AT528154A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs

Info

Publication number
AT528154A1
AT528154A1 ATA50139/2024A AT501392024A AT528154A1 AT 528154 A1 AT528154 A1 AT 528154A1 AT 501392024 A AT501392024 A AT 501392024A AT 528154 A1 AT528154 A1 AT 528154A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
sensor
control unit
vehicle
designed
unit
Prior art date
Application number
ATA50139/2024A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philipp Tarter Dipl Ing
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 Philipp Tarter Dipl Ing filed Critical Philipp Tarter Dipl Ing
Priority to ATA50139/2024A priority Critical patent/AT528154A1/de
Publication of AT528154A1 publication Critical patent/AT528154A1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/04Indicating or recording train identities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/029Location-based management or tracking services

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung physikalischer Größen eines Fahrzeugs (1) oder der Ladung eines Fahrzeugs (1), umfassend zumindest eine, zur Anordnung an dem Fahrzeug (1) oder der Ladung ausgebildete Sensoreinheit (2, 2‘, 2‘‘), die zur Aufnahme von Messdaten zumindest einer physikalischen Größe ausgebildet ist, eine, zur Anordnung an dem Fahrzeug (1) oder der Ladung ausgebildete Steuereinheit (3) mit einem Positionssensor (4), der zur Messung von Ort und Geschwindigkeit ausgebildet ist, einer Datenverarbeitungseinheit (5), einem aufladbaren Energiespeicher (6), sowie einer Kommunikationseinheit (7), welche eine drahtlose Verbindung mit dem Sensor (2, 2‘, 2‘‘) sowie eine drahtlose Verbindung mit einem Server (8) bereitstellt, wobei die Datenverarbeitungseinheit (5) dazu ausgebildet ist, die von den Sensoreinheiten (2, 2‘, 2‘‘) aufgenommenen Messdaten entgegenzunehmen, zu aggregieren und als Datenpaket gemeinsam an den Server (9) zu übermitteln, sowie die Abfrage der Sensoreinheit (2, 2‘, 2‘‘) und die Messung von Ort und Geschwindigkeit gemäß zumindest einer vordefinierten Konfiguration (9, 9‘, 9‘‘) durchzuführen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer
Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung der Position
und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs.
Aus dem Stand der Technik sind derartige Vorrichtungen und Verfahren grundsätzlich bekannt. Insbesondere auf dem Gebiet des Schienenverkehrs ist es erforderlich, physikalische Größen des Fahrzeugs oder der Ladung des Fahrzeugs laufend zu überwachen, beispielsweise den Zustand kritischer Komponenten wie der Bremsen, oder die Temperatur und das Gewicht der Ladung. Gleichzeitig müssen die Position
und Geschwindigkeit des Fahrzeugs laufend überwacht werden.
Zu diesem Zweck sind Ortungsgeräte bekannt, die einen oder mehrere, auf dem Fahrzeug oder der Ladung angeordnete physikalische Sensoren aufweisen, sowie einen Positionssensor umfassen, der zur laufenden Messung von Ort und Geschwindigkeit ausgebildet ist. In der Regel sind diese Ortungsgerät über eine Kommunikationseinheit mit einem externen Server verbunden, auf den die Messergebnisse laufend übertragen werden. Die Benutzer haben die Möglichkeit, die Messergebnisse, also Ort, Geschwindigkeit und die gemessene physikalische Größe,
laufend über das Internet oder ein anderes Kommunikationsnetz abzufragen.
Ein wesentliches Problem dieser bekannten Vorrichtungen und Verfahren besteht jedoch in deren mangelnder Flexibilität. Zwar können verschiedene Sensoren für verschiedene Anwendungsfälle bereitgestellt werden, beispielsweise Kraftsensoren zur Messung des Gewichts der Ladung, es ist jedoch regelmäßig nicht möglich, die
Anwendungsfälle einfach zu ändern oder zu erweitern.
