DE102015206214A1

DE102015206214A1 - Funktions- und Zuordnungstest bei Signalanlagen

Info

Publication number: DE102015206214A1
Application number: DE102015206214.7A
Authority: DE
Inventors: Robert Braatz; Geert de Zaeyer; Stefan Baumann
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2016-10-13
Also published as: EP3079135A1; EP3079135B1

Abstract

Es wird ein Verfahren (300, 400, 500) zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit (FEi) einer Signalanlage (L), vorzugsweise einer Lichtsignalanlage (L), beschrieben. Bei dem Verfahren (300, 400, 500) wird eine drahtlose Datenübertragungsverbindung (35) zwischen einer Test-Steuereinrichtung (20b) zum Ansteuern einer Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) und der Steuereinheit (20a) eingerichtet. Ferner wird die Test-Steuereinrichtung (20b) zu der Position der zu prüfenden Funktionseinheit (FEi) der Lichtsignalanlage (L) mitgeführt. Anschließend wird eine Steuerfunktion (SF) durch Betätigen der Test-Steuereinrichtung (20b) von der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (FEi) aus ausgelöst, wobei ein Steuerbefehl zum Ansteuern der zu prüfenden Funktionseinheit (FEi) an die Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) drahtlos übermittelt wird. Nachfolgend wird an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (FEi) überprüft, ob die ausgelöste Steuerfunktion (SF) in der anzusteuernden Funktionseinheit (FEi) ausgeführt wird. Es wird überdies eine Funktions-Testeinrichtung (30) beschrieben. Weiterhin wird auch eine Signalanlage (L) beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage. Überdies betrifft die Erfindung auch eine Funktions-Testeinrichtung zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Signalanlage.
Im Straßenverkehr werden unterschiedliche technische Einrichtungen zur Steuerung des Verkehrs eingesetzt. Ein vielbenutztes Mittel zur Regelung des Straßenverkehrs sind Lichtsignalanlagen, auch Lichtzeichenanlagen genannt. Sie ordnen für Verkehrsteilnehmer ein bestimmtes Verhalten an, indem gesteuerte Lichtsignale abgegeben werden. Diese nach Form und Farbe verschiedenartigen Verkehrszeichen haben jeweils eine andere Bedeutung und strahlen nur entgegen der Fahrtrichtung des zu regelnden Verkehrs ab. Der Einsatz von Lichtsignalanlagen hat unterschiedliche Gründe, beispielsweise um den Verkehrsfluss zu verbessern und gefährliche oder gefahrenträchtige Verkehrssituationen zu entschärfen. Um Lichtsignalanlagen auf wechselnde Verkehrssituationen einstellen zu können, sind diese oft mit Detektoren kombiniert, die beispielsweise unter der Fahrbahn, welche einem Signal einer Lichtsignalanlage zugeordnet ist, in einem bestimmten Abstand vor einer Haltelinie für die Verkehrsteilnehmer angeordnet sind. Die Detektoren ermitteln das aktuelle, in dem ihnen zugeordneten Bereich auftretende Verkehrsgeschehen und übermitteln Informationen an eine Steuereinheit der Lichtsignalanlage, welche das Umschalten der Lichtsignale der Lichtsignalanlage auf Basis der detektierten Situation steuert. Beispielsweise kann der Takt, mit dem die Signale der Lichtsignalanlage umgeschaltet werden, an das detektierte Verkehrsgeschehen angepasst werden.
Eine effektive Steuerung der Lichtsignalanlagen kann jedoch nur dann gewährleistet werden, wenn die Zuordnung der Signale und Detektoren der Lichtsignalanlagen korrekt sind. Genauer gesagt, weisen die Steuereinheiten der Lichtsignalanlagen Steuerfunktionen auf, die zum Beispiel über elektrische Anschlüsse den Funktionseinheiten, wie zum Beispiel den Signalen und Detektoren, fest zugeordnet sind. Ist diese Zuordnung jedoch nicht korrekt, d.h. ist der Anschluss am falschen Kanal im Steuergerät angeschlossen, so wird die Steuerung der Lichtsignalanlage nicht korrekt ausgeführt und es kann zu Problemen bei der Verkehrsregelung kommen.
