DE102010022591B4

DE102010022591B4 - Tracked vehicle

Info

Publication number: DE102010022591B4
Application number: DE201010022591
Authority: DE
Inventors: Ralf Beyer; Luka Jankovic; Andreas Kirsch; Peter Wolfrum; Michael Zanzinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2030-06-01
Also published as: DE102010022591A1

Abstract

Spurgebundenes Fahrzeug (1) – mit einem verteilten Steuerungssystem, das – mehrere zentrale Steuerungseinheiten (10, 20, 30), – mehrere lokale Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten (40, 50, 60, 70, 80, 90) sowie – ein ethernetbasiertes Kommunikationsnetzwerk (100) aufweist, über das jede der lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten (40, 50, 60, 70, 80, 90) an zumindest eine der zentralen Steuerungseinheiten (10, 20, 30) kommunikationstechnisch angebunden ist, – und mit einem Fahrtenschreiber (130), der – zum Aufzeichnen von über das Kommunikationsnetzwerk (100) übertragenen Signalen ausgebildet ist und – mehrere Eingangs-Module aufweist, die jeweils einer der zentralen Steuerungseinheiten (10, 20, 30) zugeordnet sind.Track-bound vehicle (1) - with a distributed control system that - several central control units (10, 20, 30), - several local control and / or regulating units (40, 50, 60, 70, 80, 90) and - an Ethernet-based Communication network (100) via which each of the local control and / or regulation units (40, 50, 60, 70, 80, 90) is connected to at least one of the central control units (10, 20, 30) for communication purposes, and with a tachograph (130) which - is designed to record signals transmitted via the communication network (100) and - has several input modules which are each assigned to one of the central control units (10, 20, 30).

Description

In spurgebundenen Fahrzeugen, das heißt beispielsweise in Schienenfahrzeugen, Magnetschwebebahnen oder spurgeführten Fahrzeugen mit Gummibereifung, werden üblicherweise Fahrtenschreiber zur Aufzeichnung von innerhalb des Fahrzeugs übertragenen Signalen verwendet. Dabei kann die Übertragung der Signale innerhalb des Fahrzeugs über ein Kommunikationsnetzwerk etwa in Form eines Fahrzeugsteuerungsbusses oder eines Fahrzeugsteuerungsnetzwerkes erfolgen. Die Funktionalität von Fahrtenschreibern für spurgebundene Fahrzeuge in Form von Schienenfahrzeugen sowie insbesondere eine an dieser Stelle lediglich als Beispiel zu verstehende Übersicht von Signalen, die durch Fahrtenschreiber aufgezeichnet werden können beziehungsweise aufgezeichnet werden sollten, ist beispielsweise in dem Dokument „Data Recorders an Trains – Design Requirements”, Railway Group Standard GM/RT 2472, Railway Safety, 2002 beschrieben.In track-bound vehicles, that is, for example, in rail vehicles, maglev trains or track-guided vehicles with rubber tires, tachographs are usually used for recording signals transmitted within the vehicle. In this case, the transmission of the signals within the vehicle can take place via a communication network, for example in the form of a vehicle control bus or a vehicle control network. The functionality of tachographs for track-bound vehicles in the form of rail vehicles, and in particular an overview of signals that can be recorded by tachographs or should be recorded at this point, for example, in the document "Data Recorders to Trains - Design Requirements , Railway Group Standard GM / RT 2472, Railway Safety, 2002.

Sofern ein Fahrtenschreiber an einem Datenbus, das heißt einem kommunikationstechnischen Bus, wie beispielsweise MVB (Multifunction Vehicle Bus) oder CAN (Controller Area Network) betrieben wird, ist er aufgrund der Anbindung an den Bus in der Lage, alle über den Bus übertragenen Signale zu erfassen und zu speichern. Daneben ist es auch denkbar, dass an den Fahrtenschreiber einzelne Komponenten, wie beispielsweise Drehzahlgeber oder ausgewählte Steuerleitungen, zusätzlich separat drahtgebunden angebunden sind. Hierdurch wird es möglich, auch solche Signale, die nicht über einen Datenbus übertragen werden, in dem Fahrtenschreiber zu erfassen und zu speichern bzw. zu sichern.If a tachograph is operated on a data bus, that is to say a communication-technical bus, such as MVB (Multifunction Vehicle Bus) or CAN (Controller Area Network), because of the connection to the bus, it is able to transmit all signals transmitted via the bus capture and save. In addition, it is also conceivable that the tachograph individual components, such as speed sensor or selected control lines, in addition wired separately. This makes it possible, even those signals that are not transmitted via a data bus to capture in the tachograph and store or secure.