Ein weiteres Problem bekannter Vorrichtungen besteht darin, dass die Datenübertragung von den Sensoren zum Ortungsgerät und weiter zum Server Energie benötigt, die bei Fahrzeugen regelmäßig begrenzt ist. Aufgrund des Energieverbrauchs bei der Datenübertragung ist die Einsatzdauer bekannter Vorrichtungen in der Regel auf
wenige Monate begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, dieses und andere Probleme zu lösen und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs bereitzustellen, welche einfach an unterschiedliche Anwendungsfälle anpassbar ist. Die Vorrichtung soll möglichst wenig Energie verbrauchen und für die mehrjährige autarke Verwendung auf
Fahrzeugen ausgebildet sein.
Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung
und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs umfasst eine oder mehrere, zur Anordnung an dem Fahrzeug oder der Ladung ausgebildete Sensoreinheiten, die
zur Aufnahme zumindest einer physikalischen Größe ausgebildet sind.
Die Ladung kann ein Tank, Container oder dergleichen sein. Die Sensoreinheiten können einen oder mehrere Drucksensoren, Kraftsensoren, Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Neigungssensoren, Vibrationssensoren, Abstandssensoren oder dergleichen umfassen. Die Sensoreinheiten können eine Datenverarbeitungseinheit und eine Batterie umfassen und zur autarken Aufnahme von
Messdaten ausgebildet sein.
Ferner umfasst die Vorrichtung eine zur Anordnung an dem Fahrzeug oder der Ladung ausgebildete Steuereinheit. Die Steuereinheit umfasst einen Positionssensor, der zur laufenden Messung von Ort und Geschwindigkeit ausgebildet ist. Dabei handelt es sich
beispielsweise um einen GPS-Sensor.
In der Steuereinheit ist eine Datenverarbeitungseinheit vorgesehen. Diese kann als Mikrocontroller ausgebildet sein. Eine derartige Datenverarbeitungseinheit kann eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen flüchtigen Halbleiterspeicher (RAM), einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher (ROM, SSD-Festplatte), einen magnetischen Speicher (Festplatte) und/oder einen optischen Speicher (CD-ROM) sowie Schnittstelleneinheiten (Ethernet, USB) und dergleichen umfassen. Die Bestandteile
derartiger Datenverarbeitungseinheiten sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
In der Steuereinheit ist ein aufladbarer Energiespeicher vorgesehen, der ausreichend Kapazität aufweist, um den autarken Betrieb der Vorrichtung für längere Zeit zu gewährleisten, insbesondere über einen Zeitraum von über einem Jahr. Um den Energiespeicher aufzuladen, können an der Steuereinheit Photovoltaik-Zellen
angeordnet sein.
Ferner ist in der Steuereinheit eine Kommunikationseinheit vorgesehen, welche eine drahtlose Verbindung mit den Sensoreinheiten bereitstellt, beispielsweise über eine Funk- oder eine Bluetooth Low Energy (BLE) Verbindung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit mit bis zu 8 Sensoreinheiten in Verbindung
steht. Zu diesem Zweck haben auch die Sensoreinheiten entsprechende BLE-Module.
Die Steuereinheit ist ferner dazu ausgebildet, sich über eine weitere drahtlose Verbindung mit einem Server im Internet zu verbinden, beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung. Da diese Verbindung in der Regel viel Energie benötigt, sollte die
Verbindung möglichst selten aufgebaut werden.
Die Sensoreinheit kann im Wesentlichen identisch zur Steuereinheit ausgebildet sein, mit dem Unterschied, dass die Sensoreinheit nur zur Kommunikation mit der Steuereinheit, und nicht zur Kommunikation mit einem externen Server ausgebildet sein muss. Im Gegensatz zur Steuereinheit muss die Sensoreinheit mit physikalischen Sensoren ausgestattet sein, muss jedoch keinen Positionssensor aufweisen. Auch kann die Sensoreinheit statt eines aufladbaren Energiespeichers eine langlebige Batterie
aufweisen.
