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Die Erfindung geht aus von einer Übertragungsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug zur Übertragung von Signalen zwischen einer streckenseitigen Signalvorrichtung und dem Schienenfahrzeug, mit einer fahrzeugseitigen Antennenvorrichtung, die zumindest im Betrieb mit einem Schienenfahrzeugsgrundkörper mechanisch gekoppelt ist, zumindest eine erste Antenneneinheit, welche zur Herstellung der Übertragung mit einer streckenseitigen Signalvorrichtung gemäß einem ersten streckenseitigen Übertragungssystem vorgesehen ist, und zumindest eine zweite Antenneneinheit umfasst, welche zur Herstellung der Übertragung mit einer streckenseitigen Signalvorrichtung gemäß einem zweiten streckenseitigen Übertragungssystem vorgesehen ist.
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Bei Schienenfahrzeugen für den grenzüberschreitenden Betrieb besteht die Notwendigkeit, diese Fahrzeuge mit verschiedenen Kommunikationstechniken zur Übertragung von Signalen zwischen Fahrzeug und streckenseitigen Signalvorrichtungen gemäß länderspezifischen Vorschriften auszurüsten.
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Diese Techniken werden typischerweise von verschiedenen Herstellern bereitgestellt, wobei die Ausrüstung der Fahrzeuge zudem strenge Einbauvorschriften der Hersteller erfüllen muss. Eine Verletzung dieser Einbauvorschriften bewirkt eine notwendige Änderung der Herstellerspezifikation und kann dadurch eine Zulassung der Fahrzeuge erschweren, insbesondere verhindern.
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Im ungünstigen Fall einer Inkompatibilität zwischen Einbauvorschriften verschiedener Hersteller lässt sich der Einbau nur mit besonders hohem Aufwand realisieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Übertragungsvorrichtung bereitzustellen, durch welche ein Einbauvorschriften erfüllender Einbau von zumindest zwei Antenneneinheiten mit hoher Flexibilität und geringem Aufwand erreicht werden kann.
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Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Übertragungsvorrichtung eine Antriebseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest zu einem Wechsel zwischen den streckenseitigen Übertragungssystemen eine Bewegung zumindest einer der Antenneneinheiten relativ zum Schienenfahrzeugsgrundkörper zu bewirken. Durch die vorgeschlagene Ausführung der Übertragungsvorrichtung kann in Bezug auf die Positionierung zumindest einer der Antenneneinheiten und den Wechselvorgang ein Freiheitsgrad geschaffen werden, durch welchen sich der Einbau der zumindest zwei Antenneneinheiten, die vorzugweise unterschiedlichen streckenseitigen, gemäß verschiedenen länderspezifischen und/oder streckenbetreiberspezifischen Übertragungssystemen aufgebauten Signalvorrichtungen zugeordnet sind, besonders flexibel gestalten lässt.
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Die Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Signalen zwischen einer streckenseitigen Signalvorrichtung und dem Schienenfahrzeug ist vorzugsweise zumindest zum Empfangen eines von der streckenseitigen Signalvorrichtung erzeugten Signals vorgesehen, indem zumindest eine dieser Signalvorrichtung zugeordnete Antenneneinheit als Empfangseinheit ausgebildet ist. Zusätzlich kann sie zur Übertragung fahrzeugsbezogener Daten an die streckenseitige Signalvorrichtung vorgesehen sein, indem zumindest eine dieser Signalvorrichtung zugeordnete Antenneneinheit als Sende- und Empfangseinheit ausgebildet ist. Unter einer „Antenneneinheit” soll demnach eine Empfangseinheit, besonders vorteilhaft eine Sende- und Empfangseinheit verstanden werden.