Insbesondere in spurgebundenen Fahrzeugen in Form von Schienenfahrzeugen werden zunehmend Kommunikationsnetzwerke gemäß der Ethernet-Technik, das heißt ethernetbasierte Kommunikationsnetzwerke, zur Übertragung von Signalen beziehungsweise Datensignalen eingesetzt. Der Vorteil von solchen ethernetbasierten Kommunikationsnetzwerken besteht dabei insbesondere darin, dass entsprechende Kommunikationsnetzwerke in anderen Bereichen der Technik weit verbreitet sind und daher die für den Aufbau der Kommunikationsnetzwerke erforderlichen Komponenten vergleichsweise kostengünstig am Markt erhältlich sind. Darüber hinaus stehen für entsprechende Kommunikationsnetzwerke auch Kommunikationsprotokolle und Applikationen zur Verfügung, die sich in anderen, gegebenenfalls auch sicherheitskritischen Anwendungen bereits bewährt haben.In particular in track-bound vehicles in the form of rail vehicles, communication networks according to the Ethernet technology, that is to say Ethernet-based communication networks, are increasingly being used for the transmission of signals or data signals. The advantage of such Ethernet-based communication networks consists in particular in the fact that corresponding communication networks are widely used in other areas of technology and therefore the components required for setting up the communication networks are available on the market at relatively low cost. In addition, communication protocols and applications are also available for corresponding communication networks, which have already proven themselves in other, possibly also safety-critical applications.

Im Vergleich zur Verwendung von Bussystemen ändert sich die Situation bei der Einführung von ethernetbasierten Kommunikationsnetzwerken für die Steuerung von spurgebundenen Fahrzeugen dahingehend, dass die Prozessdaten nun von den jeweiligen Steuerungseinheiten in Signale in Form von Telegrammen beziehungsweise Datentelegrammen verpackt werden und gezielt an einzelne Komponenten beziehungsweise Geräte verschickt werden, ohne dass hierbei für einen Fahrtenschreiber die Möglichkeit bestehen würde, den Telegramminhalt zu erfassen und zu speichern.Compared to the use of bus systems, the situation changes with the introduction of Ethernet-based communication networks for the control of track-bound vehicles to the effect that the process data is now packaged by the respective control units in signals in the form of telegrams or data telegrams and sent specifically to individual components or devices without this being possible for a tachograph to capture and store the telegram content.

Aus der Druckschrift DE 10 2004 041 820 A1 ist ein Schiff mit einem Netzwerk bekannt, das verschiedene Funktionskomponenten miteinander vernetzt. Insbesondere ist ein mehrere Rechnerknoten mit Ethernetanschlüssen umfassendes Bord-Informationssystem offenbart, welches in verschiedenen Ebenen aufgeteilt ist und Steuerungsaufgaben erfüllt. Die Verwendung eines Fahrtenschreibers im Schiff ist ebenfalls beschrieben.From the publication DE 10 2004 041 820 A1 is a ship with a network known that networks different functional components together. In particular, a multi-computer node with Ethernet connections comprehensive on-board information system is disclosed, which is divided into different levels and fulfills control tasks. The use of a tachograph in the ship is also described.

Ein Fahrtenschreiber ist außerdem in der US 2006/0232891A1 offenbart.A tachograph is also in the US 2006 / 0232891A1 disclosed.

