosed which communicate wirelessly with each other and with a server of a leading vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug, insbesondere in einem langen Eisenbahnzug, anzugeben, die selbst bei Erschütterungen und bei elektrischen und magnetischen Einflüssen kaum störanfällig ist und darüber hinaus mit wenig Material schnell aufzubauen ist.The invention is based on the object to provide a device for transmitting information in a vehicle, especially in a long train, specify that is hardly susceptible to interference even with shocks and electrical and magnetic influences and beyond quickly build up with little material.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass zumindest zwei in demselben Fahrzeug angeordnete Module mit unterschiedlichen Sende-/Empfangseinheiten in Verbindung stehen und dass eines dieser Module über ein kurzes Kabel, das durch eine Wagenkastenwand des Fahrzeugs hindurchgeführt ist, mit der diesem Modul zugeordneten, jenseits der Wagenkastenwand angeordneten Sende-/Empfangseinheit verbunden ist.The object is achieved according to the invention in that at least two arranged in the same vehicle modules with different transmitting / receiving units are in communication and that one of these modules via a short cable, which is passed through a car body wall of the vehicle, associated with this module , Beyond the car body wall arranged transmitting / receiving unit is connected.

Damit wird der Vorteil erzielt, dass Trennwände die Funkübertragung nicht verhindern oder auch nur stören können. Da nur sehr kurze Kabel benötigt werden, die unwesentlich länger als die Dicke einer solchen Trennwand sind, ist die Störanfälligkeit der Kabel vernachlässigbar. Beispielsweise ist ein Modul, das sich in einem Dachcontainer befindet, über ein kurzes Kabel mit einer Sende-/Empfangseinheit verbunden, die im Wagenkasten angeordnet ist. Es kann auch ein Modul, das sich im Inneren eines Drehgestells befindet über ein kurzes Kabel mit einer außen am Drehgestell angeordneten Sende-/Empfangseinheit verbunden sein.This provides the advantage that partitions can not prevent or even interfere with radio transmission. Since only very short cables are needed, which are insignificantly longer than the thickness of such a partition, the susceptibility of the cable is negligible. For example, a module, which is located in a roof container, connected via a short cable to a transmitting / receiving unit, which is arranged in the car body. It may also be a module that is located inside a bogie via a short cable with an outside of the bogie arranged transmitting / receiving unit connected.

Ferner müssen nur sehr wenige Leitungen verlegt werden. Insbesondere bei einem langen Eisenbahnzug werden dadurch, dass kein Fahrzeugbus verlegt werden muss, bei der Herstellung sehr viel Arbeitszeit und Material gespart. Es wird auch der Vorteil erzielt, dass weniger Funktionsstörungen auftreten können, da der Fahrzeugbus störanfällig bei Erschütterungen und auch bei elektrischen und magnetischen Einflüssen ist, die im Eisenbahnverkehr üblich sind.Furthermore, only very few lines must be laid. In particular, in a long train because of the fact that no vehicle bus must be laid, saved in the production of much work and material. There is also the advantage that less malfunction may occur because the vehicle bus is susceptible to interference from shocks and also electrical and magnetic influences that are common in railway traffic.

Das mindestens eine funkbasierte Netzwerk ist so aufgebaut, dass es mit anderen Vorrichtungen zur Übertragung von Informationen kompatibel ist.The at least one radio-based network is designed to be compatible with other devices for transmitting information.

Das mindestens eine funkbasierte Netzwerk arbeitet beispielsweise im GHz-Bereich. Eine solche Frequenz ist besonders für die Informationsübertragung geeignet.The at least one radio-based network operates, for example, in the GHz range. Such a frequency is particularly suitable for the transmission of information.

Beispielsweise hat das mindestens eine funkbasierte Netzwerk ein abgeschirmtes Frequenzband. Damit wird der Vorteil erzielt, dass andere drahtlose Übertragungssysteme, wie z. B. die drahtlose Sprachübertragung, das mindestens eine funkbasierte Netzwerk nicht stören können.For example, the at least one radio-based network has a shielded frequency band. This provides the advantage that other wireless transmission systems, such. As the wireless voice transmission that can not interfere with at least one wireless network.

Beispielsweise sind mindestens zwei funkbasierte Netzwerke vorhanden, zu deren Verbindung zwei Sende-/Empfangseinheiten über ein kurzes Kabel verbunden sind. Der Aufbau von zwei oder mehreren getrennten Netzwerken oder Gruppen von Netzwerken kann zur Erhöhung der Sicherheit erforderlich sein oder weil z. B. Trennwände vorhanden sind, die von den Funksignalen nicht zuverlässig durchdrungen werden.For example, there are at least two radio-based networks to connect two transceiver units are connected via a short cable. The construction of two or more separate networks or groups of networks may be required to enhance security, or because e.g. B. partitions are present, which are not reliably penetrated by the radio signals.

