CH710964B1 - Method for providing data for brake plate recognition in rail vehicles. - Google Patents
Method for providing data for brake plate recognition in rail vehicles. Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Bereitstellen von Daten für eine Bremsplattenerkennung eines Schienenfahrzeugs, wobei überprüft wird (206), ob sich das Schienenfahrzeug auf einem Streckenabschnitt einer Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten bewegt, wobei, wenn erkannt wird, dass sich das Schienenfahrzeug auf einem Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten bewegt, Messwerte für die Bremsplattenerkennung erfasst werden (209), und wobei die erfassten Messwerte vorverarbeitet und für die Bremsplattenerkennung bereitgestellt werden (210).The invention relates to methods for providing data for brake plate recognition of a rail vehicle, wherein it is checked (206) whether the rail vehicle is moving on a route section of a plurality of predetermined route sections, and if it is detected that the rail vehicle is traveling on a route section of the plurality moved by predetermined route sections, measured values for the brake plate recognition are recorded (209), and the recorded measured values are preprocessed and made available for the brake plate recognition (210).
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Daten für eine Bremsplattenerkennung von Schienenfahrzeugen sowie ein Steuergerät eines Schienenfahrzeugs zu dessen Durchführung. The present invention relates to a method for providing data for a brake plate detection of rail vehicles and a control device of a rail vehicle for its implementation.
Stand der TechnikState of the art
[0002] Radgeführte Schienenfahrzeuge wie Lokomotiven oder Waggons werden auf Schienen verfahren. Beim Bremsen des Schienenfahrzeugs können Abflachungen bzw. Flachstellen in den Rädern entstehen, welche als Bremsplatten bezeichnet werden. Derartige Bremsplatten können Schwingungen erzeugen, die das Fahrwerk des Schienenfahrzeugs und die Gleise beschädigen können. Oftmals werden die Räder von Schienenfahrzeugen regelmäßig auf Bremsplatten untersucht. Wheel-guided rail vehicles such as locomotives or wagons are moved on rails. When braking the rail vehicle, flattening or flat spots can occur in the wheels, which are referred to as brake plates. Such brake plates can generate vibrations that can damage the chassis of the rail vehicle and the tracks. The wheels of rail vehicles are often checked regularly on brake plates.
[0003] Aus der DE 198 04 566 C2 ist ein Flachstellenortungssensormittel für die Ortung von Flachstellen an wenigstens einem rollfähigen Körper, insbesondere wenigstens einem Rad, bekannt, wobei das Sensormittel wenigstens zwei Induktionsspulen als Sensoren aufweist und wobei ein Addierer vorgesehen ist, der die durch die Induktionsspulen erzeugten Spannungen addiert. From DE 198 04 566 C2 a flat location sensor means for the location of flat spots on at least one rollable body, in particular at least one wheel, is known, wherein the sensor means has at least two induction coils as sensors and an adder is provided, which by the the voltages generated by the inductors are added.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
[0004] Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Bereitstellen von Daten für eine Bremsplattenerkennung von Schienenfahrzeugen sowie ein Steuergerät eines Schienenfahrzeugs zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. According to the invention a method for providing data for a brake plate detection of rail vehicles and a control device of a rail vehicle for its implementation are proposed with the features of the independent claims. Advantageous refinements are the subject of the dependent claims and the following description.
[0005] Im Rahmen der Erfindung wird überprüft, ob sich das Schienenfahrzeug auf einem Streckenabschnitt einer Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten bewegt. Beispielsweise kann diese Überprüfung mittels eines zweckmäßigen Ortungs- und/oder Navigationssystems durchgeführt werden, insbesondere mittels GPS (Global Positioning System), Wenn erkannt wird, dass sich das Schienenfahrzeug auf einem Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten bewegt, werden Messwerte für die Bremsplattenerkennung erfasst. Diese Messwerte werden insbesondere mittels zweckmäßiger Sensoren erfasst. Die erfassten Messwerte werden vorverarbeitet und für die Bremsplattenerkennung bereitgestellt. In the context of the invention it is checked whether the rail vehicle is moving on a route section of a plurality of predetermined route sections. For example, this check can be carried out by means of an expedient location and / or navigation system, in particular by means of GPS (Global Positioning System). If it is recognized that the rail vehicle is moving on a route section of the plurality of predetermined route sections, measurement values for the brake plate recognition are recorded. These measured values are recorded in particular by means of suitable sensors. The recorded measured values are preprocessed and made available for brake plate recognition.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
[0006] Anhand der vorverarbeiteten und für die Bremsplattenerkennung bereitgestellten Messwerte wird es ermöglicht, eine Bremsplattenerkennung auf einfache Weise durchzuführen. Bremsplatten können insbesondere so früh wie möglich erkannt und dann auch repariert werden. Folgeschäden an dem Schienenfahrzeug, beispielsweise an dessen Fahrwerk, oder an den Gleisen des Schienensystems können vermieden werden. On the basis of the preprocessed measured values provided for the brake plate detection, it is possible to carry out a brake plate detection in a simple manner. Brake plates can in particular be recognized as early as possible and then also repaired. Consequential damage to the rail vehicle, for example to its chassis, or to the rails of the rail system can be avoided.
[0007] Im Zuge der Vorverarbeitung können die Messwerte insbesondere gespeichert, ausgewertet und/oder bearbeitet werden. Beispielsweise kann eine Filterung der Messwerte durchgeführt werden. Die Messwerte werden im Zuge der Vorverarbeitung insbesondere in einem Speicherbereich des Steuergeräts hinterlegt. Dabei können rohe und/oder bearbeitete Messwerte in dem Speicherbereich hinterlegt werden. Insbesondere werden die Messwerte im Zuge der Vorverarbeitung gemeinsam mit Informationen bezüglich des speziellen Streckenabschnitts, an welchem sie erfasst wurden, in dem Speicherbereich hinterlegt. [0007] In the course of the preprocessing, the measured values can in particular be stored, evaluated and / or processed. For example, the measured values can be filtered. The measured values are stored in the course of the preprocessing, in particular in a memory area of the control device. Raw and / or processed measurement values can be stored in the memory area. In particular, the measured values are stored in the memory area in the course of the preprocessing together with information relating to the special route section on which they were recorded.
[0008] Unter einem vorbestimmten Streckenabschnitt sei ein spezieller Abschnitt bzw. ein spezielles Schienenstück des Schienensystems zu verstehen, auf welchem das Schienenfahrzeug verfahren wird. Diese vorbestimmten Streckenabschnitte werden insbesondere nach speziellen Kriterien ausgewählt. Die einzelnen Streckenabschnitte dieser Vielzahl von Streckenabschnitten zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie jeweils geeignete Bedingungen aufweisen, um an dem Schienenfahrzeug Messungen für die Bremsplattenerkennung durchzuführen. Insbesondere werden bei Fahrten auf diesen einzelnen Streckenabschnitten vergleichsweise wenige Schwingungen in dem Schienenfahrzeug erzeugt. Insbesondere stößt das Schienenfahrzeug auf diesen Streckenabschnitten nicht mit weiteren Schienenfahrzeugen des entsprechenden Zuges zusammen. A predetermined route section is to be understood as a special section or a special rail section of the rail system on which the rail vehicle is moved. These predetermined route sections are selected in particular according to special criteria. The individual route sections of this large number of route sections are distinguished in particular by the fact that they each have suitable conditions for carrying out measurements for the brake plate recognition on the rail vehicle. In particular, comparatively few vibrations are generated in the rail vehicle when traveling on these individual route sections. In particular, the rail vehicle does not collide with other rail vehicles of the corresponding train on these route sections.