Erfindungsgemäß ist die Sensoreinheit dazu ausgebildet, Messdaten aufzunehmen, zu speichern, zu verarbeiten und über eine BLE-Verbindung an die Steuereinheit weiterzuleiten. Dies kann im Wesentlichen autark erfolgen, also mit voreingestellten Abtastraten der in der Sensoreinheit befindlichen physikalischen Sensoren. Die Sensoreinheit kann auch eine interne Logik befolgen, wonach nur Messdaten, die eine
vorgegebene Schwelle durchbrechen, an die Steuereinheit weitergeleitet werden.
Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, die von Sensoreinheiten aufgenommenen Messdaten entgegenzunehmen und zu Datenpaketen zu aggregieren. Das Datenpaket kann ausgewählte Rohdaten enthalten. Erst danach übermittelt die Steuereinheit das
aggregierte Datenpaket an den Server.
Erfindungsgemäß erfolgt die die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung der Messdaten gemäß einer vordefinierten und dynamischen Konfiguration, welche insbesondere die anzuwendenden Abtastraten der physikalischen Sensoren in den Sensoreinheiten und des Positionssensors in der Steuereinheit enthält. Ferner kann die Konfiguration logische Bedingungen enthalten, die darüber bestimmen, ob ein
Datenpaket an den Server gesendet wird oder nicht.
Erfindungsgemäß kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, die von den Sensoreinheiten empfangenen Messdaten zu speichern, deren Relevanz für die anzuwendende Konfiguration zu bewerten und nur als relevant bewertete Daten zu
aggregieren und als Datenpaket an den Server zu übermitteln.
Die Beurteilung der Relevanz einer Messung für die anzuwendende Konfiguration kann auf Grundlage der Messwerte der Sensoreinheiten und/oder des Positionssensors erfolgen. Beispielsweise sollte die Feststellung, ob ein Fahrzeug überladen ist, an der Ladestelle und im Stillstand erfolgen, sodass vorab die GPS-Position, die Geschwindigkeit und/oder Vibrationen des Fahrzeugs gemessen werden, und das Gewicht der Ladung erst dann von der Steuereinheit an den Server übermittelt werden,
wenn das Fahrzeug am richtigen Ort stillsteht.
Daten sollten nur bei Bedarf und mit der geringsten erforderlichen Abtastrate erzeugt und an den Server übertragen werden, um Energie zu sparen. Zum Beispiel tritt Bremsenverschleiß nur dann auf, wenn der Bremsdruck auf ein sich bewegendes Objekt ausgeübt wird. Während der Fahrt ist eine Abtastrate des Bremsdrucks von wenigen Sekunden sinnvoll, um eine gute zeitliche Auflösung zu erhalten. Wenn ein Fahrzeug jedoch stillsteht, muss der Bremsdruck nicht aufgezeichnet werden. Das Gleiche gilt für einen Temperatursensor der Ladung: wenn die Ladung, etwa ein Tank,
leer ist, muss die Temperatur nicht gemessen werden.
Erfindungsgemäß können mehrere Konfigurationen vorgesehen sein. Die Konfigurationen können vorab definierten Anwendungsfällen entsprechen. Es können verschiedene Anwendungsfälle definiert werden, von der Überwachung einer Fahrzeugbremse über die Betreuung eines Ladevorgangs bis hin zur Qualitätsaufzeichnung beispielsweise beim Transport von Coils. Anstatt jede Sensoreinheit direkt zu konfigurieren, beispielsweise die Abtastrate des physikalischen Sensors anzupassen, wird eine Konfiguration in der Steuereinheit definiert. Gegebenenfalls benötigen unterschiedliche Anwendungsfälle verschiedene Sensoreinheiten. Daher enthalten die Konfigurationen auch die für den Anwendungsfall
erforderlichen Sensoreinheiten.