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Unter einer „streckenseitigen Signalvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung zur Übertragung von Signalen an ein vorbeifahrendes Fahrzeug verstanden werden, die relativ zum Gleis unbeweglich ist und hierzu bodenfeste Elemente aufweist. Die streckenseitige Signalvorrichtung kann insbesondere Bestandteil eines Zugbeeinflussungssystems sein, das im Gleisbereich angeordnete Elemente aufweist, die in Abhängigkeit von permanenten und/oder temporären Streckenmerkmalen – wie eine zugelassene Geschwindigkeit – in die Steuerung des Schienenfahrzeugs eingreifen können, um z. B. eine automatische Bremsung des Schienenfahrzeugs zu bewirken. Die von der Signalvorrichtung übertragenen Signale weisen einen an die fahrzeugseitige Antennenvorrichtung zu übertragenden Informationsgehalt auf, der zweckmäßigerweise als eine Signaleigenschaft, wie z. B. eine Amplitude, eine Frequenz oder eine Phase eines variablen magnetischen, elektrischen und/oder elektromagnetischen Felds codiert ist, und/oder in einem analogen oder digitalen Datenstrom übertragen wird. Die Antennenvorrichtung steht vorteilhafterweise mit einer Steuereinheit des Schienenfahrzeugs in Wirkverbindung, damit Steuermaßnahmen in Verbindung mit dem übertragenen Informationsgehalt durch die Steuereinheit ggf. automatisch getroffen werden.
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Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgeführt, ausgebildet und/oder programmiert verstanden werden.
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Die vorgeschlagene Ausgestaltung eignet sich ferner insbesondere für Ausführungen der zumindest zwei Antenneneinheiten, für welche eine im Wesentlichen identische Betriebsposition relativ zur Strecke und/oder zum Schienenfahrzeugsgrundkörper z. B. durch Herstellerspezifikationen vorgeschrieben ist. So kann durch die Bewegung zumindest einer der Antenneneinheiten eine vorgeschriebene Anordnung der in Bezug auf das jeweilige Übertragungssystem zu verwendenden Antenneneinheit in der Betriebsposition erreicht werden.
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Durch geeignete Beschaltung oder Nutzung von vorhandenen Freigabeeingängen der Übertragungssysteme kann ferner die korrekte Stellung der anzuwendenden Antenneneinheit überwacht werden.
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Die Betriebsposition ist vorzugsweise durch das Festlegen einer Position in zumindest einer Raumrichtung definiert: in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, in horizontaler Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung und/oder in vertikaler Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit dazu vorgesehen ist, zumindest zu einem Wechsel vom ersten Übertragungssystem zum zweiten Übertragungssystem eine Bewegung zumindest der zweiten Antenneneinheit in eine für den Betrieb geeignete Betriebsposition und eine Bewegung der ersten Antenneneinheit in eine Stauposition zu bewirken. Dies eignet sich insbesondere für eine Konfiguration, in welcher die Betriebsposition in zumindest zwei Raumrichtungen, insbesondere in allen drei Raumrichtungen vorschriftsgemäß festgelegt ist und für beide Antenenneinheiten im Wesentlichen identisch ist.
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Eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Übertragungsvorrichtung kann erreicht werden, wenn die Antennenvorrichtung relativ zum Schienenfahrzeuggrundkörper drehbar gelagert ist. Hierbei ist die Antennenvorrichtung vorzugsweise um eine Drehachse drehbar gelagert, die relativ zum Schienenfahrzeugsgrundkörper fest angeordnet ist.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Antennenvorrichtung einen für die Antenneneinheiten gemeinsamen Träger aufweist, der relativ zum Schienenfahrzeugsgrundkörper beweglich gelagert und von der Antriebseinheit antreibbar ist. Somit kann eine kompakte Ausführung der Antennenvorrichtung erreicht werden.
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In diesem Zusammenhang kann die Ausgestaltung der Antennenvorrichtung sowie einer mechanischen Kopplung mit der Antriebseinheit weiter vereinfacht werden, wenn der Träger als Drehteller ausgebildet ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Übertragungsvorrichtung eine Justiervorrichtung aufweist, die dazu dient, zumindest eine Antenneneinheit in der Höhe relativ zum Boden zu verstellen. Somit kann eine Variation der Höhe der Antenneneinheit relativ zum Boden, beispielweise aufgrund einer Abnutzung der Schienenfahrzeugsräder, vorteilhaft ausgeglichen werden. Vorteilhafterweise dient die Justiervorrichtung dazu, einen für die Antenenneinheiten gemeinsamen Träger in der Höhe zu justieren.