Die Druckschrift US 2008/0237406A1 offenbart ein Steuersystem für eine Anzeigeeinrichtung in einem Schienenfahrzeug.The publication US 2008 / 0237406A1 discloses a control system for a display device in a rail vehicle.

Die Druckschrift US 2007/0173989 A1 offenbart einen Satz von Lokomotiven, die zur Bildung einer übergeordneten Traktionseinheit miteinander gekoppelt sind. Jede Lokomotive verfügt über mehrere Bordcomputer, die zum Überwachen, Erfassen und Speichern von Betriebsdaten vorgesehen sind.The publication US 2007/0173989 A1 discloses a set of locomotives coupled together to form a parent traction unit. Each locomotive has several on-board computers, which are intended for monitoring, recording and storing operating data.

Es sind des Weiteren industrielle Netzwerkstrukturen bekannt, wie z. B. der Ethernet-Standard Profinet^®.There are further known industrial network structures, such. Eg the Ethernet standard Profinet ^® .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spurgebundenes Fahrzeug anzugeben, das im Falle ethernetbasierter Kommunikationsnetzwerke eine Anbindung eines Fahrtenschreibers zum Aufzeichnen von über das Kommunikationsnetzwerk übertragenen Signalen auf besonders einfache und zugleich zuverlässige Art und Weise ermöglicht.The present invention has for its object to provide a track-bound vehicle, which allows in the case of Ethernet-based communication networks, a connection of a tachograph for recording transmitted via the communication network signals in a particularly simple and reliable manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein spurgebundenes Fahrzeug mit einem verteilten Steuerungssystem, das mehrere zentrale Steuerungseinheiten, mehrere lokale Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten sowie ein ethernetbasiertes Kommunikationsnetzwerk aufweist, über das jede der lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten an zumindest eine der zentralen Steuerungseinheiten kommunikationstechnisch angebunden ist, und mit einem Fahrtenschreiber, der zum Aufzeichnen von über das Kommunikationsnetzwerk übertragenen Signalen ausgebildet ist und mehrere Eingangs-Module aufweist, die jeweils einer der zentralen Steuerungseinheiten zugeordnet sind.This object is achieved by a track-bound vehicle with a distributed control system comprising a plurality of central control units, a plurality of local control and / or regulating units and an Ethernet-based communication network, via each of the local control and / or regulating units to at least one of the central control units communication technology is connected, and with a tachograph, which is designed for recording signals transmitted via the communication network and having a plurality of input modules, which are each assigned to one of the central control units.

Das erfindungsgemäße spurgebundene Fahrzeug weist somit ein verteiltes Steuerungssystem auf, das mehrere zentrale Steuerungseinheiten sowie mehrere lokale Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten umfasst. Über das ethernetbasierte Kommunikationsnetzwerk ist hierbei jede der lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten an zumindest eine der zentralen Steuerungseinheiten kommunikationstechnisch angebunden. Dies bedeutet, dass im einfachsten Fall jede der lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten an genau eine der zentralen Steuerungseinheiten kommunikationstechnisch angebunden ist. Dabei sind den zentralen Steuerungseinheiten innerhalb des verteilten Steuerungssystems vorzugsweise unterschiedliche Funktionen oder Aufgaben zugeteilt, so dass beispielsweise eine der zentralen Steuerungseinheiten für die Steuerung des Antriebs sowie der Bremse des Fahrzeugs vorgesehen sein kann, während eine andere der zentralen Steuerungseinheiten der Steuerung der Klimaanlage und/oder der Türen des spurgebundenen Fahrzeugs dient. Mittels der lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten ist es den zentralen Steuerungseinheiten hierbei möglich, auf die entsprechenden zu steuernden Komponenten einzuwirken beziehungsweise von diesen Komponenten Signale, etwa in Form von Mess- oder Zustandswerten, zu empfangen. The track-bound vehicle according to the invention thus has a distributed control system comprising a plurality of central control units and a plurality of local control and / or regulating units. In this case, each of the local control and / or regulating units is connected to at least one of the central control units via the Ethernet-based communication network in terms of communication technology. This means that in the simplest case, each of the local control and / or regulating units is connected to exactly one of the central control units communication technology. The central control units within the distributed control system are preferably assigned different functions or tasks, so that for example one of the central control units for the control of the drive and the brake of the vehicle can be provided, while another of the central control units of the control of the air conditioning and / or the doors of the track-bound vehicle is used. By means of the local control and / or regulating units, it is possible for the central control units to act on the corresponding components to be controlled or to receive signals from these components, for example in the form of measured values or status values.