[0009] Die einzelnen Streckenabschnitte sind insbesondere derart gelegen, dass sie präzise geortet werden können, insbesondere mittels des Ortungs- und/oder Navigationssystems. Insbesondere sind die Streckenabschnitte an Orten gelegen, an welchen ein guter, ungestörter GPS-Empfang herrscht. Beispielsweise verlaufen die Streckenabschnitte daher nicht innerhalb eines Tunnels. Insbesondere sind die einzelnen Streckenabschnitte ausreichend weit von anderen Streckenabschnitten entfernt, welche schlechte Bedingungen für Messungen für die Bremsplattenerkennung aufweisen. Somit können die Streckenabschnitte mit guten Bedingungen mittels des Ortungs- bzw. Navigationssystems von derartigen Streckenabschnitten mit schlechten Bedingungen unterschieden werden. The individual route sections are in particular located such that they can be located precisely, in particular by means of the location and / or navigation system. In particular, the route sections are located in places where there is good, undisturbed GPS reception. For example, the sections of the route therefore do not run within a tunnel. In particular, the individual route sections are sufficiently far away from other route sections which have poor conditions for measurements for brake plate recognition. The route sections with good conditions can thus be differentiated from such route sections with bad conditions by means of the location or navigation system.
[0010] Die einzelnen Streckenabschnitte sind jeweils insbesondere vergleichsweise kurz, beispielsweise nicht länger als 100 m. Dennoch sind die Streckenabschnitte insbesondere jeweils länger als die Auflösung eines GPS-Signals, beispielsweise um einen Faktor fünf bis zehn Mal länger als die Auflösung des GPS-Signals. Beispielsweise beträgt die Länge eines Streckenabschnitts zwischen 25 m und 50 m bei einer Genauigkeit des GPS-Signals von 5 m. The individual route sections are each in particular comparatively short, for example not longer than 100 m. Nevertheless, the route sections are in each case in particular longer than the resolution of a GPS signal, for example by a factor of five to ten times longer than the resolution of the GPS signal. For example, the length of a route section is between 25 m and 50 m with an accuracy of the GPS signal of 5 m.
[0011] Das Schienenfahrzeug ist insbesondere als ein radgeführtes Schienenfahrzeug ausgebildet. Das Schienenfahrzeug kann insbesondere als ein motorisiertes Schienenfahrzeug ausgebildet sein, beispielsweise als eine Lokomotive oder als ein Triebwagen. Alternativ ist das Schienenfahrzeug als ein nicht motorisiertes Schienenfahrzeug ausgebildet, welches Teil eines Zugs ist, beispielsweise als ein Waggon. The rail vehicle is designed in particular as a wheel-guided rail vehicle. The rail vehicle can in particular be designed as a motorized rail vehicle, for example as a locomotive or as a railcar. Alternatively, the rail vehicle is designed as a non-motorized rail vehicle which is part of a train, for example as a wagon.
[0012] Vorteilhafterweise wird, wenn erkannt wird, dass sich das Schienenfahrzeug auf keinem Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten bewegt, und wenn bekannt ist, dass sich das Schienenfahrzeug auf einen Streckenabschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten zubewegt, eine voraussichtliche Ankunftszeit des Schienenfahrzeugs an diesem Streckenabschnitt bestimmt. Dadurch kann abgeschätzt werden, wann das nächste Mal Messwerte erfasst werden können. Die voraussichtliche Ankunftszeit kann insbesondere anhand einer aktuellen Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und einer Entfernung vom Streckenabschnitt abgeschätzt werden. Advantageously, if it is detected that the rail vehicle is not moving on any route section of the plurality of predetermined route sections, and if it is known that the rail vehicle is moving towards a route section of the plurality of route sections, an estimated time of arrival of the rail vehicle on this route section certainly. This makes it possible to estimate when the next time measured values can be recorded. The expected arrival time can be estimated in particular on the basis of a current speed of the rail vehicle and a distance from the route section.
[0013] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird, wenn eine Differenz zwischen einem aktuellen Zeitpunkt und der bestimmten voraussichtlichen Ankunftszeit einen Schwellwert nicht unterschreitet, ein Wake-Up-Timer gestellt und nach Ablauf des Wake-Up-Timers erneut die voraussichtliche Ankunftszeit des Schienenfahrzeugs an diesem Streckenabschnitt bestimmt. Dies erlaubt insbesondere, das Steuergerät bis zum Ablauf des Wake-Up-Timers in einen Schlaf- bzw. Ruhemodus zu versetzen und auf diese Weise Energie zu sparen. Der Ablauf des Wake-Up-Timers wird insbesondere rechtzeitig vor dieser Ankunftszeit gestellt, beispielsweise 30 s, eine Minute oder fünf Minuten vor die voraussichtliche Ankunftszeit. According to an advantageous embodiment, if a difference between a current point in time and the determined expected arrival time does not fall below a threshold value, a wake-up timer is set and, after the wake-up timer has expired, the expected arrival time of the rail vehicle again Section determined. In particular, this allows the control device to be put into a sleep or sleep mode until the wake-up timer has expired, and in this way to save energy. The expiry of the wake-up timer is in particular set in good time before this arrival time, for example 30 s, one minute or five minutes before the expected arrival time.
[0014] Um sicherzustellen, dass das Steuergerät rechtzeitig vor der voraussichtlichen Ankunftszeit wieder aktiv ist und das Fahren auf dem jeweiligen vorbestimmten Streckenabschnitts nicht verpasst wird, kann das Steuergerät vorteilhafterweise auch mehrmals aufgeweckt werden und die voraussichtliche Ankunftszeit kann jeweils erneut bestimmt werden. Somit kann insbesondere überprüft werden, ob sich die voraussichtliche Ankunftszeit seit der letzten Bestimmung geändert hat, beispielsweise weil sich das Schienenfahrzeug seit der letzten Bestimmung schneller oder langsamer bewegt hat. Beispielsweise kann das Steuergerät durch den gestellten Wake-Up-Timer iterativ nach einem Bruchteil (z.B. der Hälfte oder Dreiviertel) des Zeitintervalls zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und der voraussichtlichen Ankunftszeit wieder aktiviert werden. In order to ensure that the control device is active again in good time before the expected arrival time and that driving on the respective predetermined route section is not missed, the control device can advantageously also be woken up several times and the expected arrival time can be determined again in each case. In particular, it can thus be checked whether the expected arrival time has changed since the last determination, for example because the rail vehicle has moved faster or slower since the last determination. For example, the control device can be iteratively reactivated by the wake-up timer set after a fraction (e.g. half or three-quarters) of the time interval between the current time and the expected arrival time.