Erfindungsgemäß kann deshalb vorgesehen sein, dass in der Steuereinheit eine Vielzahl von Konfigurationen vordefiniert sind, die sich durch die aufzunehmenden physikalischen Größen und deren Sensoreinheiten, die zeitliche Frequenz At der Aufnahme der physikalischen Größen in den Sensoreinheiten, sowie die zeitliche
Frequenz AT der Abfrage des Positionssensors unterscheiden.
Die Konfiguration kann nach Bedarf und spezifischem Anwendungsfall dynamisch eingestellt werden. Eine Sensoreinheit wird nur bei Bedarf aktiviert; ihre Empfindlichkeit und Abtastrate wird entsprechend des Anwendungsfalls auf der Grundlage von
Messdaten eingestellt.
Die Auswahl und Anpassung der Konfigurationen kann erfindungsgemäß in der Steuereinheit selbst vorgenommen werden, um den Energieverbrauch zu minimieren. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit ein Benutzerinterface aufweisen. Die
Steuereinheit kann die Konfigurationen vom externen Server erhalten.
Die Steuereinheit kann die Konfigurationen aber auch automatisch auswählen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, vom externen Server Instruktionen entgegenzunehmen, um Konfigurationen auszuwählen, zu ändern oder neu zu erstellen. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, vordefinierte Konfigurationen abhängig von der Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs, den entgegengenommenen Daten der Sensoreinheit, und/oder
Instruktionen des Servers auszuwählen oder anzupassen.
Die Konfigurationen können zu diesem Zweck als Datenobjekte ausgebildet sein, welche einerseits die erforderlichen Sensoreinheiten und deren Abtastraten, sowie andererseits vordefinierte logische Bedingungen enthalten, welche zur Behandlung des
betreffenden Anwendungsfalls erforderlich sind.
Um Energie zu sparen, kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, von einem Ruhezustand in einen Arbeitszustand und zurück zu wechseln. Insbesondere kann im Ruhezustand der Ort und die Geschwindigkeit mit einer Abtastrate des Positionssensors von AT1 aufgenommen werden, und im Arbeitszustand mit einer
Abtastrate AT2, wobei AT1 > AT2 ist.
Beispielsweise kann AT1 > 5* AT2, AT1 > 10 * AT2, oder AT1 > 20 * AT2 sein. Die Werte von AT1 und AT2 können beispielsweise 1 Sekunde, 10 Sekunden, 60 Sekunden oder mehrere Minuten sein. Auch sehr langfristige Abtastraten von mehreren Stunden
oder Tagen sind für manche Anwendungsfälle denkbar.
7
Die Sensoreinheit oder die Steuereinheit können auch dazu ausgebildet sein, abhängig von dem Wert der aufgenommenen physikalischen Größe, die Steuereinheit zum
Wechsel vom Ruhezustand in den Arbeitszustand und zurück zu veranlassen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
insbesondere ein Schienenfahrzeug oder einen Lastkraftwagen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder einer Ladung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nehmen die Sensoreinheiten Messdaten zumindest einer physikalischen Größe auf und übermitteln diese über eine erste drahtlose Verbindung an die Steuereinheit. Die Steuereinheit aggregiert die von den Sensoreinheiten erhaltenden Messdaten und sendet sie als Datenpaket über eine zweite drahtlose Verbindung an einen externen Server. Die Abfrage der physikalischen Sensoren und des Positionssensors erfolgt gemäß zumindest einer vordefinierten und dynamischen Konfiguration. Die übrigen Verfahrensschritte entsprechen den oben im Zusammenhang mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung beschriebenen Merkmalen.
Die Erfindung betrifft ferner ein computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausführung eines erfindungsgemäßen
Verfahrens veranlasst.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abschätzung der Abnützung von Bremsblöcken bei Schienenfahrzeugen mit Druckluftbremsen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dies basiert auf der Annahme, dass die Abnützung der Bremssohle (Abrieb dap) sich proportional mit der Summe der umgewandelten kinetischen Energie Ex,n über alle n Bremsvorgänge verhält. Dabei weist zumindest eine Sensoreinheit einen Drucksensor auf, der in einer Bremsleitung des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Während der Fahrt des Schienenfahrzeugs ohne Bremseinsatz werden die gemessenen Druckwerte mit einer niedrigen Abtastrate (z.B. Erfassung alle 30
Minuten) an die Steuereinheit gesendet.