Neben dem verteilten Steuerungssystem weist das erfindungsgemäße spurgebundene Fahrzeug einen Fahrtenschreiber auf, der zum Aufzeichnen von über das Kommunikationsnetzwerk übertragenen Signalen ausgebildet ist. Um nun auch bei einem verteilten Steuerungssystem mit mehreren zentralen Steuerungseinheiten und einem ethernetbasierten Kommunikationsnetzwerk ein Aufzeichnen der über das Kommunikationsnetzwerk von oder zu den mehreren zentralen Steuerungseinheiten übertragenen Signale zu ermöglichen, weist der Fahrtenschreiber vorteilhafterweise mehrere Eingangs-Module auf, die jeweils einer der zentralen Steuerungseinheiten zugeordnet sind. Bei den Eingangs-Modulen handelt es sich hierbei um logische Eingangs-Module, das heißt softwaretechnisch und nicht hardwaretechnisch realisierte Komponenten.In addition to the distributed control system, the track-bound vehicle according to the invention has a tachograph, which is designed to record signals transmitted via the communication network. In order to enable a recording of the signals transmitted via the communication network from or to the several central control units even in a distributed control system with several central control units and an Ethernet-based communication network, the tachograph advantageously has a plurality of input modules, each associated with one of the central control units are. In the case of the input modules, these are logical input modules, that is, software-related and not hardware-implemented components.

Mittels der Eingangs-Module wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass der Fahrtenschreiber nicht nur einer der zentralen Steuerungseinheiten, sondern mehreren beziehungsweise allen der zentralen Steuerungseinheiten zugeordnet ist. Dabei ist mittels der Eingangs-Module vorteilhafterweise eine vergleichsweise einfache beziehungsweise aufwandsarme Anbindung des Fahrtenschreibers an die zentralen Steuerungseinheiten möglich. Dies wird insbesondere im Vergleich zu einer alternativ denkbaren Lösung deutlich, bei der die Anbindung des Fahrtenschreibers an die einzelnen zentralen Steuerungseinheiten jeweils über eine separate Netzwerkkomponente, etwa in Form eines Switches, erfolgt und diese Netzwerkkomponente so konfiguriert wird, dass der Port, an dem die jeweilige zentrale Steuereinheit angeschlossen ist, gespiegelt wird. An diesem gespiegelten Port könnte nun der Fahrtenschreiber ähnlich einem „Sniffer” derart betrieben werden, dass er den Datenverkehr von und zu der jeweiligen zentralen Steuereinheit mithört. Eine entsprechende Lösung hätte jedoch den Nachteil, dass für jede zentrale Steuerungseinheit, an die der Fahrtenschreiber anzubinden ist, eine zusätzliche Netzwerkkomponente erforderlich wäre. Darüber hinaus bräuchte der Fahrtenschreiber für jeden mitzuschreibenden Signalverlauf, das heißt für jede anzubindende zentrale Steuerungseinheit, einen separaten Ethernet-Port, wodurch sich der Fahrtenschreiber in seiner Herstellung verteuern und darüber hinaus sich insbesondere auch der Verkabelungsaufwand in dem spurgebundenen Fahrzeug erhöhen würden.By means of the input modules, it is advantageously made possible that the tachograph not only one of the central control units, but several or all of the central control units is assigned. In this case, by means of the input modules advantageously a comparatively simple or low-cost connection of the tachograph to the central control units is possible. This is particularly clear in comparison to an alternative conceivable solution in which the connection of the tachograph to the individual central control units in each case via a separate network component, such as in the form of a switch, and this network component is configured so that the port on which the each central control unit is connected, is mirrored. At this mirrored port, the tachograph could now be operated similar to a "sniffer" in such a way that it overhears the data traffic from and to the respective central control unit. However, a corresponding solution would have the disadvantage that an additional network component would be required for each central control unit to which the tachograph is to be connected. In addition, the tachograph would need a separate Ethernet port for each signal to be recorded, that is, for each central control unit to be connected, which would make the tachograph more expensive to produce and moreover, in particular, the cabling effort in the lane-bound vehicle would increase.