Vertauschte Lichtsignaleinheiten können zu einer groben Falschregelung des Verkehrs führen, so dass beispielsweise die Kreuzung gleichzeitig von verschiedenen Richtungen angefahren wird und die Gefahr von Kollisionen besteht.
Vertauschte Detektoren können dazu führen, dass Anforderungen unterbleiben und KFZ-Fahrer bei Rot in den Knoten einfahren müssen. Phasen ohne Verkehr werden verlängert, Phasen mit Zufluss werden vorzeitig beendet.
Wenn neue Lichtsignalanlagen installiert werden oder Anlagen durch neue Anlagen ersetzt werden oder eine wichtige Komponente, wie zum Beispiel ein Mast, Teile der Verkabelung oder ein Verteiler im Steuergerät, im Rahmen der Behebung von Unfallschäden ausgetauscht werden müssen, so ist im Rahmen der Funktionsprüfung immer auch eine Zuordnungsprüfung erforderlich.
Üblicherweise finden bei den verschiedenen Konfigurationsschritten der Lichtsignalanlagen im Rahmen der üblichen Anwendung von Sorgfalt Prüfungen statt. Der Techniker vor Ort prüft nach Installation des Systems, ob Funktionen korrekt ausgeführt werden. Beispielsweise wird geprüft, ob im Steuergerät das richtige Lämpchen blinkt, wenn ein Fahrzeug über einen Detektor fährt. Zudem prüfen die Inbetriebnehmer von verkehrsabhängigen Lichtsignalanlagen-Steuerungen, ob Phasen sich beenden, wenn sich keine Fahrzeuge mehr in der Zufahrt befinden.
Bei einer Prüfung der Funktionsfähigkeit des Lichtsignalanlagensystems kann zum Beispiel geprüft werden, ob die Verdrahtung zwischen einem jeweiligen Lampenschalter im Steuergerät und dem Signalgeber korrekt ist. Weiterhin kann geprüft werden, ob die Verkabelung zwischen dem Input/Output-Verteiler im Steuergerät und der Fußgänger-Peripherie, welche zum Beispiel Grün-Anforderungstasten, Quittungssignale und Blindenvibratoren umfasst, korrekt zugeordnet ist. Überdies kann es auch zusätzlich erforderlich sein, die elektrischen Verbindungen zwischen dem Detektor-Verteiler im Steuergerät und den jeweiligen Detektoren, wie zum Beispiel Induktionsschleifen oder IR-Sensoren, auf korrekte Zuordnung zu prüfen. Auch bei der Fehlersuche und Wartungsarbeiten werden solche Zuordnungstests ausgeführt.
Alle diese Kontrollprozesse betreffend Lichtsignalanlagen im Straßenverkehr müssen entsprechend den Vorgaben nach EN61508 SIL 3 (SIL steht für Safety Integrity Level = Sicherheitsanforderungsstufe) durchgeführt werden.
Herkömmlich umfassen solche Funktionstests die folgenden Schritte. Zuerst wird die Lichtsignalanlage abgeschaltet. Im Fall eines Zuordnungstests für die Signalgeber werden die Signalgeber bei dem Zuordnungstest abgedeckt, damit sie für den Straßenverkehr nicht mehr sichtbar sind. Dafür muss ein Servicetechniker mit Leiter und Steiger an jedem Mast hochklettern und jeden Signalgeber mit einer Plastikhaube abdecken. Danach werden alle Signalgeber auf korrekte Zuordnung geprüft. Im Rahmen des Zuordnungstests positioniert sich ein erster Servicetechniker am Steuergerät der Lichtsignalanlage und schaltet die Steuerung im Steuergerät in den Betriebsmodus „Zuordnungstest“.
Anschließend beginnt der erste Servicetechniker damit, nacheinander die einzelnen Signalgeber zu überprüfen. Dabei wird der Test zum Beispiel mit dem ersten Signalgeber der Lichtsignalanlage gestartet.