[0015] Vorteilhafterweise wird so oft die voraussichtliche Ankunftszeit bestimmt und der Wake-Up-Timer gestellt, bis die Differenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und der Ankunftszeit den Grenzwert unterschreitet. Beispielsweise kann dieser Grenzwert eine Minute oder 30 s betragen. Advantageously, the expected arrival time is determined and the wake-up timer is set until the difference between the current time and the arrival time falls below the limit. For example, this limit can be one minute or 30 s.
[0016] Wenn erkannt wird, dass sich das Schienenfahrzeug auf keinem Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten bewegt, und wenn nicht bekannt ist, dass sich das Schienenfahrzeug auf einen Streckenabschnitt der Vielzahl von Streckenabschnitten zubewegt, wird überprüft, ob sich das Schienenfahrzeug auf einen Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten zubewegt. Dann kann das Verfahren wieder wie beschrieben fortgeführt werden. If it is detected that the rail vehicle is not moving on a route section of the plurality of predetermined route sections, and if it is not known that the rail vehicle is moving towards a route section of the plurality of route sections, it is checked whether the rail vehicle is traveling on a route section moved to the plurality of predetermined route sections. Then the process can be continued as described.
[0017] Insbesondere wird dabei die Position eines erreichbaren Streckenabschnitts der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten empfangen. Dies hat den Vorteil, dass nicht alle möglichen Streckenabschnitte im Steuergerät bekannt und aktuell gehalten werden müssen. Vielmehr können Streckenabschnitte an einem zentralen Ort, z.B. in einer Datenbank in einer externen Recheneinheit (z.B. in einem Rechenzentrum), aktuell gehalten und von dort jeweils nur der oder die relevanten Streckenabschnitte an das Steuergerät übertragen werden. In particular, the position of an accessible section of the plurality of predetermined sections is received. This has the advantage that not all possible route sections in the control unit need to be known and kept up to date. Rather, sections of the route can be at a central location, e.g. in a database in an external computing unit (e.g. in a data center), kept up-to-date and from there only the relevant route section or sections are transferred to the control unit.
[0018] Weiter vorteilhaft wird im Zuge der Überprüfung, ob sich das Schienenfahrzeug auf einen Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten zubewegt, eine aktuelle Position des Schienenfahrzeugs an eine erste externe Recheneinheit übermittelt und die Position des erreichbaren Streckenabschnitts der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten vom Steuergerät empfangen, übermittelt von der ersten externen Recheneinheit. It is also advantageous in the course of checking whether the rail vehicle is moving towards a route section of the plurality of predetermined route sections, transmitting a current position of the rail vehicle to a first external computing unit and receiving the position of the reachable route section of the plurality of predetermined route sections from the control unit , transmitted by the first external computing unit.
[0019] Die aktuelle Position wird insbesondere von dem Steuergerät bestimmt, beispielsweise mittels des Ortungs- bzw. Navigationssystems. Bevorzugt überprüft die erste externe Recheneinheit, ob sich Streckenabschnitte der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten auf dem Fahrweg und/oder in der Nähe der aktuellen Position des Schienenfahrzeugs befinden. Dazu kennt die externe Recheneinheit insbesondere den Fahrplan des Schienenfahrzeugs. Wenn sich einer oder mehrere dieser Streckenabschnitte auf dem Fahrweg des Schienenfahrzeugs befinden, werden dem Steuergerät von der ersten externen Recheneinheit insbesondere wenigstens eine dieser Positionen als erreichbarer Streckenabschnitt übermittelt. [0019] The current position is determined in particular by the control device, for example by means of the location or navigation system. The first external arithmetic unit preferably checks whether route sections of the plurality of predetermined route sections are located on the route and / or in the vicinity of the current position of the rail vehicle. For this purpose, the external computing unit knows in particular the schedule of the rail vehicle. If one or more of these route sections are located on the travel path of the rail vehicle, at least one of these positions is transmitted to the control unit by the first external computing unit in particular as an accessible route section.
[0020] Das Steuergerät bestimmt somit insbesondere lediglich die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs und übermittelt diese an die erste externe Recheneinheit, was nur eines geringen Rechenaufwands bedarf und nur wenig Energie bzw. Batterieleistung verbraucht. Die vergleichsweise rechenintensiven Operationen, um basierend auf der aktuellen Position erreichbare Streckenabschnitte zu finden, können somit an die erste externe Recheneinheit ausgelagert werden. The control device thus in particular only determines the current position of the rail vehicle and transmits this to the first external computing unit, which requires only a low computing effort and consumes little energy or battery power. The comparatively computation-intensive operations in order to find sections of the route that can be reached based on the current position can thus be outsourced to the first external computing unit.
[0021] Vorzugsweise wird die Position des erreichbaren Streckenabschnitts von dem Steuergerät über eine drahtlose Verbindung empfangen, bevorzugt über das Internet. Beispielsweise kann diese drahtlose Verbindung über WLAN und/oder über Mobilfunknetze hergestellt werden. Insbesondere wird das Steuergerät zur Überprüfung, ob sich das Schienenfahrzeug auf einen Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten zubewegt, über eine derartige drahtlose Verbindung mit der ersten externen Recheneinheit verbunden. Preferably, the position of the accessible section of the route is received by the control device via a wireless connection, preferably via the Internet. For example, this wireless connection can be established via WLAN and / or via mobile radio networks. In particular, the control device for checking whether the rail vehicle is moving towards a route section of the plurality of predetermined route sections is connected to the first external computing unit via such a wireless connection.
[0022] Diese erste externe Recheneinheit kann beispielsweise ein Server im Internet sein oder ein Zentralrechner eines Betreibers des Schienenfahrzeugs und/oder des Schienensystems, auf welchem das Schienenfahrzeug verfahren wird. Insbesondere sind in der ersten externen Recheneinheit Informationen über die Anzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten hinterlegt. This first external computing unit can be, for example, a server on the Internet or a central computer of an operator of the rail vehicle and / or the rail system on which the rail vehicle is moved. In particular, information about the number of predetermined route sections is stored in the first external computing unit.
[0023] Als Position des erreichbaren Streckenabschnitts können vorzugsweise Koordinaten empfangen werden, beispielsweise GPS-Koordinaten. Bevorzugt können auch eine zurückzulegende Wegstrecke von der aktuellen Position des Schienenfahrzeugs zu dem erreichbaren Streckenabschnitt als Position des erreichbaren Streckenabschnitts empfangen werden. Auch eine Fahrzeit kann alternativ oder zusätzlich als Position des erreichbaren Streckenabschnitts empfangen werden. Coordinates, for example GPS coordinates, can preferably be received as the position of the section of the route that can be reached. A distance to be covered can preferably also be received from the current position of the rail vehicle to the accessible section of the route as the position of the accessible section of the route. Alternatively or additionally, a travel time can also be received as the position of the accessible section of the route.