Intern erfasst der Drucksensor in der Sensoreinheit in wesentlich kürzeren Abständen, beispielsweise alle fünf Sekunden, den Druck der Bremsleitung. Falls sich der Druck ändert, wird dies als Bremsvorgang gewertet. Wenn die Sensoreinheit einen Bremsvorgang erkennt, informiert sie die Steuereinheit, die mit einer schnellen GPSMessung (z.B. alle 1-2 Sekunden) beginnt. Die GPS-Messung beinhaltet die Geschwindigkeit. Die Sensoreinheit überträgt jetzt alle fünf Sekunden ihre DruckMesswerte an die Steuereinheit, die das Produkt aus Geschwindigkeit und Druckwert berechnet und integriert. Daraus ergibt sich ein Maß für die aufgewendete Bremsenergie Ex. Die Steuereinheit speichert für jeden erkannten Bremsvorgang die Bremsenergie Ek und summiert sie zu einem Parameter dab, der in größeren
Zeitabständen an den Server übermittelt wird.
Optional können die Messdaten eines Temperatursensors herangezogen werden, der die Temperatur des Bremsbelags überwacht, und der Einfluss der Bremsenergie auf den Abrieb entsprechend gewichtet werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Abrieb des Bremsbelags bei höherer Temperatur stärker ist als bei niedrigerer
Temperatur.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung der
Ausführungsbeispiele, den Ansprüchen und den Figuren.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1a — 1b: schematische Diagramme eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2: schematische Skizzen der Verläufe gemessener Größen während der
Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1a zeigt ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung physikalischer Größen eines
Fahrzeugs 1 in Form eines Schienenfahrzeugs.
Am Fahrzeug 1 sind mehrere Sensoreinheiten 2, 2‘, 2“ angeordnet, die einerseits den Bremsdruck am vorderen und hinteren Radgestell, und andererseits die Temperatur der Ladung überwachen. Die Sensoreinheiten 2, 2’, 2“ umfassen jeweils zumindest einen physikalischen Sensor, eine Datenverarbeitungseinheit, eine Batterie sowie eine Kommunikationseinheit, die dazu ausgebildet ist, die Messdaten über eine BLEVerbindung an eine Steuereinheit 3, die ebenfalls am Fahrzeug 1 angeordnet ist, zu übermitteln. In diesem Ausführungsbeispiel entscheiden die Sensoreinheiten 2, 2‘, 2“ im Wesentlichen autark, ob sie Messdaten an die Steuereinheit 3 übermitteln. Zu diesem Zweck fragen die Sensoreinheiten 2, 2‘, 2“ in kurzen regelmäßigen Zeitabständen ihre physikalischen Sensoren ab und vergleichen die Messdaten mit vordefinierten Schwellwerten. Die Messdaten werden nur dann an die Steuereinheit 3 übermittelt,
wenn diese Schwellwerte durchbrochen werden.
Die Steuereinheit 3 weist einen Positionssensor 4 in Form eines GPS-Sensors auf, der zur laufenden Messung von Ort und Geschwindigkeit ausgebildet ist. Wie in Fig. 1b dargestellt ist, umfasst die Steuereinheit 3 ferner eine Datenverarbeitungseinheit 5, einen aufladbaren Energiespeicher 6, sowie eine Kommunikationseinheit 7. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 3 als Mikrocontroller ausgebildet. Der Energiespeicher 6 ist ein elektrischer Akku, der über ein auf der Außenseite der Steuereinheit 3 angebrachtes Solarpaneel aufgeladen werden kann. Im typischen
Gebrauch kann die Steuereinheit 3 somit über mehrere Jahre autark arbeiten.