Hierfür nimmt ein zweiter Servicetechniker die Leiter und den Steiger und bewegt sich zu dem ersten Signalgeber, steigt am Mast des Signalgebers empor, schaut unter die Abdeckung des Signalgebers und wartet, bis der erste Servicetechniker vom Steuergerät aus eine erste Signaleinheit des ersten Signalgebers in einen ersten Schaltzustand, z.B. „Rot“ schaltet. Der zweite Servicetechniker überprüft nun, ob ein Signal in der ersten Signaleinheit des ersten Signalgebers aufleuchtet und meldet an den ersten Servicetechniker per Funk oder Handzeichen, welches Signal er gesehen hat. Der erste Servicetechniker vermerkt nun im Zuordnungstestprotokoll die erste Signaleinheit des ersten Signalgebers als „geprüft“, wenn die richtige Signaleinheit, in diesem Fall also „Rot“, aufgeleuchtet hat. Falls nicht die richtige Signaleinheit aufgeleuchtet hat, wird der Verdrahtungsfehler analysiert und korrigiert. Im Fortgang des Tests des ersten Signalgebers werden nun nacheinander auch das Signal „Gelb“ und das Signal „Grün“ auf korrekte Zuordnung zu dem entsprechenden Steuerkanal im Steuergerät getestet. Anschließend ist der Zuordnungstest des ersten Signalgebers der Lichtsignalanlage abgeschlossen. Nun steigt der zweite Servicetechniker wieder von seiner Position an dem ersten Signalgeber herab, nimmt die Leiter oder den Steiger und begibt sich zu einem zweiten Signalgeber der Lichtsignalanlage. Nun wird der Prüfvorgang analog zu dem Test des ersten Signalgebers wiederholt usw., bis alle Signalgeber der Lichtsignalanlage auf diese Weise auf korrekte Zuordnung getestet wurden.
Überdies werden noch Tests bezüglich der Funktion und der korrekten Zuordnung von Fußgängeranforderungstasten und Detektoren zur Überwachung des Verkehrs durchgeführt.
Bei einem solchen Test übermittelt der erste Servicetechniker am Steuergerät an den zweiten Servicetechniker über Funk oder per Handzeichen, welche Anforderungstaste oder welcher Detektor geprüft werden soll. Danach begibt sich der zweite Servicetechniker zu der Anforderungstaste oder dem Detektor und betätigt die Anforderungstaste oder fährt beispielsweise über die Detektorschleife des Detektors, um ein Signal auszulösen. Der erste Servicetechniker am Steuergerät überprüft nun, ob das richtige Signal im Steuergerät ausgelöst wird, und vermerkt im Erfolgsfall im Zuordnungstestprotokoll das Signal als „geprüft“. Wenn kein Signal oder nicht das richtige Signal ausgelöst wurde, muss ein Fehler im System gesucht werden, insbesondere muss das System auf Verdrahtungsfehler analysiert werden und entsprechende falsche Zuordnungen oder sonstige Defekte müssen nachfolgend korrigiert werden.
Im weiteren Verlauf des Prüfprozesses wird diese Vorgehensweise für alle anderen Detektoren und Anforderungstasten wiederholt. Nach Durchführung aller Tests müssen noch alle Abdeckungen von den Signalgebern entfernt werden. Schließlich kann die Lichtsignalanlage wieder in Betrieb genommen werden.
