CN111095148A - 用于确定系统的状态的方法和控制设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于确定系统(110)的状态的方法。所述系统(110)具有至少一个通用功能组件(114)和至少一个安全关键的功能组件(116、118)。所述方法具有如下步骤:利用至少一个输入信号(120)产生(410)对于系统(110)的通用预测值(144)和安全预测值(146)。所述至少一个输入信号(120)代表关于功能组件(114、116、118)的状态数据。所述通用预测值(144)代表至少所述至少一个通用功能组件(114)的预测的状态。所述安全预测值(146)代表所述至少一个安全关键的功能组件(116、118)的预测的状态。

Description

用于确定系统的状态的方法和控制设备
技术领域
本发明涉及一种用于确定系统、例如车辆的系统的状态的方法、一种相应的控制设备和一种用于车辆的车辆系统。
背景技术
对在状态导向的维护(基于状态的维护,CBM)和/或预期的维护(预测性的维护)的意义下的系统或者组件的状态的预告例如可以应用于风力发电机的领域上。
发明内容
在这种背景下,本发明的目的在于实现一种改进的用于确定系统的状态的方法、一种改进的控制设备和一种改进的系统。
所述目的通过按照主权利要求所述的一种用于确定系统的状态的方法、一种相应的控制设备、一种系统和一种相应的计算机程序来实现。
按照多个实施方式,特别是借助对于安全或对于安全状态的自身的或单独的指示利用算法例如从过程和环境数据中可以预测系统的将来的状态。在此,通过合并不同来源的数据并且预告不安全的状态特别是能够与运行故障分开地实现显示系统的安全状态。附加于通用的状态指示,例如可以产生用于车辆的系统、特别是车门系统的安全指示,其中,利用算法来形成所述安全指示并且所述安全指示特别是与安全关键的过程或系统组件有关。
按照多个实施方式,特别是能够有利地实现对系统的安全状态的监控。因此,例如可以及时开始预防性的措施,以便维持系统的安全。在此,附加于通用状态指示还预测安全指示,所述安全指示与系统安全具有特定的联系。因此,不仅能够安全且可靠地计划和实施对系统的组件的维护,而且能够改善系统和因此车辆的运行安全。
用于确定系统的状态的方法,其中,所述系统具有至少一个通用功能组件和至少一个安全关键的功能组件,所述方法具有以下步骤:
利用至少一个输入信号产生用于系统的通用预测值和安全预测值,其中,所述至少一个输入信号代表关于功能组件的状态数据,所述通用预测值代表至少所述至少一个通用功能组件的预测的状态,所述安全预测值代表所述至少一个安全关键的功能组件的预测的状态。
所述系统可以涉及机器或技术设备、例如车辆或者风力发电机。所述通用功能组件和安全关键的功能组件可以配置给一个构件或者多个单独的构件。一个相应的构件例如可以是一个马达,所述马达不仅可以配置有通用功能组件而且配置有安全关键的功能组件。
例如可以在软件或者硬件中或者以软件和硬件的混合形式例如在控制设备中实现所述方法。所述车辆例如可以是用于客运的车辆。所述车辆特别是可以实施为轨道车辆。所述系统可以是车辆的车门系统。通用功能组件可以是驱动装置、闭锁装置或诸如此类。安全关键的功能组件可以是防夹保护装置、紧急情况解锁装置或诸如此类。至少在系统的激活的运行时间的部分区段期间可以连续地或者循环重复地实施所述产生的步骤。
按照一种实施方式,在产生的步骤中可以产生安全预测值,所述安全预测值代表用于对所述至少一个安全关键的功能组件进行维护操作的时间范围并且附加地或替代地代表直至对所述至少一个安全关键的功能组件进行维护操作的剩余时间。这样的实施方式提供如下优点,即,能够按照简单的方式根据需求可计划地且安全地进行特别是对安全关键的功能组件的维护。
在产生步骤中也可以利用如下使用数据产生安全预测值,所述使用数据关于使用和附加地或替代地关于激活所述至少一个安全关键的功能组件。这样的实施方式提供了如下优点,即,特别是在检查和维护方面能够考虑所述至少一个安全关键的功能组件的实际使用。
此外,在产生的步骤中可以在对系统的检验过程完成之后产生安全预测值。这样的实施方式提供了如下优点,即,能够产生可靠且有说服力的安全预测值。