Bei dem erfindungsgemäßen spurgebundenen Fahrzeug werden die genannten Nachteile dadurch, dass der Fahrtenschreiber mehrere Eingangs-Module aufweist, die jeweils einer der zentralen Steuerungseinheiten zugeordnet sind, vorteilhafterweise vermieden, so dass sich erhebliche Vorteile, insbesondere hinsichtlich des Aufwandes und der Kosten für die Herstellung des spurgebundenen Fahrzeuges, ergeben.In the track-bound vehicle according to the invention, the disadvantages mentioned in that the tachograph has a plurality of input modules, which are each assigned to one of the central control units, advantageously avoided, so that there are significant advantages, in particular with regard to the cost and the cost of producing the track-bound Vehicle, surrendered.

Grundsätzlich kann es sich bei dem ethernetbasierten Kommunikationsnetzwerk um ein ethernetbasiertes Kommunikationsnetzwerk gemäß einem beliebigen, für sich bekannten Standard handeln.In principle, the Ethernet based communication network may be an Ethernet based communication network according to any standard known per se.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße spurgebundene Fahrzeug derart ausgestaltet, dass das ethernetbasierte Kommunikationsnetzwerk ein Kommunikationsnetzwerk gemäß dem PROFINET-Standard ist. Dies ist vorteilhaft, da es sich bei dem PROFINET-Standard um einen für industrielle Anwendungen optimierten ethernetbasierten Kommunikationsstandard handelt, der insbesondere auch für sicherheitskritische Steuerungsprozesse optimiert ist.According to a particularly preferred development, the track-bound vehicle according to the invention is configured such that the Ethernet-based communication network is a communication network in accordance with the PROFINET standard. This is advantageous because the PROFINET standard is an Ethernet-based communication standard optimized for industrial applications, which is optimized in particular for safety-critical control processes.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße spurgebundene Fahrzeug derart ausgestaltet, dass der Fahrtenschreiber den zentralen Steuerungseinheiten unter Verwendung des Shared-Device-Verfahrens zugeordnet ist. Dies ist vorteilhaft, da es sich beim Shared-Device-Verfahren um einen im PROFINET-Standard definierten, abgesicherten Standardmechanismus handelt, mittels dessen der Fahrtenschreiber datentechnisch gleichzeitig an mehrere der zentralen Steuerungseinheiten angebunden werden kann. Dabei kann der Datenverkehr beziehungsweise die Auswahl der durch den Fahrtenschreiber aufzuzeichnenden Signale vorteilhafterweise mittels im PROFINET-Standard vorgesehener Methoden, wie beispielsweise GSD (Generic Station Description) per Konfiguration erfolgen.According to a further particularly preferred embodiment, the track-bound vehicle according to the invention is configured such that the tachograph is assigned to the central control units using the shared device method. This is advantageous since the shared device method is a standard, secure standard mechanism defined in the PROFINET standard, by means of which the tachograph can be connected to several of the central control units simultaneously in terms of data technology. In this case, the data traffic or the selection of the signals to be recorded by the tachograph advantageously by means of PROFINET standard methods provided, such as GSD (Generic Station Description) by configuration.