Ein Problem kann im hohen Zeitaufwand und dem hohen Personalbedarf für solche Zuordnungs- und Funktionstests gesehen werden.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein unkomplizierteres und weniger personalaufwändiges Funktions- und Zuordnungsprüfverfahren für Lichtsignalanlagen zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Funktions-Testeinrichtung gemäß Patentanspruch 13 sowie durch eine Lichtsignalanlage gemäß Patentanspruch 14 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage, wird zunächst eine drahtlose Datenübertragungsverbindung zwischen einer Test-Steuereinrichtung zum Ansteuern einer Steuereinheit der Signalanlage und der Steuereinheit eingerichtet. Beispielsweise werden die Geräte für eine Datenübertragung mit Hilfe eines Protokolls auf Basis eines technischen Standards wie WLAN, DECT, Bluetooth, GSM, UMTS oder auch eines beliebigen proprietären Standards angemeldet und/oder freigeschaltet, so dass sie miteinander für einen Informationsaustausch in Verbindung treten können. Als drahtlose Datenübertragung kann dabei jede Art von Funkübertragung, allgemein jede Art von digitaler oder analoger Datenübertragung per elektromagnetischer Wellen verstanden werden. Dabei können als Träger Wellen mit Wellenlängen im Bereich von Lichtwellen bis zu langwelligen Radiowellen verwendet werden. Unter einer anzusteuernden Funktionseinheit soll beispielsweise eine Anzeigeeinheit, wie zum Beispiel eine Signaleinheit eines Signalgebers, verstanden werden, die ein Signal wie zum Beispiel „Freigabe“ oder „Sperren“ mit einem entsprechenden wahrnehmbaren Symbol, zum Beispiel einem farbigen Signallicht, anzeigt. Eine anzusteuernde Funktionseinheit kann aber auch eine Sensor- oder Eingabeeinheit sein, welche in Verbindung mit der Steuereinheit steht und von der die Steuereinheit ein Sensorsignal oder ein Betätigungssignal empfängt. In diesem Fall soll also die Formulierung „Ansteuern“ die Herstellung einer Verbindung zwischen der „anzusteuernden“ Funktionseinheit sowie das Empfangen eines entsprechenden Sensor- oder Betätigungssignals bedeuten.
Anschließend bewegt sich ein Servicetechniker zu der Position der zu prüfenden Funktionseinheit der Lichtsignalanlage, wobei er die Test-Steuereinrichtung zu der Position der zu prüfenden Funktionseinheit mitführt. In diesem Zusammenhang soll die Formulierung „zu der Position“ bedeuten, dass sich der Servicetechniker in einen Bereich bei der Funktionseinheit bewegt, welcher in Abhängigkeit von dem Typ der zu überprüfenden Funktionseinheit definiert ist, und zwar derart, dass der Servicetechniker in der Lage ist, für den Fall, dass es sich bei der Funktionseinheit um eine Anzeigeeinheit bzw. eine Signaleinheit eines Signalgebers handelt, eine Funktion einer zu prüfenden Funktionseinheit selbst zu prüfen und/oder für den Fall, dass es sich bei der Funktionseinheit um eine Sensor- oder Eingabeeinheit handelt, die Sensorfunktion auszulösen bzw. die Eingabefunktion wahrzunehmen. Für den Fall, dass die Funktionseinheit eine Signaleinheit eines Signalgebers ist, kann die Formulierung bedeuten, dass sich der Servicetechniker so dem Signalgeber nähert, dass er auch kurz aufleuchtende Signale, die beispielsweise nur für eine Zeit von 20 ms bis 80 ms aufleuchten, sicher erkennen kann. Für den Fall, dass die zu überprüfende Funktionseinheit ein unter einer Fahrbahn angeordneter Detektor ist, kann die Formulierung „zu der Position“ bedeuten, dass sich der Servicetechniker mit einem Fahrzeug zu dem Bereich der Fahrbahn begibt, unter dem der Detektor angeordnet ist. Für den Fall, dass es sich bei der zu überprüfenden Funktionseinheit um eine Fußgängeranforderungstaste handelt, kann die Formulierung „zu der Position“ bedeuten, dass sich der Servicetechniker in Reichweite zu der Fußgängeranforderungstaste begibt, so dass er die Fußgängeranforderungstaste manuell betätigen kann.
Als nächstes wird vom Servicetechniker eine Steuerfunktion durch Betätigen der Test-Steuereinrichtung von der Position der anzusteuernden Funktionseinheit aus ausgelöst. Dabei wird von der Test-Steuereinrichtung ein Steuerbefehl zum Ansteuern der zu prüfenden Funktionseinheit an die Steuereinheit der Lichtsignalanlage drahtlos übermittelt. Schließlich wird an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit geprüft, ob die ausgelöste Steuerfunktion in der anzusteuernden Funktionseinheit ausgeführt wird. In diesem Zusammenhang kann die Funktionsprüfung für den Fall, dass es sich bei der Funktionseinheit um eine Anzeigeeinheit handelt, eine Sichtprüfung umfassen. Die Funktionsprüfung kann für den Fall, dass es sich bei der Funktionseinheit um eine Detektoreinheit bzw. eine Sensoreinheit oder eine Betätigungseinheit handelt, ein Auslösen der Sensorfunktion bzw. ein Betätigen der Funktionseinheit umfassen. Weiterhin umfasst eine solche Funktionsprüfung den Empfang und die Auswertung einer Information durch die Test-Steuereinrichtung bezüglich des Empfangs eines der jeweiligen Funktionseinheit korrekt zugeordneten Sensorsignals oder Betätigungssignals durch die Steuereinheit.