[0024] Wenn dem Steuergerät die Position des erreichbaren Streckenabschnitts von der ersten externen Recheneinheit übermittelt wurde, wird vorzugsweise wie oben erläutert fortgefahren, d.h. die voraussichtliche Ankunftszeit an diesem Streckenabschnitt bestimmt. Analog zu obiger Beschreibung wird weiter vorzugsweise ein Wake-Up-Timer gestellt, wenn die Differenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und der voraussichtlichen Ankunftszeit den Grenzwert nicht unterschreitet, Nach Ablauf des Wake-Up-Timers wird erneut die voraussichtliche Ankunftszeit des Schienenfahrzeugs an diesem Streckenabschnitt bestimmt. If the position of the accessible section of the route has been transmitted to the control unit by the first external computing unit, the procedure is preferably continued as explained above, i.e. determines the expected arrival time on this section of the route. Analogously to the above description, a wake-up timer is preferably also set if the difference between the current time and the expected arrival time does not fall below the limit value. After the wake-up timer has expired, the estimated time of arrival of the rail vehicle on this section of the route is determined again .
[0025] Somit wird eine Möglichkeit bereitgestellt, um die Bremsplattenerkennung auf energiesparende Weise und mit geringem Rechenaufwand für das Steuergerät durchzuführen. Das Steuergerät muss nicht permanent aktiv betrieben werden, sondern kann die meiste Zeit über im Ruhe- bzw. Schlafmodus gehalten werden. Insbesondere wird das Steuergerät nur zum Überprüfen bzw. Suchen von vorbestimmten Streckenabschnitten in der Nähe sowie zum Erfassen und Vorverarbeiten der Messwerte aktiv betrieben. Insbesondere kann das Steuergerät die restliche Zeit über in dem Ruhe- bzw. Schlafmodus gehalten werden. Das Steuergerät wird somit nur zu seltenen Zeitpunkten aktiv betrieben und führt zu diesen Zeitpunkten keine rechenintensiven Operationen durch. Eine Batterie bzw. ein Akku des Steuergeräts wird somit kaum belastet und die Lebensdauer der Batterie kann erheblich verlängert werden. Thus, a possibility is provided to perform the brake plate detection in an energy-saving manner and with little computing effort for the control device. The control device does not have to be actively operated, but can be kept in sleep or rest mode most of the time. In particular, the control unit is actively operated only for checking or searching for predetermined route sections in the vicinity and for recording and preprocessing the measured values. In particular, the control unit can be kept in the rest or sleep mode for the remaining time. The control device is thus only actively operated at rare times and does not perform any computation-intensive operations at these times. A battery or a rechargeable battery of the control device is thus hardly loaded and the life of the battery can be extended considerably.
[0026] Vorteilhafterweise werden die vorverarbeiteten, bereitgestellten Messwerte an eine zweite externe Recheneinheit übermittelt und die Bremsplattenerkennung wird anhand der vorverarbeiteten Messwerte von der zweiten externen Recheneinheit durchgeführt. Bevorzugt wird diese Verbindung drahtlos, insbesondere über das Internet hergestellt, beispielsweise über WLAN und/oder über Mobilfunknetze. Diese zweite Recheneinheit kann insbesondere identisch mit der ersten Recheneinheit sein. Die erste und die zweite Recheneinheit können jedoch auch als unterschiedliche Recheneinheiten unabhängig voneinander ausgebildet sein. Beispielsweise kann die zweite Recheneinheit als ein Server im Internet oder als ein Zentralrechner des Herstellers des Schienenfahrzeugs oder einer Wartungsfirma ausgebildet sein. [0026] The preprocessed, provided measurement values are advantageously transmitted to a second external computing unit and the brake plate recognition is carried out by the second external computing unit on the basis of the preprocessed measurement values. This connection is preferably established wirelessly, in particular via the Internet, for example via WLAN and / or via mobile radio networks. This second computing unit can in particular be identical to the first computing unit. However, the first and the second computing unit can also be designed as different computing units independently of one another. For example, the second computing unit can be designed as a server on the Internet or as a central computer of the manufacturer of the rail vehicle or a maintenance company.
[0027] Die vorverarbeiteten Messwerte können insbesondere unmittelbar nach der Vorverarbeitung an die zweite externe Recheneinheit übermittelt werden. Nach der Vorverarbeitung kann zunächst auch ein vorgegebenes Zeitintervall abgewartet werden, bis die vorverarbeiteten Messwerte an die zweite externe Recheneinheit übermittelt werden. The preprocessed measured values can in particular be transmitted to the second external computing unit immediately after the preprocessing. After the preprocessing, a predetermined time interval can also initially be waited until the preprocessed measured values are transmitted to the second external computing unit.
[0028] Im einfachsten, energiesparendsten Fall werden von dem Steuergerät nur die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs bestimmt und an die erste externe Recheneinheit übermittelt, die Position eines erreichbaren Streckenabschnitts empfangen, die voraussichtliche Ankunftszeit bestimmt, ggf. ein- oder mehrmals ein Wake-Up-Timer gestellt und in einen Ruhemodus gewechselt, die Messwerte erfasst, im Zuge der Vorverarbeitung in dem Speicherbereich hinterlegt und an die zweite externe Recheneinheit übermittelt. Außer für diese Operationen kann das Steuergerät insbesondere stets im Ruhemodus gehalten werden. Die Messwerte können in diesem Fall insbesondere von der zweiten externen Recheneinheit ausgewertet werden und basierend auf diesen ausgewerteten Messwerten kann die Bremsplattenerkennung durchgeführt werden. Alternativ kann die Bremsplattenerkennung auch in dem Steuergerät selbst durchgeführt werden. Auch die Messwerte können bei Bedarf in dem Steuergerät selbst ausgewertet werden. In the simplest, most energy-saving case, the control unit only determines the current position of the rail vehicle and transmits it to the first external computing unit, receives the position of an accessible section of the route, determines the expected time of arrival, and one or more times a wake-up. The timer is set and switched to a sleep mode, the measured values are recorded, stored in the memory area in the course of preprocessing, and transmitted to the second external computing unit. In addition to these operations, the control unit can in particular always be kept in sleep mode. In this case, the measured values can be evaluated, in particular, by the second external computing unit, and the brake plate recognition can be carried out on the basis of these evaluated measured values. Alternatively, the brake plate detection can also be carried out in the control unit itself. If necessary, the measured values can also be evaluated in the control unit itself.