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Ein schneller und zuverlässiger Wechsel zwischen zwei Übertragungssystemen kann ferner erreicht werden, wenn die Übertragungseinheit eine Steuereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit automatisch in Abhängigkeit einer Anforderung des jeweiligen Übertragungssystems zu steuern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: eine schematische Seitenansicht eines entlang einer Strecke fahrenden Schienenfahrzeugs mit einer Übertragungsvorrichtung zur Kommunikation mit einer streckenseitigen Signalvorrichtung und
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2: eine Ansicht der Übertragungsvorrichtung von oben.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Schienenfahrzeug 10, welches sich auf einem Gleis 12 einer Eisenbahnstrecke in einer Fahrtrichtung 14 bewegt. Das Schienenfahrzeug 10 weist einen als Wagenkasten ausgebildeten Schienenfahrzeugsgrundkörper 16, eine Motor- und Bremseinheit 18, die z. B. in einem Drehgestell 20 angeordnet ist, eine Fahrzeugführerbedieneinheit 22, eine Sensoreinheit 23 zur Erfassung von Betriebsparametern, wie einer Geschwindigkeit, und eine Steuereinheit 24 auf. Die Steuereinheit 24 steht in Wirkverbindung mit der Motor- und Bremseinheit 18, der Fahrzeugführerbedieneinheit 22 sowie der Sensoreinheit 23 und führt Steuerfunktionen des Schienenfahrzeugs 10 aus, insbesondere in Verbindung mit vom Fahrzeugführer mittels der Fahrzeugführerbedieneinheit 22 eingegebenen Steuerbefehlen.
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Das Schienenfahrzeug 10 umfasst ferner eine Übertragungsvorrichtung 26, die zur Übertragung von Signalen zwischen einer streckenseitigen Signalvorrichtung 28 und dem Schienenfahrzeug 10 dient. Die streckenseitige Signalvorrichtung 28 weist bodenfeste, im Bereich des Gleises 12 angeordnete Signalelemente 30 auf, die zur Übertragung von Signalen an die fahrzeugseitige, vorbeifahrende Übertragungsvorrichtung 26 vorgesehen sind. Die Signalelemente 30 sind im Hinblick auf die Art der Übertragungstechnik, insbesondere die Art der Übertragungssignale gemäß einem streckenseitigen Übertragungssystem ausgebildet, das länderspezifisch ist. Die Signalelemente 30 können insbesondere in Wirkverbindung mit Streckensignaleinrichtungen 32 stehen, die beispielsweise zur optischen Übertragung von Informationen an den Schienenfahrzeugführer dienen. Insbesondere sind diese Informationen eine zugelassene Geschwindigkeit oder ein Zustand einer sich weiter in Fahrtrichtung 14 befindenden Streckensignaleinrichtung. Als Bestandteil einer Sicherungseinrichtung des Schienenfahrzeugs 10 steht die fahrzeugseitige Übertragungsvorrichtung 26 in Wirkverbindung mit der Steuereinheit 24. Mittels der streckenseitigen Signalvorrichtung 28 können Informationen an die fahrzeugseitige Übertragungsvorrichtung 26 übertragen werden, die sicherheitsbezogen sind. Im Falle einer Abweichung einer von der Streckensignaleinrichtung 32 ausgegebenen visuellen Information von einem durch die Sensoreinheit 23 erfassten Betriebsparameter, wobei diese Abweichung auf einen möglichen Fehler des Schienenfahrzeugsführers hindeutet, kann die Steuereinheit 24 selbstständig Maßnahmen treffen, die z. B. eine Zwangsbremsung des Schienenfahrzeugs 10 bewirken.
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Die Übertragungsvorrichtung 26 des Schienenfahrzeugs 10 ist mit einer Antennenvorrichtung 34 versehen, die mit dem Schienenfahrzeugsgrundkörper 16 mechanisch gekoppelt ist. Diese Antennenvorrichtung 34 weist eine erste, in 2 dargestellte Antenneneinheit 36.1 auf, die zur Herstellung der Übertragung mit einem streckenseitigen, am Boden angeordneten Signalelement 30 dient. Hierbei ist die Antenneneinheit 36.1 zumindest zum Empfangen bzw. Erfassen des vom Signalelement 30 erzeugten Signals ausgelegt.
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Wie oben bereits beschrieben sind die Signalelemente 30 gemäß einem Übertragungssystem ausgebildet, das länderspezifisch ausgebildet ist. Die Antenneneinheit 36.1 ist demnach auf die Ausbildung der Signalvorrichtung 28 abgestimmt und speziell zur Herstellung der Übertragung mit den Signalelementen 30 geeignet.
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2 zeigt eine stark schematisierte Detailansicht der fahrzeugseitigen Übertragungsvorrichtung 26 von oben gemäß dem Pfeil II in 1. Eine Schiene des Gleises 12 sowie die vorderste Achse 37 des Schienenfahrzeugs 10 sind gestrichelt dargestellt. Die Antennenvorrichtung 34 ist – in Fahrtrichtung 14 betrachtet – vor der vordersten Achse 37 angeordnet.