此外,在产生的步骤中可以产生通用预测值和安全预测值,所述通用预测值和安全预测值适合于借助显示装置在对功能组件的维护操作的到期方面能以分开的条形图示用图形显示并且附加地或替代地对于功能组件的预测的状态能以分开的交通灯图示用图形显示。这样的实施方式提供了如下优点,即,能够在视觉上能容易处理地且清晰地以及容易理解地显示预测值。此外,能够按照与通用预测值在图表上分开的方式实现安全预测值的显示,以便强调安全关键的过程。
可选地,所述方法可以附加地具有提供通用预测值和安全预测值以用于输出到显示装置和附加地或替代地输出到其它输出装置上的步骤。在此,可以提供所述通用预测值和安全预测值作为至少一个输出信号。这样的实施方式提供了如下优点,即,能够实现将预测值简单且快速地通知到接收器、使用者或诸如此类上。
所述方法也可以具有从与功能组件的和附加地或替代地与配置给所述功能组件的至少一个检测装置的接口读取所述至少一个输入信号的步骤。这样的实施方式提供了如下优点,即,能够处理不同来源的状态数据,以便可靠且准确地产生预测值。
此处介绍的方案还实现了一种控制设备,所述控制设备构成为用于在相应的装置中实施、操控或实现此处介绍的方法的变型方案的步骤。通过本发明的以控制设备形式的实施变型方案也能够快速且高效地实现基于本发明的目的。
为此,所述控制设备可以具有至少一个用于处理信号或者数据的计算单元、至少一个用于存储信号或者数据的存储单元、至少一个用于传感器或执行器的接口,所述接口用于读取传感器的传感器信号或者用于将控制信号输出到执行器和/或至少一个通信接口上以用于读取或者输出嵌入到通信协议中的数据。所述计算单元例如可以是信号处理器、微控制设备或诸如此类,其中,所述存储单元可以是闪存、EEPROM(带电可擦可编程只读存储器)或者磁存储单元。所述通信接口可以构造成用于无线地和/或有线地读取或者输出数据,其中,可以读取或者输出有线数据的通信接口例如可以电气或光学地从相应的数据传输线中读取所述数据或将所述数据输出到相应的数据传输线中。
当前,控制设备可以理解为处理传感器信号并且根据所述传感器信号输出控制和/或数据信号的电气设备。所述控制设备具有可以按照硬件和/或软件构造的接口。在按照硬件的构造方式中,所述接口例如可以是所谓的系统ASIC(专用集成电路)的一部分,所述系统ASIC包含控制设备的最不同功能。然而也可能的是,所述接口是自身、集成的电路或者至少部分地由分立的组件组成。在按照软件的构造方式中,所述接口可以是软件模块,所述软件模块例如存在于微控制上在其它软件模块旁边。
一种系统、例如用于车辆的车辆系统具有如下特征:
至少一个通用功能组件;
至少一个安全关键的功能组件;
上述提到的控制设备的实施方式;以及
用于显示通用预测值和安全预测值的显示装置,其中,所述显示装置以能传输信号的方式与所述控制设备连接或能连接。
所述控制设备可以以能传输信号的方式与所述至少一个通用功能组件、与所述至少一个安全关键的功能组件和附加地或替代地与配置给所述功能组件的至少一个检测装置连接或能连接。所述至少一个通用功能组件和所述至少一个安全关键的功能组件可以是车辆的系统的部件。
按照一种实施方式,所述控制设备和附加地或替代地所述显示装置可以设置在车辆中。所述控制设备和附加地或替代地所述显示装置也可以通过接口以能传输信号的方式与车辆连接或能连接。这样的实施方式提供如下优点,即,按照应用情况和需求,能够在车辆内部或者部分在车辆外部进行关于系统或功能组件的状态确定。
所述至少一个安全关键的功能组件特别是可以具有用于车门的用于防夹保护的装置、用于车门的用于紧急操纵的装置和附加地或替代地具有其它装置。这样的实施方式提供如下优点,即,能够可靠地监控对于车辆乘客安全关键的功能组件。
具有程序代码的计算机程序或者计算机程序产品也是有利的,所述程序代码可以存储在机器可读的载体或存储介质上、如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且特别是当所述程序或者程序产品在计算机或者装置上执行时用于实施、实现和/或操控按照上述描述的各实施方式之一的方法的步骤。
附图说明