[0029] Im Zuge der Bremsplattenerkennung wird insbesondere ein Schwellwertvergleich der ausgewerteten Messwerte durchgeführt. Insbesondere werden die aktuellen ausgewerteten Messwerte mit früheren ausgewerteten Messwerten des jeweiligen Schienenfahrzeugs verglichen, insbesondere mit früheren ausgewerteten Messwerten, die an demselben Streckenabschnitt erfasst wurden, wie die aktuellen Messwerte. Unterscheiden sich diese aktuellen und früheren ausgewerteten Messwerte um mindestens einen vorgegebenen Schwellwert, kann auf einen Bremsplatten rückgeschlossen werden. Wenn ein Bremsplatten erkannt wird, kann eine das entsprechende Rad repariert oder ausgetauscht werden. In the course of the brake plate detection, a threshold value comparison of the evaluated measured values is carried out in particular. In particular, the current evaluated measured values are compared with earlier evaluated measured values of the respective rail vehicle, in particular with earlier evaluated measured values that were recorded on the same route section as the current measured values. If these current and earlier measured values differ by at least one predefined threshold value, a conclusion can be drawn about a brake plate. If a brake plate is recognized, the corresponding wheel can be repaired or replaced.
[0030] Vorzugsweise wird die Überprüfung, ob sich das Schienenfahrzeug auf einen Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten zubewegt, in vorgegebenen Zeitabständen durchgeführt, beispielsweise jeweils nach einer Stunde oder jeweils nach fünf, acht, zehn oder zwölf Stunden. Insbesondere wird das Steuergerät zu diesem Zweck in den vorgegebenen Zeitabständen jeweils von einem Wake-Up-Timer aktiviert. Preferably, the check whether the rail vehicle is moving towards a section of the plurality of predetermined sections is carried out at predetermined time intervals, for example after one hour or after five, eight, ten or twelve hours. In particular, the control device is activated by a wake-up timer at the specified time intervals.
[0031] Wenn das Steuergerät zur Überprüfung, ob sich das Schienenfahrzeug auf einen Streckenabschnitt der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten zubewegt, die Verbindung zu der ersten externen Recheneinheit aufbaut, kann insbesondere ebenfalls die Verbindung zur zweiten externen Recheneinheit aufgebaut werden und die zuletzt vorverarbeiteten Messwerte können an die zweite externe Recheneinheit übermittelt werden. Dies bietet sich insbesondere an, wenn die erste und die zweite externe Recheneinheit identisch sind. In diesem Fall muss nach dem Erfassen und Vorverarbeiten der Messwerte nicht extra eine Verbindung zu der entsprechenden externen Recheneinheit aufgebaut werden, um die vorverarbeiteten Messwerte zu übermitteln, sondern es kann abgewartet werden, bis ohnehin wieder eine Verbindung zu der externen Recheneinheit aufgebaut wird, um nach vorbestimmten Streckenabschnitten in der Nähe zu suchen. If the control device establishes the connection to the first external computing unit for checking whether the rail vehicle is moving towards a route section of the plurality of predetermined route sections, in particular the connection to the second external computing unit can also be established and the last preprocessed measured values can be sent to the second external processing unit are transmitted. This is particularly useful if the first and the second external computing unit are identical. In this case, after the acquisition and preprocessing of the measured values, a connection to the corresponding external arithmetic unit does not have to be set up in order to transmit the preprocessed measured values, but it can be waited until a connection to the external arithmetic unit is re-established anyway in order to to look for predetermined sections of the route nearby.
[0032] Bevorzugt werden Werte für eine Beschleunigung und/oder Schwingung als Messwerte für die Bremsplattenerkennung erfasst, insbesondere mittels geeigneter Beschleunigungssensoren bzw. Schwingungssensoren. Schwingungen können durch Bewegungs-, Kraft oder Drehmomentmessungen erfasst werden, wobei mögliche Messgrößen die Auslenkung (Schwingweg), die Schwinggeschwindigkeit und/oder die Schwingbeschleunigung sind. Aus den Messwerten werden insbesondere Erschütterung bzw. Schwingungen des Schienenfahrzeugs bestimmt, beispielsweise im Zuge der Vorverarbeitung der Messwerte und/oder im Zuge der Bremsplattenerkennung. [0032] Values for an acceleration and / or vibration are preferably recorded as measured values for the brake plate recognition, in particular by means of suitable acceleration sensors or vibration sensors. Vibrations can be detected by means of movement, force or torque measurements, with possible measured variables being the deflection (vibration path), the vibration speed and / or the vibration acceleration. The measured values are used in particular to determine the vibration or vibrations of the rail vehicle, for example in the course of preprocessing the measured values and / or in the course of brake plate detection.
[0033] Anhand dieser Erschütterungen bzw. Schwingungen des Schienenfahrzeugs kann insbesondere auf einen Bremsplatten rückgeschlossen werden. Die aus den Messwerten bestimmten Schwingungen werden insbesondere dahingehend ausgewertet, um Schwingungen, welche von einem Bremsplatten erzeugt werden, von Schwingungen zu unterscheiden, welche durch andere Einflüsse und Faktoren erzeugt werden, beispielsweise durch das Überfahren einer Weiche, durch schlechte Gleise oder durch ruckartiges Bremsen. Beispielsweise können zu diesem Zweck algebraische oder numerische Analysemethoden wie Fourier-Analysen angewandt werden. Insbesondere wird dabei eine Vielzahl von erfassten Messwerten ausgewertet, die über einen längeren Zeitraum erfasst wurden. Ändert sich die Schwingung bzw. eine entsprechende Schwingungsamplitude in bestimmten Frequenzbereichen und über einen vorgegebenen Zeitraum, deutet dies auf einen Bremsplatten hin. On the basis of these shocks or vibrations of the rail vehicle, in particular a brake plate can be inferred. The vibrations determined from the measured values are evaluated in particular in order to differentiate vibrations which are generated by a brake plate from vibrations which are generated by other influences and factors, for example by crossing a switch, by bad tracks or by sudden braking. For example, algebraic or numerical analysis methods such as Fourier analyzes can be used for this purpose. In particular, a large number of measured values that have been recorded over a longer period of time are evaluated. If the vibration or a corresponding vibration amplitude changes in certain frequency ranges and over a predetermined period of time, this indicates a brake plate.
[0034] Vorzugsweise wird im Zuge der Vorverarbeitung aus den Werten für die Beschleunigung ein Körperschall oder Luftschall bestimmt und insbesondere über die Zeit integriert. Alternativ oder zusätzlich wird im Zuge der Vorverarbeitung ein Frequenzspektrum bestimmt, beispielsweise mittels einer Fourier-Analyse. Insbesondere wird der Wert eines Integrals über das Frequenzspektrum über ein vorgegebenes Frequenzintervall bestimmt. Der Mittelwert dieses Frequenzintervalls ist insbesondere gegeben durch die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs dividiert durch den Umfang des Rads des Schienenfahrzeugs. Alterativ oder zusätzlich können die Bestimmung des Schalls und/oder das Bestimmen des Frequenzspektrums auch im Zuge der Bremsplattenerkennung in der zweiten externen Recheneinheit durchgeführt werden. [0034] In the course of the preprocessing, structure-borne noise or airborne noise is determined from the values for the acceleration and integrated in particular over time. Alternatively or additionally, a frequency spectrum is determined in the course of the preprocessing, for example by means of a Fourier analysis. In particular, the value of an integral is determined over the frequency spectrum over a predetermined frequency interval. The mean value of this frequency interval is given in particular by the speed of the rail vehicle divided by the circumference of the wheel of the rail vehicle. Alternatively or additionally, the determination of the sound and / or the determination of the frequency spectrum can also be carried out in the course of the brake plate recognition in the second external computing unit.