Die Kommunikationseinheit 7 der Steuereinheit 3 steht mit den Sensoreinheiten 2, 2‘, 2“ über eine drahtlose Verbindung in Kontakt. Dabei handelt es sich um eine Bluetooth Low Energy Verbindung. Ferner hat die Kommunikationseinheit 7 der Steuereinheit 3 ein Mobilfunkmodul, mit dem eine Verbindung ins Internet hergestellt werden kann.
Über das Internet kann die Steuereinheit 3 mit einem externen Server 8 kommunizieren. Die Datenverarbeitungseinheit 5 der Steuereinheit 3 ist dazu ausgebildet, Messdaten
von den Sensoreinheiten 2, 2‘, 2“ entgegenzunehmen, zu aggregieren und als
Datenpaket 10 an den Server 8 zu übermitteln.
Die Entgegenahme der Messdaten und die Messung von Ort und Geschwindigkeit erfolgt dabei gemäß einer von mehreren vordefinierten und dynamisch änderbaren Konfiguration 9, 9‘, 9“, die in der Steuereinheit 3 gespeichert sind. Die zu verwendende Konfiguration 9, 9‘, 9“ kann dynamisch ausgewählt und angepasst werden und wird
gegebenenfalls vom Server 8 über das Internet an die Steuereinheit 3 übertragen.
Fig. 2 ist eine schematische Skizze der Verläufe gemessener physikalischer Größen während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer beispielhaften Konfiguration zur Überwachung des Zustands der Bremsblöcke eines Schienenfahrzeugs. Bei dieser Anwendung wird der Bremsdruck Pzg(t) in der Bremsleitung des Schienenfahrzeugs mit einem Drucksensor überwacht. Gezeigt ist der Bremsvorgang des Fahrzeugs, bei dem sich die Geschwindigkeit rasch verringert. Während des Bereichs annähernd konstanter Geschwindigkeit erfolgt die Messung der Geschwindigkeit v(t) des Bremsdrucks Pzg(t) mit einer niedrigen Abtastrate 1/AT1. Sobald ein Bremsvorgang erkannt wird, wird die Abtastrate erhöht und Geschwindigkeit sowie Bremsdruck mit einer höheren Abtastrate 1/AT2 aufgenommen. Die Werte von
ATı1 und ATz2 sind hier beispielsweise 60 Sekunden bzw. 5 Sekunden.
Die Druck-Messwerte werden vom Drucksensor an die Steuereinheit übermitteln, die das Integral aus Geschwindigkeit v(t) und Druckwert Ps(t) berechnet. Daraus ergibt sich ein Maß für die aufgewendete Bremsenergie Ex. Die Steuereinheit speichert für jeden erkannten Bremsvorgang die Bremsenergie Ek und summiert sie zu einem Parameter dab, der in größeren Zeitabständen an den Server übermittelt wird, und als MaR für die
Abnutzung der Bremsbeläge dient.