Generell bietet das Shared-Device-Verfahren im Rahmen der PROFINET-Technologie die Möglichkeit, einen parallelen und unabhängigen Zugriff von zwei verschiedenen Steuerungseinheiten beziehungsweise Controllern auf dieselbe Komponente zu realisieren. Durch die Projektierung verschiedener logischer Ein- und/oder Ausgangs-Module, die in einer Komponente beziehungsweise einem Device verwendet werden, jeweils zu einer ausgewählten Steuerungseinheit wird hierbei eine eindeutige Zuordnung des jeweiligen Moduls zur steuernden Einheit gewährleistet. Grundlage für die Realisierung des Shared-Device-Verfahrens bei PROFINET ist die Möglichkeit, mehrere sogenannte Application Relationsships aufzubauen.In the context of PROFINET technology, the shared device procedure generally offers the possibility of realizing parallel and independent access from two different control units or controllers to the same component. By configuring various logic input and / or output modules, which are used in a component or a device, respectively to a selected control unit in this case an unambiguous assignment of the respective module is guaranteed to the controlling unit. The basis for the realization of the shared device procedure in PROFINET is the possibility to set up several so-called application relation chips.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wird es durch das Shared-Device-Verfahren beziehungsweise die Shared-Device-Modellierung des Fahrtenschreibers ermöglicht, das dieser lediglich eine einzige Hardwareschnittstelle benötigt, wobei die Übergabe zwischen den mehreren Steuerungseinheiten vorzugsweise durch die Firmware in dem Fahrtenschreiber geregelt wird, so dass eine zusätzliche Kopplung der zentralen Steuerungseinheiten untereinander vorteilhafterweise nicht erforderlich ist.In the context of the vehicle according to the invention, it is made possible by the shared device method or the shared device modeling of the tachograph that this requires only a single hardware interface, wherein the transfer between the several control units is preferably regulated by the firmware in the tachograph, so that an additional coupling of the central control units with each other is advantageously not required.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen spurgebundenen Fahrzeugs ist der Fahrtenschreiber hinsichtlich der von ihm aufgezeichneten Signale parametrierbar. Dies kann einerseits die Anbindung an die zentralen Steuerungseinheiten betreffen; darüber hinaus ist es vorteilhafterweise auch möglich, den Fahrtenschreiber in Bezug auf die Art der aufgezeichneten Signale zu parametrieren beziehungsweise zu konfigurieren. Dies bedeutet, dass anhand von in den Signalen übertragenen beziehungsweise enthaltenen Informationen eine Auswahl derjenigen Signale durch den Fahrtenschreiber erfolgen kann, für die eine Aufzeichnung erforderlich beziehungsweise gewünscht ist.According to a further particularly preferred embodiment of the track-bound vehicle according to the invention, the tachograph can be parameterized with regard to the signals recorded by it. On the one hand, this can affect the connection to the central control units; In addition, it is advantageously also possible to parameterize or configure the tachograph with respect to the type of recorded signals. This means that on the basis of information transmitted or contained in the signals, a selection of those signals can be made by the tachograph for which a recording is required or desired.

Bei dem erfindungsgemäßen spurgebundenen Fahrzeug kann es sich grundsätzlich um ein spurgebundenes Fahrzeug beliebiger Art handeln. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen spurgebundenen Fahrzeugs ist das spurgebundene Fahrzeug ein Schienenfahrzeug. Dies ist vorteilhaft, da es sich bei spurgebundenen Fahrzeugen um eine weit verbreitete Art spurgebundener Fahrzeuge handelt, bei denen zugleich auch ethernetbasierte Kommunikationsnetzwerke zunehmend an Bedeutung gewinnen.In principle, the track-bound vehicle according to the invention can be a track-bound vehicle of any type. According to a further particularly preferred embodiment of the track-bound vehicle according to the invention, the track-bound vehicle is a rail vehicle. This is advantageous since track-bound vehicles are a widely used type of track-bound vehicles in which ethernet-based communication networks are becoming increasingly important at the same time.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt die Figur in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen spurgebundenen Fahrzeugs.In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. For this purpose, the figure shows a schematic sketch of an embodiment of the track-bound vehicle according to the invention.