[0035] Ein Bremsplatten erzeugt charakteristische Erschütterungen (ähnlich Hammerschlägen gegen das Rad), welche sich insbesondere als Körperschall durch das Schienenfahrzeug und weiter insbesondere als Luftschall über die Luft um das Schienenfahrzeug bis zu den Sensoren ausbreiten. Messwerte für diesen Luftschall können insbesondere mittels eines Mikrofons erfasst werden, Messwerte für den Körperschall beispielsweise durch Untersuchungen der schwingenden Oberflächen mittels eines Piezosensors o.ä.. Aus diesen erfassten Messwerten können gezielt relevante Frequenzanteile herausgefiltert werden und die Intensität dieser Frequenzanteile können aufsummiert werden. A brake plates produces characteristic vibrations (similar to hammer blows against the wheel), which spread in particular as structure-borne noise through the rail vehicle and further in particular as airborne sound through the air around the rail vehicle up to the sensors. Measured values for this airborne sound can be recorded in particular by means of a microphone, measured values for structure-borne noise, for example by examining the vibrating surfaces using a piezo sensor or the like. Relevant frequency components can be filtered out from these measured values and the intensity of these frequency components can be summed up.
[0036] Vorteilhafterweise wird die Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten durch Auswertung von Messwerten unterschiedlicher Schienenfahrzeuge, die an unterschiedlichen Streckenabschnitten erfasst wurden, ausgewählt. Insbesondere können im Zuge einer Auswahl-Phase eine Vielzahl von Messwerten von unterschiedlichen Schienenfahrzeugen während regulärer Fahrten über das gesamte Schienensystem erfasst werden. Diese Messwerte werden insbesondere statistisch ausgewertet und basierend auf dieser Auswertung werden einzelne Streckenabschnitten nach vorgegebenen Kriterien ausgewählt. [0036] The plurality of predetermined route sections is advantageously selected by evaluating measured values of different rail vehicles that were recorded on different route sections. In particular, in the course of a selection phase, a large number of measured values from different rail vehicles can be recorded during regular journeys across the entire rail system. These measured values are evaluated statistically in particular and individual route sections are selected on the basis of this evaluation according to predetermined criteria.
[0037] Insbesondere werden im Zuge dieser Auswertungen Erschütterungen bzw. Schwingungsamplituden der jeweiligen Schienenfahrzeuge an unterschiedlichen Streckenabschnitten bestimmt. Weiterhin werden jeweils Mittelwerte und Standardabweichungen dieser Erschütterungen bzw. Schwingungsamplituden der jeweiligen Schienenfahrzeuge an den unterschiedlichen Streckenabschnitten bestimmt. Insbesondere wenn der Mittelwert und die zugehörige Standardabweichung jeweils einen vorgegebenen Schwellwert unterschreiten, wird der entsprechende Streckenabschnitt ausgewählt. Überschreiten Mittelwert und/oder zugehörige Standardabweichung hingegen einen vorgegebenen Schwellwert, wird der entsprechende Streckenabschnitt Insbesondere nicht ausgewählt. In particular, in the course of these evaluations, vibrations or vibration amplitudes of the respective rail vehicles are determined on different sections of the route. Furthermore, mean values and standard deviations of these vibrations or vibration amplitudes of the respective rail vehicles are determined on the different route sections. In particular if the mean value and the associated standard deviation each fall below a predetermined threshold value, the corresponding route section is selected. If, on the other hand, the mean value and / or the associated standard deviation exceed a predetermined threshold value, the corresponding route section is in particular not selected.
[0038] Beispielsweise kann diese Vielzahl von Messwerten von unterschiedlichen Schienenfahrzeugen an das Steuergerät übermittelt und die Auswahl der Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten kann von dem Steuergerät durchgeführt werden. Beispielsweise kann dies im Zuge einer Kalibrierung bzw. Inbetriebnahme des Steuergeräts erfolgen. Alternativ kann die Auswertung der Vielzahl von Messwerten und die Auswahl der vorbestimmten Streckenabschnitte auch von der ersten externen Recheneinheit durchgeführt werden. For example, this large number of measured values from different rail vehicles can be transmitted to the control unit and the selection of the large number of predetermined route sections can be carried out by the control unit. For example, this can be done in the course of a calibration or commissioning of the control unit. Alternatively, the evaluation of the large number of measured values and the selection of the predetermined route sections can also be carried out by the first external computing unit.
[0039] Ein erfindungsgemäßes Steuergerät eines Schienenfahrzeugs ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Das Steuergerät ist vorzugsweise batteriebetrieben und weist bevorzugt eine Batterie zur Energieversorgung auf. Durch den energiesparenden Betrieb des Steuergeräts wird die Batterie des Steuergeräts kaum belastet und deren Lebensdauer kann erheblich verlängert werden. [0039] A control device of a rail vehicle according to the invention is, in particular in terms of programming, set up to carry out a method according to the invention. The control device is preferably battery-operated and preferably has a battery for energy supply. Due to the energy-saving operation of the control device, the battery of the control device is hardly loaded and its life can be extended considerably.
[0040] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein batteriebetriebenes Steuergerät zum Bereitstellen von Daten für eine Bremsplattenerkennung vorgeschlagen, das bevorzugt ein Ortungs- und/oder Navigationssystem zum Bestimmen einer aktuellen Position, einen Sensor zum Erfassen von Messwerten für die Bremsplattenerkennung und/oder einen Anschluss zur drahtlosen Verbindung des Steuergeräts mit einer externen Recheneinheit aufweist. According to an advantageous embodiment, a battery-operated control device for providing data for brake plate recognition is proposed, which preferably has a location and / or navigation system for determining a current position, a sensor for recording measured values for brake plate recognition and / or a connection for wireless connection of the control unit with an external computing unit.
[0041] Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind magnetische, elektrische und optische Datenträger, insbesondere Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. The implementation of the method in the form of software is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and is therefore present anyway. Suitable data carriers for the provision of the computer program are magnetic, electrical and optical data carriers, in particular hard disks, flash memories, EEPROMs, DVDs etc. It is also possible to download a program via computer networks (internet, intranet, etc.).
[0042] Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and refinements of the invention result from the description and the accompanying drawing.
[0043] Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. The invention is illustrated schematically in the drawing using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
[0044] <tb><SEP>Figur 1 zeigt schematisch einen Zug aus Schienenfahrzeugen mit einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Steuergeräts. <tb><SEP>Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Blockdiagramm.[0044] <tb> <SEP> Figure 1 shows schematically a train from rail vehicles with a preferred embodiment of a control device according to the invention. <tb> <SEP> Figure 2 shows schematically a preferred embodiment of the method according to the invention as a block diagram.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
[0045] In Figur 1 ist ein Zug aus Schienenfahrzeugen 110 und 120 schematisch dargestellt und mit 100 bezeichnet. Der Zug 100 weist in diesem Beispiel eine Lokomotive 110 und einen Waggon 120 auf. Selbstverständlich kann der Zug 100 noch weitere Schienenfahrzeuge aufweisen, beispielsweise weitere Waggons analog zu dem Waggon 120. In Figure 1, a train from rail vehicles 110 and 120 is shown schematically and designated 100. In this example, train 100 has a locomotive 110 and a wagon 120. Of course, train 100 can also have other rail vehicles, for example further wagons analogous to wagon 120.