Falls die Ausbreitung von Funksignalen behindernde Trennwände vorhanden sind, z. B. eine Feuerschutzwand oder eine Bodenplatte oder eine Wand des Wagenkastens, ist das kurze Kabel beispielsweise durch eine solche Trennwand des Fahrzeuges hindurchgeführt.If the propagation of radio signals obstructing partitions are present, for. As a fire wall or a floor plate or a wall of the car body, the short cable is passed, for example, through such a partition wall of the vehicle.

Beispielsweise sind die funkbasierten Netzwerke zu einem logischen Netzwerk verschaltet. Die Übertragung von Informationen kann dadurch koordiniert werden.For example, the radio-based networks are interconnected to a logical network. The transmission of information can thereby be coordinated.

Beispielsweise sind zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen Sicherungsprotokolle der Sende-/Empfangseinheiten erstellbar. Solche Protokolle können auf dem Ethernet basieren und sind dann kompatibel mit anderen Protokollen.By way of example, security protocols for the transmission / reception units can be generated for transmission of security-relevant information. Such protocols can be Ethernet based and are then compatible with other protocols.

Alternativ oder zusätzlich zu Sicherungsprotokollen sind zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen den Sende-/Empfangseinheiten beispielsweise Sicherungseinrichtungen zugeordnet.As an alternative or in addition to security protocols, the transmission / reception units, for example, are assigned security devices for transmitting security-relevant information.

Durch geeignete Sicherungsmaßnahmen wird der Vorteil erzielt, dass das funkbasierte Netzwerk weitgehend ohne Störungen arbeiten kann.Suitable safeguards provide the advantage that the radio-based network can operate largely without interference.

Mit der Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass diese Vorrichtung mit wenig Material und Zeitaufwand aufgebaut werden kann und dass diese Vorrichtung nur wenig störanfällig hinsichtlich Erschütterungen und auch elektrischer und magnetischer Einflüsse ist.With the device for transmitting information in a vehicle according to the invention, in particular the advantage is achieved that this device can be constructed with little material and time and that this device is only slightly susceptible to interference with shocks and electrical and magnetic influences.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Eisenbahnfahrzeuge mit funkbasiertem Netzwerk.An embodiment of the device for transmitting information in a vehicle is explained in more detail with reference to the drawing:
The drawing shows schematically two railway vehicles with radio-based network.

Das erste Fahrzeug 1 ist mit dem zweiten Fahrzeug 2 mechanisch verbunden. Dem ersten Fahrzeug 1 sind als Module eine Steuereinheit 3, ein Sensor 4 und eine Betätigungseinrichtung 5, die z. B. eine Klimaanlage ist, zugeordnet. Jedes dieser Module steht mit einer Sende-/Empfangseinheit 6, 7, 8 in Verbindung. Die Kommunikation zwischen diesen Sende-/Empfangseinheiten 6, 7, 8 ist durch funkbasierte Netzwerke 9 gewährleistet, die im GHz-Bereich arbeiten. Die Sende-/Empfangseinheiten 7, 8 stehen mit den ihnen zugeordneten Modulen über ein kurzes Kabel 10 in Verbindung, weil sich zwischen der Sende-/Empfangseinheit 7, 8 und dem Modul eine die drahtlose Übertragung behindernde Trennwand 11 befindet, durch die das kurze Kabel 10 hindurchgeführt ist. Zur Überwindung anderer Trennwände 12, die zum Beispiel Wände eines der Fahrzeuge 1, 2 sind und die Ausbreitung der Funksignale behindern können, sind kurze Kabel 13 eingesetzt, die diese Trennwände 12 durchdringen und an beiden Enden mit jeweils einer Sende-/Empfangseinheit 14, 15 verbunden sind. Es sind dadurch mehrere Gruppen funkbasierter Netzwerke 9 gegeben, die jeweils über ein kurzes Kabel 13 und zwei Sende-/Empfangseinheiten 14, 15 in Verbindung stehen. Die funkbasierten Netzwerke 9 können zu einem nicht gezeigten logischen Netzwerk verschaltet sein. Gruppen funkbasierter Netzwerke 9, die durch kurze Kabel 13 verbunden sind, befinden sich im ersten Fahrzeug 1, im zweiten Fahrzeug 2, im Raum zwischen den beiden Fahrzeugen 1 und 2 und unter dem ersten Fahrzeug 1. Zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen sind in den Sende-/Empfangseinheiten 6, 7, 8, 14, 15 nicht gezeigte Sicherungseinrichtungen integriert. Die Vorrichtung zur Übertragung von Informationen kommt ohne einen Fahrzeugbus aus, der sich als Leitung durch die Fahrzeuge 1 und 2 hindurchzieht. Funkbasierte Netzwerke 9 sind schnell mit geringem Materialaufwand aufzubauen und sind wenig störanfällig.The first vehicle 1 is with the second vehicle 2 mechanically connected. The first vehicle 1 are modules as a control unit 3 , a sensor 4 and an actuator 5 that z. B. is an air conditioner assigned. Each of these modules is connected to a transmitting / receiving unit 6 . 7 . 8th in connection. The communication between these transceiver units 6 . 7 . 8th is through radio-based networks 9 guaranteed to work in the GHz range. The transceiver units 7 . 8th stand with their assigned modules via a short cable 10 in connection, because between the transmitting / receiving unit 7 . 8th and the module a wireless transmission-obstructing partition 11 located through which the short cable 10 passed through. To overcome other partitions 12 for example, walls of one of the vehicles 1 . 2 and hinder the propagation of radio signals are short cables 13 used these partitions 12 penetrate and at both ends, each with a transmitting / receiving unit 14 . 15 are connected. There are thus several groups of radio-based networks 9 given, each with a short cable 13 and two transceiver units 14 . 15 keep in touch. The radio-based networks 9 can be interconnected to a logical network, not shown. Groups of radio-based networks 9 passing through short cables 13 are in the first vehicle 1 , in the second vehicle 2 in the space between the two vehicles 1 and 2 and under the first vehicle 1 , For transmission of safety-relevant information in the transmitting / receiving units 6 . 7 . 8th . 14 . 15 integrated safety devices not shown. The device for transmitting information does not require a vehicle bus, which acts as a conduit through the vehicles 1 and 2 passeth through. Radio-based networks 9 are quick to set up with low material costs and are less prone to failure.