Die Erfindung umfasst auch weitere Anwendungsfälle im Rahmen der nachfolgenden
Patentansprüche.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Vorrichtung zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs (1) oder der Ladung eines Fahrzeugs (1), umfassend a. zumindest eine, zur Anordnung an dem Fahrzeug (1) oder der Ladung ausgebildete Sensoreinheit (2, 2‘, 2“) mit physikalischen Sensoren zur Aufnahme von Messdaten zumindest einer physikalischen Größe, b. eine, zur Anordnung an dem Fahrzeug (1) oder der Ladung ausgebildete Steuereinheit (3) mit i.. einem Positionssensor (4), der zur laufenden Messung von Ort und Geschwindigkeit ausgebildet ist, il. einer Datenverarbeitungseinheit (5), il. einem aufladbaren Energiespeicher (6), sowie iv. einer Kommunikationseinheit (7), welche eine erste drahtlose Verbindung mit der Sensoreinheit (2, 2‘, 2“) sowie eine zweite drahtlose Verbindung mit einem Server (8) bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Sensoreinheit (2, 2‘, 2“) dazu ausgebildet ist, Messdaten aufzunehmen, zu speichern, zu verarbeiten und an die Steuereinheit (3) weiterzuleiten, und b. die Steuereinheit (3) dazu ausgebildet ist, die Messdaten entgegenzunehmen, zu aggregieren und als Datenpaket (10) gemeinsam an den Server (8) zu übermitteln, wobei c. die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung der Messdaten gemäß einer vordefinierten und dynamischen Konfiguration (9, 9‘, 9“) erfolgt, welche insbesondere die Abtastraten der physikalischen Sensoren und
    des Positionssensors (4) bestimmt.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) dazu ausgebildet ist, die von der Sensoreinheit (2, 2‘, 2“) empfangenen Messdaten zu speichern, deren Relevanz für die anzuwendende Konfiguration (9, 9‘, 9“) zu bewerten und nur als relevant bewertete Daten zu aggregieren und als
    Datenpaket (10) an den Server (8) zu übermitteln.
    Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (3) eine Vielzahl von Konfigurationen (9, 9‘, 9“) vordefiniert sind, die sich durch die aufzunehmenden physikalischen Größen und die entsprechenden Sensoreinheiten (2, 2‘, 2“), die Abtastraten der physikalischen Sensoren, sowie die Abtastraten des Positionssensors (4) unterscheiden und gegebenenfalls
    logische Bedingungen enthalten.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) dazu ausgebildet ist, vom externen Server (8) Konfigurationen (9, 9‘, 9“) zu erhalten oder Instruktionen entgegenzunehmen, um
    Konfigurationen (9, 9‘, 9“) auszuwählen, zu ändern oder neu zu erstellen.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) dazu ausgebildet ist, die vordefinierte Konfiguration (9, 9‘, 9“) abhängig von a. der festgestellten Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1), b. den entgegengenommenen Messdaten der Sensoreinheit (2, 2’, 2“), und/oder c. Instruktionen des Servers (8)
    auszuwählen oder anzupassen.
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) dazu ausgebildet ist, in einem Ruhezustand den Ort und die Geschwindigkeit mit einer ersten Abtastrate des Positionssensors (4) AT1 aufzunehmen, und in einem Arbeitszustand den Ort und die Geschwindigkeit mit
    einer zweiten Abtastrate AT2 aufzunehmen, wobei AT1 > AT2 ist.
    Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensoreinheit (2, 2‘, 2“) oder die Steuereinheit (3) dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Wert der aufgenommenen physikalischen Größe, die Steuereinheit (3) zum Wechsel vom Ruhezustand in den Arbeitszustand und
    zurück zu veranlassen.
    11.
    12.
    13 63807/AG/DOT-Telematik und Systemtechnik GmbH, Glanzinggasse 35/1/1D, 1190 WIEN (AT)
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (2, 2‘, 2“) einen Drucksensor, einen Kraftsensor, einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen Neigungssensor, einen
    Vibrationssensor, und/oder einen Abstandssensor aufweist.
    Fahrzeug, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
    Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder einer Ladung mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
    Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Abschätzung der Abnützung von Bremsblöcken bei Schienenfahrzeugen mit Druckluftbremsen angewandt wird, wobei zumindest eine Sensoreinheit (2) einen Drucksensor aufweist und in einer Bremsleitung des Schienenfahrzeugs angeordnet ist und die Steuereinheit (3) bei einem Druckanstieg informiert, wobei die Steuereinheit (3) für jeden erkannten Druckanstieg der Bremsleitung die Bremsenergie Ek berechnet und zu einem Parameter summiert, der an den Server übermittelt wird, und als Maß für die Abnutzung der Bremsbeläge herangezogen
    wird. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Instruktionen, die eine
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Ausführung eines Verfahrens
    nach Anspruch 11 veranlasst.