[0046] Der Zug wird über eine Schiene 101 bewegt. Ein Stromabnehmer 112 der Lokomotive 110 steht mit einer Oberleitung 102 zur Energieversorgung in Verbindung. Die Lokomotive 110 und der Waggon 120 weisen jeweils Räder 111 bzw. 121 auf. The train is moved over a rail 101. A pantograph 112 of the locomotive 110 is connected to an overhead line 102 for energy supply. The locomotive 110 and the wagon 120 have wheels 111 and 121, respectively.
[0047] Um einen Bremsplatten der Räder 121 des Waggons 120 zu erkennen, weist der Waggon 120 eine bevorzugten Ausgestaltung eines Steuergeräts 130 gemäß einem Aspekt der Erfindung auf. Es versteht sich, dass auch die Lokomotive 110 sowie jeder weitere Waggon des Zugs ein derartiges Steuergerät aufweisen können. In order to recognize a brake plate of the wheels 121 of the wagon 120, the wagon 120 has a preferred embodiment of a control device 130 according to one aspect of the invention. It goes without saying that the locomotive 110 as well as every further wagon of the train can have such a control device.
[0048] Das Steuergerät 130 weist eine Batterie 131, ein Ortungssystem 132, beispielsweise ein GPS-System, und einen Beschleunigungssensor 133 auf. Das Steuergerät 130 kann über eine drahtlose Verbindung 134, vorzugsweis über das Internet, mit einer externen Recheneinheit 140 verbunden werden, beispielsweise mit einem Server im Internet. The control device 130 has a battery 131, a location system 132, for example a GPS system, and an acceleration sensor 133. The control device 130 can be connected to an external computing unit 140, for example to a server on the Internet, via a wireless connection 134, preferably via the Internet.
[0049] Das Steuergerät 130 ist insbesondere programmtechnisch dazu eingerichtet, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, welches in Figur 2 schematisch als ein Blockdiagramm dargestellt ist. The control device 130 is, in particular, set up in terms of program technology to carry out a preferred embodiment of a method according to the invention, which is shown schematically in FIG. 2 as a block diagram.
[0050] In Schritt 201 wird das Steuergerät 130 aus einem Schlafmodus aufgeweckt, insbesondere durch einen Wake-Up-Timer. In Schritt 202 prüft das Steuergerät 130, ob sich der Waggon 120 bewegt, insbesondere mittels des GPS-Systems 132. Wenn sich der Waggon nicht bewegt, stellt das Steuergerät 130 gemäß Schritt 202a einen Wake-Up-Timer, beispielsweise auf acht Stunden, und versetzt sich wieder in den Ruhemodus. Nach Ablauf des Wake-Up-Timers, also nach acht Stunden, wird das Steuergerät 130 aufgeweckt und beginnt erneut bei Schritt 201. [0050] In step 201, the control device 130 is woken up from a sleep mode, in particular by a wake-up timer. In step 202, the control device 130 checks whether the wagon 120 is moving, in particular by means of the GPS system 132. If the wagon is not moving, the control device 130 sets a wake-up timer according to step 202a, for example to eight hours, and goes back to sleep mode. After the wake-up timer has expired, that is to say after eight hours, control unit 130 is woken up and begins again at step 201.
[0051] Wird in Schritt 202 jedoch erkannt, dass sich der Waggon 120 bewegt, bestimmt das Steuergerät in Schritt 203 die aktuelle Position des Waggons 120 mittels des GPS-Systems 132. In Schritt 204 verbindet sich das Steuergerät 130 über das Internet 134 mit dem Server 140 und übermittelt die aktuelle Position des Waggons 120 an den Server 140. Der Server 140 ermittelt in Schritt 205 aus einer Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten diejenigen vorbestimmten Streckenabschnitte, welche innerhalb eines bestimmten Umkreises um die Position des Waggons 120 herum liegen, beispielsweise innerhalb von 500 km. Die Positionen dieser Vielzahl von vorbestimmten Streckenabschnitten sind jeweils insbesondere in dem Server 140 hinterlegt. However, if it is recognized in step 202 that the wagon 120 is moving, the control device determines the current position of the wagon 120 by means of the GPS system 132 in step 203. In step 204, the control device 130 connects to the via the internet 134 Server 140 and transmits the current position of the wagon 120 to the server 140. In step 205, the server 140 determines from a plurality of predetermined route sections those predetermined route sections which lie within a certain radius around the position of the wagon 120, for example within 500 km. The positions of this multiplicity of predetermined route sections are in each case stored in particular in the server 140.
[0052] Der Server 140 überprüft in Schritt 206, ob sich der Waggon 120 auf einen dieser Streckenabschnitte innerhalb des Umkreises von 500 km um den Waggon 120 herum zubewegt, also ob sich einer oder mehrere Streckenabschnitte auf dem Fahrweg des Waggons 120 befinden. Insbesondere kann in dem Server 140 zu diesem Zweck ein Fahrplan des Zugs 100 hinterlegt sein. Wenn von dem Server 140 erkannt wird, dass sich der Zug 100 gemäß seinem Fahrplan von seiner aktuellen Position aus auf einen oder mehrere der vorbestimmten Streckenabschnitte zubewegt, wird deren Position als Position von erreichbaren Streckenabschnitten von dem Server 140 an das Steuergerät 130 übermittelt. The server 140 checks in step 206 whether the wagon 120 is moving towards one of these route sections within a radius of 500 km around the wagon 120, that is to say whether there are one or more route sections on the route of the wagon 120. In particular, a schedule of the train 100 can be stored in the server 140 for this purpose. If it is recognized by the server 140 that the train 100 is moving according to its schedule from its current position to one or more of the predetermined route sections, its position is transmitted from the server 140 to the control device 130 as the position of reachable route sections.
[0053] Wenn in Schritt 206 bestimmt wird, dass sich der Waggon auf keinen der Streckenabschnitt innerhalb des Umkreises zubewegt oder wenn in Schritt 205 bestimmt wird, dass sich keine der vorbestimmten Streckenabschnitte innerhalb des Umkreises um den Waggon 120 herum befinden, stellt das Steuergerät 130 gemäß Schritt 206a einen Wake-Up-Timer, beispielsweise auf acht Stunden, versetzt sich wieder in den Ruhemodus und führt nach Ablauf des Wake-Up-Timers erneut Schritt 201 durch. [0053] If it is determined in step 206 that the wagon is not moving towards any of the route sections within the area or if it is determined in step 205 that none of the predetermined route sections are within the area around the wagon 120, the control device 130 According to step 206a, a wake-up timer, for example for eight hours, switches back to the sleep mode and carries out step 201 again after the wake-up timer has expired.