In der Figur ist in schematischer Form ein spurgebundenes Fahrzeug 1 dargestellt, bei dem es sich im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels um ein Schienenfahrzeug handeln soll. Das spurgebundene Fahrzeug 1 weist ein verteiltes Steuerungssystem mit zentralen Steuerungseinheiten 10, 20 und 30 auf. Des Weiteren sind lokale Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten 40, 50, 60, 70, 80 und 90 vorgesehen, die der lokalen Steuerung beziehungsweise Regelung von Prozessen und Systemen dienen. So kann es sich bei den lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten beispielsweise um Gerate zur Steuerung des Antriebs, der Bremsen, der Klimaanlage, der Türen oder der Neigetechnik des spurgebundenen Fahrzeugs 1 handeln.In the figure is in schematic form a track bound vehicle 1 shown, which should be a rail vehicle in the context of the described embodiment. The tracked vehicle 1 has a distributed control system with central control units 10 . 20 and 30 on. Furthermore, local control and / or regulating units 40 . 50 . 60 . 70 . 80 and 90 provided for the local control or regulation of processes and systems. For example, the local control and / or regulating units may be devices for controlling the drive, the brakes, the air conditioning system, the doors or the tilting system of the tracked vehicle 1 act.

Das spurgebundene Fahrzeug 1 weist weiterhin ein ethernetbasiertes Kommunikationsnetzwerk 100 auf, über das jede der lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten 40, 50, 60, 70, 80, 90 an eine der zentralen Steuerungseinheiten 10, 20, 30 kommunikationstechnisch angebunden ist. Dabei erfolgt die Anbindung unter Zwischenschaltung von Netzwerkkomponenten 110, 120, bei denen es sich beispielsweise um Switches handeln kann. Wie durch die jeweilige Schraffur angedeutet, erfolgt die kommunikationstechnische Anbindung dabei derart, dass die zentrale Steuerungseinheit 10 mit den lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten 40 und 50, die zentrale Steuerungseinheit 20 mit den lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten 60 und 70 und die zentrale Steuerungseinheit 30 mit den lokalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten 80 und 90 kommunikationstechnisch verbunden ist. Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann dabei beispielsweise die zentrale Steuerungseinheit 10 der Steuerung des Antriebs sowie der Bremsen, die zentrale Steuerungseinheit 20 der Steuerung der Klimaanlage und der Türen und die zentrale Steuerungseinheit 30 der Steuerung der Neigetechnik des spurgebundenen Fahrzeugs 1 dienen.The tracked vehicle 1 also features an ethernet-based communication network 100 on, about each of the local control units 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 90 to one of the central control units 10 . 20 . 30 communication technology is connected. The connection takes place with the interposition of network components 110 . 120 which may be, for example, switches. As indicated by the respective hatching, the communication connection takes place in such a way that the central control unit 10 with the local control and / or regulating units 40 and 50 , the central control unit 20 with the local control and / or regulating units 60 and 70 and the central control unit 30 with the local control and / or regulating units 80 and 90 communication technology is connected. In the context of the described embodiment, for example, the central control unit 10 the control of the drive and the brakes, the central control unit 20 the control of the air conditioning and the doors and the central control unit 30 the control of the tilting technology of the tracked vehicle 1 serve.

Neben den bereits genannten Komponenten umfasst das spurgebundene Fahrzeug 1 einen Fahrtenschreiber 130 zum Aufzeichnen der über das Kommunikationsnetzwerk 100 übertragenen Signale. Um hierbei die Signale aller zentralen Steuerungseinheiten 10, 20, 30 aufzeichnen beziehungsweise erfassen zu können, weist der Fahrtenschreiber 130 mehrere logische Eingangs-Module auf, die jeweils einer der zentralen Steuerungseinheiten 10, 20, 30 zugeordnet sind. Dies ist in der Figur durch eine entsprechende dreigeteilte Schraffur des Fahrtenschreibers 130 angedeutet.In addition to the components already mentioned includes the track-bound vehicle 1 a tachograph 130 for recording over the communication network 100 transmitted signals. In this case, the signals of all central control units 10 . 20 . 30 record or capture, the tachograph 130 several logical input modules, each one of the central control units 10 . 20 . 30 assigned. This is in the figure by a corresponding three-part hatching of the tachograph 130 indicated.

Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei angenommen, dass das ethernetbasierte Kommunikationsnetzwerk 100 ein Kommunikationsnetzwerk gemäß dem PROFINET-Standard ist und der Fahrtenschreiber 130 den zentralen Steuerungseinheiten 10, 20, 30 unter Verwendung des Shared-Device-Verfahrens zugeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, dass es sich bei dem Shared-Device-Verfahren um einen im PROFINET-Protokoll bereits verfügbaren Mechanismus handelt, mittels dessen eine gleichzeitige Anbindung des Fahrtenschreibers 130 an die zentralen Steuerungseinheiten 10, 20 und 30 möglich ist. Vorteilhafterweise ist hierbei weiterhin auch eine Konfiguration des von dem Fahrtenschreiber 130 empfangenen beziehungsweise aufgezeichneten Datenverkehrs, das heißt der entsprechenden Signale beziehungsweise Datensignale, möglich.In the context of the exemplary embodiment described, it is assumed that the Ethernet-based communication network 100 is a communication network according to the PROFINET standard and the tachograph 130 the central control units 10 . 20 . 30 is assigned using the shared device method. This offers the advantage that the shared device method is a mechanism already available in the PROFINET protocol, by means of which a simultaneous connection of the tachograph 130 to the central control units 10 . 20 and 30 is possible. Advantageously, this is also a configuration of the tachograph 130 received or recorded data traffic, that is the corresponding signals or data signals possible.

Das spurgebundene Fahrzeug gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bietet somit insbesondere den Vorteil, dass eine Anbindung des Fahrtenschreibers 130 über das ethernetbasierte Kommunikationsnetzwerk 100 an die zentralen Steuerungseinheiten 10, 20 und 30 möglich ist, ohne dass hierfür zusätzliche Netzwerkkomponenten, wie beispielsweise Switches, zur Portspiegelung erforderlich wären. Hierdurch ergeben sich erhebliche Vorteile sowohl im Hinblick auf die Herstellungskosten des Fahrtenschreibers 130 als auch hinsichtlich der Realisierung des verteilten Steuerungssystems beziehungsweise seines ethernetbasierten Kommunikationsnetzwerkes 100. So können vorteilhafterweise nicht nur Netzwerkkomponenten eingespart beziehungsweise zusätzliche Netzwerkkomponenten vermieden werden, sondern darüber hinaus auch Kosten und Aufwande für die Verkabelung des ethernetbasierten Kommunikationsnetzwerkes 100 eingespart werden.The track-bound vehicle according to the described embodiment thus offers the particular advantage that a connection of the tachograph 130 via the ethernet-based communication network 100 to the central control units 10 . 20 and 30 is possible without additional network components, such as switches, for port mirroring would be required. This results in considerable advantages both in terms of the cost of the tachograph 130 as well as with regard to the realization of the distributed control system or its ethernet-based communication network 100 , Thus, advantageously not only network components can be saved or additional network components can be avoided, but moreover also costs and expenses for the cabling of the Ethernet-based communication network 100 be saved.

Claims

Track-bound vehicle ( 1 ) - with a distributed control system that - several central control units ( 10 . 20 . 30 ), - several local control and / or regulating units ( 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 90 ) and - an ethernet-based communication network ( 100 ), through which each of the local control and / or regulating units ( 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 90 ) to at least one of the central control units ( 10 . 20 . 30 ) is connected by communication technology, - and with a tachograph ( 130 ), which - for recording over the communications network ( 100 ) is formed and - has a plurality of input modules, each one of the central control units ( 10 . 20 . 30 ) assigned.

A lane-bound vehicle according to claim 1, characterized in that the Ethernet-based communication network ( 100 ) is a communication network according to the PROFINET standard.

Track-bound vehicle according to claim 2, characterized in that the tachograph ( 130 ) the central control units ( 10 . 20 . 30 ) is assigned using the shared device method.

Track-bound vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the tachograph ( 130 ) is parameterizable with regard to the signals recorded by it.

Hard track vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the track-bound vehicle ( 1 ) is a rail vehicle.