ATA50139/2024A 2024-02-21 2024-02-21 Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs AT528154A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50139/2024A AT528154A1 (de) 2024-02-21 2024-02-21 Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50139/2024A AT528154A1 (de) 2024-02-21 2024-02-21 Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT528154A1 true AT528154A1 (de) 2025-09-15

Family

ID=97024878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50139/2024A AT528154A1 (de) 2024-02-21 2024-02-21 Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT528154A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000043249A1 (en) * 1999-01-25 2000-07-27 Ge-Harris Railway Electronics Gmbh Train integrity monitoring device
EP1406207A1 (de) * 2002-10-04 2004-04-07 Siemens Schweiz AG Verfahren zur Überwachung von Gütern
US11312350B2 (en) * 2018-07-12 2022-04-26 Amsted Rail Company, Inc. Brake monitoring systems for railcars

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000043249A1 (en) * 1999-01-25 2000-07-27 Ge-Harris Railway Electronics Gmbh Train integrity monitoring device
EP1406207A1 (de) * 2002-10-04 2004-04-07 Siemens Schweiz AG Verfahren zur Überwachung von Gütern
US11312350B2 (en) * 2018-07-12 2022-04-26 Amsted Rail Company, Inc. Brake monitoring systems for railcars

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107901916B (zh) 一种无需增装传感器的车辆载重获取方法
DE202015009959U1 (de) Vorrichtung zum Überwachen des Betriebs eines Fahrzeugbremssystems
DE102016107271A1 (de) Ladesystem und Verfahren zum Betreiben eines Ladesystems
DE10213266A1 (de) Reifendrucküberwachungssystem
DE112015003663T5 (de) Systeme und Verfahren für das Management von Flottenbatterien
DE102014112652A1 (de) Verfahren zum Anpassen einer Reifendruckkontrolleinrichtung an einen Fahrzeugtyp sowie ein Reifendruckkontrollsystem mit wenigstens einer durch dieses Verfahren anpassbaren Reifendruckkontrolleinrichtung und Reifendruckkontrolleinrichtung dafür
DE102015011271A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Organisieren eines Fahrzeugkonvois und Fahrzeug mit dieser Vorrichtung
EP3667245A1 (de) Verfahren zum sammeln von daten, sensor sowie versorgungsnetz
DE112015006175T5 (de) Kommunikationsvorrichtung, Kommunikationsverfahren und Kommunikationssystem
DE102023111964A1 (de) System und verfahren zur schätzung akkumulierter batteriealterung
AT528154A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Position und physikalischer Größen eines Fahrzeugs oder der Ladung eines Fahrzeugs
EP3627453A1 (de) Nutzfahrzeugüberwachungssystem
DE102014106774A1 (de) Elektronisches Maschinen-Management-System
EP2521241A1 (de) Laden von Sekundärzellen (Akkus) mit geregeltem Eingangsstrom
DE102009032063B4 (de) Überwachung des effektiven Lebensalters von elektronischen Bauteilen oder Baugruppen
DE102023105097A1 (de) Systeme, verfahren und vorrichtungen zur ermittlung des maschinengewichts unter verwendung des rollwiderstands
CN101332817B (zh) 车辆悬挂系统用磁流变阻尼器控制装置及控制方法
WO2023072498A1 (de) Verfahren zur ermittlung der rad- oder achslast eines luftgefederten fahrzeugs
DE112012006248T5 (de) Datenverarbeitungsvorrichtung und Programm
EP3124342B1 (de) Verfahren zur ansteuerung einer oder mehrerer bremsen eines fahrzeugs
WO2025228656A1 (de) Verfahren zum bereitstellen von lebensdauerdaten
DE102020118891A1 (de) Verfahren und Steuerschaltung zum Koordinieren eines Betriebs mehrerer Systeme, die eine Systemgruppe darstellen
DE102020103665A1 (de) Bestimmen einer optimalen häufigkeit zum beladen von lastkraftwagen
DE102007029847A1 (de) Energiespeichereinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
DE10064296C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Meßdaten