[0054] Bewegt sich der Waggon hingegen auf einen Streckenabschnitt zu, bestimmt das Steuergerät 130 in Schritt 207 eine voraussichtliche Ankunftszeit an diesem erreichbaren Streckenabschnitt. In Schritt 208 überprüft das Steuergerät 130, ob ein Zeitintervall zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und der voraussichtlichen Ankunftszeit einen Schwellwert, beispielsweise eine Minute, unterschreitet. Ist dies nicht der Fall, stellt das Steuergerät 130 gemäß Schritt 208a einen Wake-Up-Timer, welcher das Steuergerät 130 nach einer bestimmten Zeit, z.B. nach der Hälfte des Zeitintervalls zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und der Ankunftszeit aus dem Ruhemodus aufweckt, und wechselt anschließend in einen Ruhemodus. Nach Ablauf des Wake-Up-Timers erwacht das Steuergerät 130 aus dem Ruhemodus und bestimmt gemäß Schritt 207 erneut die voraussichtliche Ankunftszeit an dem vorbestimmten Streckenabschnitt. If, on the other hand, the wagon is moving towards a route section, the control device 130 determines in step 207 an expected arrival time at this route section that can be reached. In step 208, control unit 130 checks whether a time interval between the current point in time and the expected time of arrival falls below a threshold value, for example one minute. If this is not the case, the control device 130 sets a wake-up timer according to step 208a, which the control device 130 after a certain time, e.g. wakes up from sleep mode halfway through the time interval between the current time and the arrival time, and then changes to sleep mode. After the wake-up timer has elapsed, the control device 130 awakes from the idle mode and again determines the expected arrival time at the predetermined route section in accordance with step 207.
[0055] Sobald das Zeitintervall zwischen aktuellem Zeitpunkt und voraussichtlicher Ankunftszeit den Schwellwert unterschreitet, wird kein Wake-Up-Timer mehr gestellt. Das Steuergerät 130 bleibt aktiv. Sobald der Waggon 120 den vorbestimmten Streckenabschnitt erreicht, erfasst das Steuergerät 130 gemäß Schritt 209 Messwerte für eine Beschleunigung des Waggons 120 mittels des Beschleunigungssensors 133. As soon as the time interval between the current point in time and the expected arrival time falls below the threshold value, no wake-up timer is set. Control unit 130 remains active. As soon as the wagon 120 reaches the predetermined route section, the control device 130 acquires measured values for an acceleration of the wagon 120 by means of the acceleration sensor 133 in accordance with step 209.
[0056] Nachdem der Waggon 120 den vorbestimmten Streckenabschnitt durchfahren hat, werden die erfassten Messwerte in Schritt 210 von dem Steuergerät 130 vorverarbeitet. Beispielsweise kann eine Fourier-Analyse der erfassten Messwerte durchgeführt werden und somit ein Frequenzspektrum bestimmt werden. Insbesondere wird der Wert eines Integrals über dieses Frequenzspektrum in einem vorgegebenen Frequenzintervall bestimmt. Insbesondere können die Messwerte, das Frequenzspektrum, der Wert dieses Integrals und die Position des zugehörigen vorbestimmten Streckenabschnitts in einem Speicherbereich des Steuergeräts 130 hinterlegt werden. Diese hinterlegten Daten werden für die Bremsplattenerkennung bereitgestellt. After the wagon 120 has traveled through the predetermined route section, the acquired measured values are preprocessed by the control device 130 in step 210. For example, a Fourier analysis of the measured values recorded can be carried out and thus a frequency spectrum can be determined. In particular, the value of an integral is determined over this frequency spectrum in a predetermined frequency interval. In particular, the measured values, the frequency spectrum, the value of this integral and the position of the associated predetermined route section can be stored in a memory area of the control device 130. This stored data is made available for brake plate recognition.
[0057] In Schritt 211 verbindet sich das Steuergerät 130 erneut über das Internet mit dem Server 140 und übermittelt die hinterlegten Daten an den Server 140. Der Server 140 führt basierend auf diesen übermittelten Daten in Schritt 212 die Bremsplattenerkennung durch. Insbesondere vergleicht der Server diese Daten mit früheren Daten, welche im Zuge früherer Messungen von dem Steuergerät 130 an den Server 140 übermittelt wurden. Unterscheiden sich die aktuellen ausgewerteten Messwerte für die Beschleunigung von früheren ausgewerteten Messwerten um einen vorgegebenen Schwellwert, kann auf einen Bremsplatten eines der Räder 121 des Waggons 120 rückgeschlossen werden. In step 211, the control device 130 connects again to the server 140 via the Internet and transmits the stored data to the server 140. The server 140 carries out the brake plate recognition in step 212 based on this transmitted data. In particular, the server compares this data with previous data, which were transmitted from the control unit 130 to the server 140 in the course of previous measurements. If the currently evaluated measured values for the acceleration differ from previously evaluated measured values by a predetermined threshold value, one of the wheels 121 of the wagon 120 can be inferred from a brake plate.
[0058] Nachdem das Steuergerät 130 die hinterlegten Daten an den Server 140 übermittelt hat, stellt das Steuergerät 130 in Schritt 213 einen Wake-Up-Timer, beispielsweise auf acht Stunden, und wechselt wieder in den Ruhemodus. Nach Ablauf des Wake-Up-Timers beginnt das Steuergerät 130 erneut bei Schritt 201. After the control device 130 has transmitted the stored data to the server 140, the control device 130 sets a wake-up timer in step 213, for example to eight hours, and changes back to the sleep mode. After the wake-up timer has expired, control unit 130 begins again at step 201.
[0059] Alternativ können die in dem Speicherbereich des Steuergeräts 130 hinterlegten Daten auch zu einem späteren Zeitpunkt an den Server 140 übermittelt werden. Beispielsweise kann das Steuergerät 130, nachdem die entsprechenden Daten in dem Speicherbereich hinterlegt wurden und für die Bremsplattenerkennung bereitgestellt wurden, den Wake-Up-Timer gemäß Schritt 213 stellen und sich in den Schlafmodus versetzen. Sobald das Steuergerät 130 nach Ablauf des Wake-Up-Timers aktiviert wird und gemäß Schritt 204 die aktuelle Position des Waggons 120 an den Server 140 übermittelt, können ebenfalls die in dem Speicherbereich hinterlegten Daten an den Server 140 übermittelt werden. Alternatively, the data stored in the memory area of the control device 130 can also be transmitted to the server 140 at a later point in time. For example, after the corresponding data have been stored in the memory area and made available for the brake plate recognition, the control device 130 can set the wake-up timer according to step 213 and put itself into sleep mode. As soon as the control device 130 is activated after the wake-up timer has expired and the current position of the wagon 120 is transmitted to the server 140 in accordance with step 204, the data stored in the memory area can also be transmitted to the server 140.
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