在以下的描述中参照附图更详细地阐述此处介绍的方案的实施例。图中:
图1示出按照一种用于车辆的实施例的车辆系统的示意图;
图2示出图形表达的示意图;
图3示出按照一种实施例的图形表达的示意图;以及
图4示出按照一种实施例的用于确定的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出按照一种用于车辆100的实施例的车辆系统130的示意图。所述车辆100例如是用于客运的车辆、特别是轨道车辆。所述车辆100具有系统110。按照在图1中示出的实施例,所述系统110具有车门112、例如仅一个以车门驱动器形式的通用功能组件114以及以用于防夹保护的装置116和用于车门紧急操纵的装置118形式的例如仅两个安全关键的功能组件116和118。
在此,所述车辆系统130代表任意系统,可以利用此处描述的方案来确定所述系统的状态。
按照在图1中示出的实施例,所述车辆系统130具有通用功能组件114、安全关键的功能组件116、118、控制设备140以及显示装置160。所述控制设备140构成为用于确定车辆100的系统110的状态。在此,所述控制设备140以能传输信号的方式与通用功能组件114以及安全关键的功能组件116和118相连接。此外,所述控制设备140以能传输信号的方式与显示装置160相连接。
所述控制设备140构成为用于从与功能组件114、116、118的和/或与配置给所述功能组件114、116、118的至少一个检测装置的接口读取至少一个输入信号120。所述至少一个输入信号120代表关于功能组件114、116、118的状态数据。按照在图1中示出的实施例,所述控制设备140构成为用于从通用功能组件114和从安全关键的功能组件116、118读取输入信号120。
所述控制设备140具有一个产生装置142。所述产生装置142构成为用于利用所述至少一个输入信号120产生对于系统110的一个通用预测值144和一个安全预测值146。所述通用预测值144代表至少所述通用功能组件114、即车门驱动器114的预测的状态。所述安全预测值146代表安全关键的功能组件116和118、即用于防夹保护的装置116以及用于车门紧急操纵的装置118的预测的状态。
按照在图1中示出的实施例,还示出控制设备140的一个提供装置148。所述提供装置148构成为用于提供所述通用预测值144和安全预测值146或者至少所述安全预测值146以用于输出到显示装置160和/或其它输出装置上。在此,所述提供装置148构成为用于提供以输出信号150形式的通用预测值144和/或安全预测值146。
所述显示装置160构成为用于以图形表达170的形式用图形显示通用预测值144和/或安全预测值146。在此,所述显示装置160构成为用于利用控制设备140的输出信号150用图形显示通用预测值144和/或安全预测值146。
按照在图1中示出的实施例,所述控制设备140和显示装置160设置在车辆100中。按照另一种实施例,所述控制设备140和/或显示装置160可以通过接口、例如无线电接口以能传输信号的方式与车辆100连接或能连接。此外,由此的混合形式是可实现的。按照一种实施例,所述输入信号120由设置在车辆100中的装置暂存和/或预处理并且随后通过合适的接口传送到外部的装置、例如服务器上,以用于进一步处理。
按照一种实施例,所述产生装置142构成为用于产生安全预测值146,所述安全预测值代表用于对安全关键的功能组件116、118进行维护操作的时间范围和/或直至对安全关键的功能组件116、118进行维护操作的剩余时间。按照另一种实施例,所述产生装置142构成为用于利用如下使用数据来产生安全预测值146,所述使用数据关于使用和/或关于激活安全关键的功能组件116、118。可选地,所述产生装置142构成为用于在对系统110的检验过程完成之后产生安全预测值146。
图2示出图形表达200的示意图。图形表达170是图1中的显示装置的图形表达的一部分区段或者是类似的图形表达。所述图形表达200仅例如构造成表格式的。在此,所述图形表达200具有多个列状的显示区域201、202、203、204、205、206、207、208、209。