Claims (7)

Vorrichtung zur Übertragung von Informationen zwischen Modulen, die in einem oder mehreren Fahrzeugen (1, 2), insbesondere in einem oder mehreren Eisenbahnfahrzeugen angeordnet sind, wobei ein Modul ein Sensor (4), eine Betätigungseinrichtung (5) oder eine Steuereinheit (3) ist, wobei – jedes Modul mit einer Sende-/Empfangseinheit (6, 7, 8) in Verbindung steht und – die Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8) über mindestens ein funkbasiertes Netzwerk (9) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in demselben Fahrzeug (1) angeordnete Module (3, 5) mit unterschiedlichen Sende-/Empfangseinheiten (6, 8) in Verbindung stehen und dass eines (5) dieser Module über ein kurzes Kabel (10), das durch eine Wagenkastenwand (11) des Fahrzeugs (1) hindurchgeführt ist, mit der diesem Modul (5) zugeordneten, jenseits der Wagenkastenwand (11) angeordneten Sende-/Empfangseinheit (8) verbunden ist.Device for transmitting information between modules which are in one or more vehicles ( 1 . 2 ), in particular in one or more railway vehicles, wherein a module is a sensor ( 4 ), an actuating device ( 5 ) or a control unit ( 3 ), wherein - each module is provided with a transceiver unit ( 6 . 7 . 8th ) and - the transceiver units ( 6 . 7 . 8th ) via at least one radio-based network ( 9 ), characterized in that at least two in the same vehicle ( 1 ) arranged modules ( 3 . 5 ) with different transceiver units ( 6 . 8th ) and that one ( 5 ) of these modules via a short cable ( 10 ), which through a car body wall ( 11 ) of the vehicle ( 1 ), with which this module ( 5 ), beyond the car body wall ( 11 ) arranged transceiver unit ( 8th ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine funkbasierte Netzwerk (9) im GHz-Bereich arbeitet.Device according to Claim 1, characterized in that the at least one radio-based network ( 9 ) works in the GHz range. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei funkbasierte Netzwerke (9) vorhanden sind, zu deren Verbindung zwei Sende-Empfangseinheiten (14, 15) über ein kurzes Kabel (13) verbunden sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two radio-based networks ( 9 ), to the connection of which two transceiver units ( 14 . 15 ) via a short cable ( 13 ) are connected. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Kabel (13) durch eine Trennwand (12) des Fahrzeugs (1, 2) hindurchgeführt ist.Device according to claim 3, characterized in that the short cable ( 13 ) by a partition wall ( 12 ) of the vehicle ( 1 . 2 ) is passed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die funkbasierten Netzwerke (9) zu einem logischen Netzwerk verschaltet sind. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the radio-based networks ( 9 ) are interconnected to a logical network. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen Sicherungsprotokolle der Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8, 14, 15) erstellbar sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the transmission of security-relevant information backup protocols of the transmitting / receiving units ( 6 . 7 . 8th . 14 . 15 ) are producible. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen den Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8, 14, 15) Sicherungseinrichtungen zugeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that for the transmission of security-relevant information to the transmitting / receiving units ( 6 . 7 . 8th . 14 . 15 ) Safety devices are assigned.
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