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Die Übertragungsvorrichtung 26 weist wie oben bereits beschrieben die Antennenvorrichtung 34 mit der Antenneneinheit 36.1 sowie zumindest zwei weiteren Antenneneinheiten 36.2 und 36.3. Die weiteren Antenneneinheiten 36.2 und 36.3 sind jeweils zur Herstellung der Übertragung mit einer streckenseitigen Signalvorrichtung gemäß weiteren, nach anderen nationalen Vorschriften ausgebildeten streckenseitigen Übertragungssystemen vorgesehen.
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Die Antennenvorrichtung 34 mit den Antenneneinheiten 36 ist relativ zum Schienenfahrzeuggrundkörper 16 beweglich gelagert. Um die Antenneneinheiten 36 zur Bewegung anzutreiben ist die Übertragungsvorrichtung 26 mit einer Antriebseinheit 38 versehen, die z. B. als Elektromotor ausgebildet ist. Zur Steuerung der Antriebseinheit 38 steht diese in Wirkverbindung mit der Steuereinheit 24.
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Abhängig von einem streckenseitigen Übertragungssystem muss die für einen Betrieb mit diesem Übertragungssystem geeignete Antenneneinheit 36.1, 36.2 oder 36.3 in einer Betriebsposition 40 angeordnet sein, die typischerweise durch Vorschriften, insbesondere Einbauvorschriften des Antenneneinheitsherstellers festgelegt ist. Die Betriebsposition 40 ist für jede Antenneneinheit 36 in Bezug auf alle drei Raumrichtungen identisch. Im betrachteten Beispiel liegt diese Betriebsposition 40 vor der vordersten Achse 37 und entspricht vorschriftsmäßig einer bestimmten Lage relativ zum Gleis 12. Ein Wechsel zwischen zwei Übertragungssystemen wird in der gezeigten Ausführung dadurch erreicht, dass die Antriebseinheit 38 eine Bewegung der für das aktuelle Übertragungssystem geeigneten Antenneneinheit in die Betriebsposition 40 bewirkt, während die bis dahin verwendete Antenneneinheit in eine von der Betriebsposition 40 abweichende Stauposition 41 bewegt wird.
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Die Antennenvorrichtung 34 ist relativ zum Schienenfahrzeuggrundkörper 16 drehbar gelagert. Hierbei ist sie um eine Drehachse 42 beweglich ausgeführt (siehe auch 1). Die Antennenvorrichtung 34 weist einen beweglichen Träger 44 auf, der als gemeinsamer Träger für die Antenneneinheiten 36.1, 36.2, 36.3 dient und mit einem Antriebselement, beispielsweise einer Antriebsachse der Antriebseinheit 38 mechanisch gekoppelt ist. Die Anordnung der Antenneneinheiten 36 auf dem Träger 44 erfolgt unter Beachtung des eisenfreien Raums sowie der Abmaße der größten Gleisantenne.
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Der Träger 44 ist im betrachteten Ausführungsbeispiel als Drehteller ausgebildet, welcher eine flache, insbesondere scheibenförmige Oberfläche 46 aufweist, auf welcher die Antenneneinheiten 36 fixiert sind. Die Drehachse 42 ist senkrecht zur Oberfläche 46 ausgerichtet.
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Eine Bewegung der Antennenvorrichtung 34 kann durch einen Bedienvorgang des Schienenfahrzeugführers oder automatisch durch die Steuereinheit 34 ausgelöst werden. Hierbei ist die Steuereinheit 34 besonders vorteilhaft dazu vorgesehen, die Antriebseinheit 38 automatisch gemäß einer Anforderung des jeweiligen streckenseitigen Übertragungssystems zu steuern.
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Um einer Abnutzung der Räder des Schienenfahrzeugs 10 Rechnung zu tragen ist die Übertragungsvorrichtung 26 mit einer Justiervorrichtung 48 versehen, die eine Verstellung der Antenneneinheiten 36, insbesondere der gesamten Antennenvorrichtung 34, in der Höhe relativ zum Boden ermöglicht, wie in 1 schematisch dargestellt. Diese Justiervorrichtung 48 kann rein mechanisch ausgebildet sein oder elektrisch gesteuert werden.