所述图形表达200具有用于车辆的显示区域201、用于车辆部件的显示区域202、用于系统的显示区域203、用于状态数据的显示区域204、用于预测的显示区域205、用于基于通用预测值的状态的显示区域206、用于基于通用预测值的状况的显示区域207、用于在线/离线状态的显示区域208以及用于警告的显示区域209。
在用于基于通用预测值的状态的显示区域206中,例如进行在对所述至少一个通用功能组件的维护操作的到期方面的条形图显示。在用于基于通用预测值的状况的显示区域207中,例如进行对于所述至少一个通用功能组件的预测的状态的交通灯显示。
所述图形表达200代表用图形实现常规的状态预告的示例,所述常规的状态预告具有对于每个系统的所谓的寿命指示、剩余时间的显示和用于整个状态或通用状态的交通灯。
图3示出按照一种实施例的图形表达170的示意图。所述图形表达170是图1中的显示装置的图形表达。图形表达170在这里对应于图1的图形表达,但其例外之处在于,在图3中的图形表达170具有用于基于安全预测值的状态的显示区域306和用于基于安全预测值的状况的显示区域307的两个附加列。
在用于基于安全预测值的状态的显示区域306中,例如进行在对所述至少一个安全关键的功能组件的维护操作的到期方面的条形图显示。在用于基于安全预测值的状况的显示区域307中,例如进行对于所述至少一个安全关键的功能组件的预测的状态的交通灯显示。
所述通用预测值和安全预测值特别是适合于借助所述显示装置在用于基于通用预测值的状态的显示区域206中和在用于基于安全预测值的状态的显示区域306中因此以分开的条形图示用图形显示以及在用于基于通用预测值的状况的显示区域207中和在用于基于安全预测值的状况的显示区域307中因此以分开的交通灯图示用图形显示。
因此,相对于图2中的图形表达,所述图形表达170补充了基于安全预测值或安全指示产生的显示区域306、307。
图4示出按照一种实施例的用于确定的方法400的流程图。通过实施用于确定的方法400能确定车辆的系统的状态。特别是通过实施用于确定的方法400能确定图1中的车辆的系统的状态或者类似的具有至少一个通用功能组件和至少一个安全关键的功能组件的系统的状态。也能结合图1中的控制设备或者类似的控制设备来实施用于确定的方法400。
在用于确定的方法400中,在产生的步骤410中,利用至少一个输入信号产生用于系统的通用预测值和安全预测值。在此,所述至少一个输入信号代表关于所述功能组件的状态数据。所述通用预测值代表至少所述至少一个通用功能组件的预测的状态。所述安全预测值代表所述至少一个安全关键的功能组件的预测的状态。
按照一种实施例,用于确定的方法400还具有读取的步骤420和/或提供的步骤430。在读取的步骤420中,从与功能组件的和/或与配置给所述功能组件的至少一个检测装置的接口读取所述至少一个输入信号。在提供的步骤430中,提供所述通用预测值和安全预测值以用于输出到显示装置和/或其它输出装置上。在提供的步骤430中,特别是可以提供通用预测值和安全预测值到图1中的显示装置上,以便显示图3中的图形表达或者类似的图形表达。
换句话说,在产生的步骤410中,特别是在考虑以下影响因素和/或目标设置的情况下特别是可以产生安全预测值:检测用于安全检查的时间范围并且显示直至下次必需的检查的剩余时间;自动读取或检测与安全相关的功能或功能组件并且基于功能组件(例如防夹保护装置、紧急操纵装置等)的使用产生安全预测值或安全指示;在检验过程完成之后自动地产生安全预测值;如果所述功能在限定的时间段之内是激活的,则取消手动地检验。
附图标记列表
100 车辆
110 系统
112 车门
114 通用功能组件或者说门驱动器
116 安全关键的功能组件或者说用于防夹保护的装置
118 安全关键的功能组件或者说用于紧急操纵的装置
120 输入信号
130 车辆系统
140 控制设备
142 产生装置
144 通用预测值
146 安全预测值
148 提供装置
150 输出信号
160 显示装置
170 图形表达
200 图形表达
201 用于车辆的显示区域
202 用于车辆部件的显示区域
203 用于系统的显示区域
204 用于状态数据的显示区域
205 用于预测的显示区域
206 用于基于通用预测值的状态的显示区域
207 用于基于通用预测值的状况的显示区域
208 用于在线/离线的显示区域
209 用于警告的显示区域
306 用于基于安全预测值的状态的显示区域
307 用于基于安全预测值的状况的显示区域
400 用于确定的方法
410 产生的步骤
420 读取的步骤
430 提供的步骤

Claims (13)

1.用于确定系统(110)的状态的方法(400),其中,所述系统(110)具有至少一个通用功能组件(114)和至少一个安全关键的功能组件(116、118),其中,所述方法(400)具有以下步骤:
利用至少一个输入信号(120)产生(410)用于系统(110)的通用预测值(144)和安全预测值(146),其中,所述至少一个输入信号(120)代表关于功能组件(114、116、118)的状态数据,所述通用预测值(144)代表至少所述至少一个通用功能组件(114)的预测的状态,并且所述安全预测值(146)代表所述至少一个安全关键的功能组件(116、118)的预测的状态。
2.按照权利要求1所述的方法(400),其中在产生的步骤(410)中产生安全预测值(146),所述安全预测值代表用于对所述至少一个安全关键的功能组件(116、118)进行维护操作的时间范围和/或直至对所述至少一个安全关键的功能组件(116、118)进行维护操作的剩余时间。
3.按照上述权利要求之一所述的方法(400),其中在产生的步骤(410)中利用如下使用数据来产生所述安全预测值(146),所述使用数据关于使用和/或关于激活所述至少一个安全关键的功能组件(116、118)。
4.按照上述权利要求之一所述的方法(400),其中在产生的步骤(410)中在对系统(110)的检验过程完成之后产生安全预测值(146)。
5.按照上述权利要求之一所述的方法(400),其中在产生的步骤(410)中产生通用预测值(144)和安全预测值(146),所述通用预测值和安全预测值适合于借助显示装置(160)在对功能组件(114、116、118)的维护操作的到期方面能以分开的条形图示(206;306)用图形显示和/或对于功能组件(114、116、118)的预测的状态能以分开的交通灯图示(207;307)用图形显示。
6.按照上述权利要求之一所述的方法(400),具有提供通用预测值(144)和安全预测值(146)以用于输出到显示装置(160)和/或其它输出装置上的步骤(430)。
7.按照上述权利要求之一所述的方法(400),具有从与功能组件(114、116、118)的和/或与配置给所述功能组件(114、116、118)的至少一个检测装置的接口读取所述至少一个输入信号(120)的步骤(420)。
8.控制设备(140),所述控制设备设置用于在相应的单元(142、148)中实施和/或操控按照上述权利要求之一所述的方法(400)的步骤。
9.用于车辆(100)的系统(130),其中,所述系统(130)具有以下特征:
至少一个通用功能组件(114);
至少一个安全关键的功能组件(116、118);
按照权利要求8所述的控制设备(140);以及
用于显示通用预测值(144)和安全预测值(146)的显示装置(160),其中,所述显示装置(160)以能传输信号的方式与所述控制设备(140)连接或能连接。
10.按照权利要求9的系统(130),其中所述控制设备(140)和/或显示装置(160)设置在车辆(100)中,所述控制设备(140)和/或显示装置(160)通过接口以能传输信号的方式与车辆(100)连接或能连接。
11.按照权利要求9至10之一所述的系统(130),其中所述至少一个安全关键的功能组件(116、118)具有用于车门(112)的用于防夹保护的装置(116)、用于车门(112)的用于紧急操纵的装置(118)和/或其它装置。
12.计算机程序,所述计算机程序设置为用于实施和/或操控按照上述权利要求之一所述的方法(400)。
13.机器可读的存储介质,在所述存储介质上存储有按照权利要求12所述的计算机程序。
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