Dadurch, dass die Steuereinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage, mit Hilfe der Test-Steuereinrichtung fernbedient wird und ein drahtloser Datenaustausch zwischen dem Servicetechniker und der Steuereinheit ermöglicht wird, kann sich der prüfende Servicetechniker im Wirkungskreis der zu prüfenden Funktionseinheit aufhalten und kann quasi gleichzeitig die Steuereinheit betätigen, zum Beispiel, um die Funktionseinheit anzusteuern. Auf diese Weise kann auf eine zweite Bedienperson, die herkömmlich bei der Steuereinheit postiert ist, verzichtet werden.
Die erfindungsgemäße Funktions-Testeinrichtung zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage, weist eine Test-Steuereinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, eine drahtlose Datenübertragungsverbindung zwischen der Test-Steuereinrichtung und einer Steuereinheit der Lichtsignalanlage einzurichten. Sie umfasst zudem eine Kommunikationseinheit, beispielswiese mit einer drahtlosen Sende/Empfangseinheit, welche elektrisch, beispielsweise per Kabel, mit der Steuereinheit der Signalanlage verbunden ist und dazu eingerichtet ist, Daten mit der Test-Steuereinrichtung drahtlos auszutauschen. Dabei ist die Test-Steuereinrichtung dazu eingerichtet, eine Steuerfunktion durch Betätigen der Test-Steuereinrichtung von der Position der anzusteuernden Funktionseinheit aus auszulösen, indem von der Test-Steuereinrichtung ein Steuerbefehl drahtlos an die Kommunikationseinheit der Steuereinheit der Lichtsignalanlage übermittelt wird, so dass an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit geprüft werden kann, ob die ausgelöste Steuerfunktion in der anzusteuernden Funktionseinheit ausgeführt wird. Die Steuereinheit kann zum Beispiel in einem Steuerkasten im Bereich der Signalanlage angeordnet sein und ist mit allen Funktionseinheiten der Lichtsignalanlage über elektrische Kabel oder drahtlos verbunden. Sie nimmt Signalverarbeitungs- und Steuerfunktionen wahr, mit deren Hilfe die Lichtsignalanlage gesteuert wird.
Die erfindungsgemäße Signalanlage, vorzugsweise eine Lichtsignalanlage, umfasst mindestens eine Funktionseinheit, eine Steuereinheit zum Ansteuern der Funktionseinheit und die erfindungsgemäße Funktions-Testeinrichtung. Teile der Funktions-Testeinrichtung können in der Steuereinheit installiert sein.
Teilweise können Komponenten der erfindungsgemäßen Signalanlage in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere Teile der Steuereinheit sowie der Test-Steuereinrichtung. Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein. Ebenso können die benötigten Schnittstellen, beispielsweise, wenn es nur um eine Übernahme von Daten aus anderen Softwarekomponenten geht, als Softwareschnittstellen ausgebildet sein. Sie können aber auch als hardwaremäßig aufgebaute Schnittstellen ausgebildet sein, die durch geeignete Software angesteuert werden.
Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Steuereinheiten in Signalanlagen auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein Computerprogramm oder ein Computerprogrammprodukt gelöst, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Steuereinheit und einen Speicher der erfindungsgemäßen Funktions-Testeinrichtung ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinheit und der Funktions-Testeinrichtung ausgeführt wird.
Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung auch die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage, wird auf Basis des Ergebnisses des Funktionstests ermittelt, ob eine Zuordnung der zu prüfenden Funktionseinheit zu einer Steuerfunktion der Steuereinheit korrekt ist. Fällt zum Beispiel der Funktionstest mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens positiv aus, so wird von einer korrekten Zuordnung der Funktionseinheit zu der ausgewählten Steuerfunktion der Steuereinheit ausgegangen. Ist das Ergebnis des Funktionstests jedoch negativ, wenn zum Beispiel die ausgewählte Funktionseinheit nach deren Ansteuerung durch die Steuereinheit ihre Funktion nicht ausübt, so wird auf eine falsche Zuordnung der ausgewählten Steuerfunktion der Steuereinheit oder einen Defekt der Funktionseinheit selbst geschlossen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die anzusteuernde Funktionseinheit über einen dieser anzusteuernden Funktionseinheit zugeordneten Anschluss in der Steuereinheit der Lichtsignalanlage steuerbar und es wird bei dem Überprüfen an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit, ob die ausgelöste Steuerfunktion in der anzusteuernden Funktionseinheit ausgeführt wird, ermittelt, ob der Anschluss der richtigen Funktionseinheit zugeordnet ist. In dieser bevorzugten Ausgestaltung sind die Funktionseinheiten mit der Steuereinheit über elektrische Anschlüsse verbunden und die Zuordnung der Funktionseinheiten zu den von der Steuereinheit ausgelösten Steuerfunktionen zu den Funktionseinheiten erfolgt über eine entsprechende Belegung der Anschlüsse mit Verbindungskabeln zwischen dem entsprechenden Port der Steuereinheit und dem jeweiligen Anschluss zu der anzusteuernden Funktionseinheit. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun die korrekte Belegung dieser Anschlüsse durch das Ansteuern der jeweiligen Funktionseinheit und anschließendes Prüfen der zu erwartenden Funktion getestet, so dass Fehlfunktionen der Lichtsignalanlage aufgrund von falschen Zuordnungen vermieden werden können.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für den Fall, dass die Funktionseinheit eine Lichtsignaleinheit eines Signalgebers umfasst, bei dem Prüfschritt an der Position des Signalgebers ermittelt, ob ein ausgelöstes Lichtsignal in der anzusteuernden Lichtsignaleinheit ausgeführt wird. Unter einer Lichtsignaleinheit soll ein Anzeigeelement eines Signalgebers verstanden werden, das ein Symbol entsprechend einem von der Steuereinheit ausgesandten Signal anzeigt. Beispielsweise kann es sich bei dem Symbol um ein farbiges Lichtsignal handeln. Unter einem Signalgeber soll eine Einheit mit mindestens einer Signaleinheit verstanden werden, welche einen vollständigen Satz von Signalen, die einer dem Signalgeber zugeordneten Signalfunktion entsprechen, anzeigen kann. Beispielsweise kann es sich dabei um einen Signalgeber mit mehreren Signaleinheiten handeln, mit denen verschiedene Symbole angezeigt werden können, mit denen in ihrer Gesamtheit eine Regelungsaufgabe des Signalgebers vollständig erfüllt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Lichtsignalanlage kann bei dem Auslösen der Steuerfunktion ein kurzes Aufleuchten eines Lichtsignals ausgelöst werden. Im Detail wird bei dieser Vorgehensweise im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst die reguläre Funktion der Lichtsignalanlage zur Regelung des Straßenverkehrs ausgeschaltet. Anschließend wird die Funktion der Funktionseinheit ausgelöst, indem die Steuereinheit mit Hilfe der Test-Steuereinrichtung drahtlos dazu veranlasst wird, die ausgewählte Funktionseinheit zum kurzzeitigen Aufleuchten anzusteuern. Bevorzugt beträgt das Zeitintervall des Aufleuchtens weniger als 80 ms. Auf diese Weise werden Bestimmungen nach EN61508 SIL 3, mit denen eine Störung des Verkehrs während des Tests der Zuordnungen und Funktionen verhindert werden soll, eingehalten. Besonders bevorzugt beträgt das Zeitintervall des Aufleuchtens weniger als 80 ms und mehr als 40 ms, noch bevorzugter mehr als 20 ms. Vorteilhaft wird mit Hilfe des kurzzeitigen Aufleuchtens erreicht, dass Maßnahmen, wie zum Beispiel das Abdecken der Signalgeber der gesamten Lichtsignalanlage und das Abnehmen der Abdeckungen nach Beendigung des Tests der Lichtsignalanlage nicht mehr erforderlich sind, was zu einer Vereinfachung und Beschleunigung des Testablaufs beiträgt. Eine zusätzliche Verbesserung des Verfahrens kann erreicht werden, wenn die Dauer des Zeitintervalls des Aufleuchtens in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen, zum Beispiel je nach Sonneneinstrahlung oder Wetterlage, gewählt wird. Zusätzlich kann von der Steuereinheit an die Test-Steuereinrichtung eine Information darüber übermittelt werden, ob von der Steuereinheit überhaupt ein Steuersignal zur Ansteuerung einer Lichtsignalanlage erzeugt wurde und mit welcher Leistung das Steuersignal erzeugt wurde. Falls die angesteuerte Lichtsignaleinheit nicht aufleuchtet oder das Steuersignal nicht die geforderte Leistung aufweist, kann dann auf Basis dieser Informationen eine Fehleranalyse durchgeführt werden.
In einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage, erfolgt nach der Funktionsprüfung eine Übermittlung des Testergebnisses von der Test-Steuereinrichtung über die drahtlose Datenübertragungsverbindung an die Steuereinheit. Anschließend wird das Testergebnis in einer Speichereinheit der Steuereinheit abrufbar abgespeichert. Hierbei ermöglichen der Einsatz der Test-Steuereinrichtung und die drahtlose Kommunikation zwischen der Test-Steuereinrichtung eine zentrale Abspeicherung der Testergebnisse in der Steuereinheit in Echtzeit, ohne dass zusätzliches Personal benötigt wird. Insbesondere ist bei dieser speziellen Ausgestaltung ein Mitschreiben der Testergebnisse durch das Servicepersonal nicht mehr nötig, was den Testablauf weiter vereinfacht und beschleunigt.
In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Lichtsignalanlage wird für den Fall, dass eine Zuordnung einer Steuerfunktion als nicht korrekt ermittelt wird, ein Korrekturbefehl zur Änderung der Zuordnung der Steuerfunktion von der Test-Steuereinrichtung über die drahtlose Datenübertragungsverbindung an die Steuereinheit übermittelt. Bei dieser speziellen Variante wird die Korrektur der Zuordnungen der Steuerfunktionen und der Funktionseinheiten ferngesteuert durchgeführt, so dass der Servicetechniker sich zur Korrektur der Zuordnungen nicht zu der Steuereinheit begeben muss. Voraussetzung ist, dass die Zuordnungen über Steuerbefehle von der Test-Steuereinrichtung aus veränderbar sind. Auf diese Weise wird der Wartungsaufwand deutlich verringert und der gesamte Wartungsprozess deutlich beschleunigt, ohne dass wie bei der herkömmlichen Vorgehensweise zusätzliches Personal benötigt wird, das die Korrektur der Zuordnungen an der Steuereinheit manuell vornimmt.
In einer alternativen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage wird eine als nicht korrekt zugeordnet ermittelte Steuerfunktion durch manuelles Ändern des der Steuerfunktion zugeordneten Anschlusses in der Steuereinheit korrekt zugeordnet. Diese Variante hat den Vorteil, dass sie auch bei einer herkömmlichen Lichtsignalanlage Anwendung finden kann, bei der die Belegungen der einzelnen Funktionseinheiten in der Steuereinheit nur mechanisch, d.h. von Hand geändert werden können, indem zum Beispiel Steckverbindungen gelöst und in einer geänderten Konfiguration wieder verbunden werden.
Zusätzlich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Lichtsignalanlage für den Fall, dass eine Zuordnung einer Steuerfunktion als korrekt ermittelt wird, eine Bestätigungsinformation bezüglich einer korrekten oder nicht korrekten Zuordnung der Steuerfunktion von der Test-Steuereinrichtung über die drahtlose Datenübertragungsverbindung an die Steuereinheit übermittelt werden. Auf diese Weise kann zum Beispiel nach Abschluss des Tests nachvollzogen werden, ob der Test auch vollständig für alle Funktionseinheiten ausgeführt wurde.
In einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Signalanlage, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage, umfasst die Funktionseinheit einen Detektor oder eine Fußgängeranforderungstaste. Für diese Fälle werden im Rahmen des Prüf-Verfahrens die Funktion sowie die korrekte Zuordnung der genannten Sensor- und Eingabeelemente getestet.
Bevorzugt ist bei dieser speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Detektor dazu eingerichtet, zu ermitteln, ob sich an einer Warteposition der Lichtsignalanlage ein Verkehrsteilnehmer befindet. Ebenfalls ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Fußgängeranforderungstaste bevorzugt dazu eingerichtet, eine Anforderung eines Fußgängers zu erfassen.
Bei dem Test dieser speziellen Funktionseinheiten wird zunächst bei dem Schritt des Auslösens der Steuerfunktion eine zu testende Steuerfunktion einer Funktionseinheit in der Steuereinheit ausgewählt, welche eine Empfangsfunktion eines Detektionssignals von der zugeordneten Funktionseinheit umfasst, indem von der Test-Steuereinrichtung ein Auswahlbefehl betreffend die zu testende Steuerfunktion drahtlos an die Steuereinheit der Lichtsignalanlage übermittelt wird. Bei dem Schritt des Überprüfens an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit, ob die ausgelöste Steuerfunktion in der anzusteuernden Funktionseinheit ausgeführt wird, wird dann die Steuerfunktion der Funktionseinheit durch ein Testfahrzeug oder eine Testperson durch Überfahren eines Sensorelements der Funktionseinheit oder Vorbeifahren an einem Sensorelement der Funktionseinheit oder Betätigen eines Sensorelements der Funktionseinheit ausgelöst. Damit der prüfende Servicetechniker erfährt, ob das Signal von der zu prüfenden Funktionseinheit in korrekter Zuordnung an die Steuereinheit übertragen wurde, wird über die drahtlose Datenübertragungsverbindung zwischen der Test-Steuereinrichtung und der Steuereinheit ein Signal von der Steuereinheit an die Test-Steuereinrichtung übertragen, welches eine Information umfasst, die dazu Auskunft gibt, ob die ausgewählte Steuerfunktion der Funktionseinheit ausgelöst wurde oder nicht.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Lichtsignalanlage, welche an einer Straßenkreuzung installiert ist,
2 eine schematische Darstellung einer Funktions-Testeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit einer Lichtsignalanlage veranschaulicht,
4 ein Flussdiagramm, welches den eigentlichen Testvorgang einer Funktionseinheit am Beispiel des Tests eines Signalgebers veranschaulicht,
5 ein Flussdiagramm, welches den eigentlichen Testvorgang einer Funktionseinheit am Beispiel des Tests einer Detektoreinheit oder eines Fußgängeranforderungstasters veranschaulicht.
In 1 ist eine Lichtsignalanlage L (in der gestrichelten Ellipse) an einer Straßenkreuzung KR schematisch gezeichnet.
Die einzelnen Fahrbahnen F, welche zu der Straßenkreuzung KR hinführen, weisen jeweils Spuren R, LK, G für Rechtsabbiegen, Linksabbiegen und Geradeausfahren auf. Jeder der Spuren R, LK, G ist an der Kreuzung KR jeweils ein Lichtsignal SG₁, ..., SG₁₂ sowie ein Detektor D₁, ..., D₁₂ zugeordnet. Die Detektoren D₁, ..., D₁₂ dienen dazu, sich der Kreuzung nähernde Fahrzeuge zu detektieren. Die Lichtsignale SG₁, ..., SG₁₂ dienen zur Regelung des Verkehrs auf der Kreuzung KR. Zusätzlich ist vor den Signalen SG₁, ..., SG₁₂ jeweils eine Haltelinie HL positioniert, an der Fahrzeuge für den Fall, dass die Signale SG₁, ..., SG₁₂ die Kreuzung KR für eine Fahrbahn F sperren, zum Stehen kommen müssen. Überdies umfasst die Lichtsignalanlage L an Fußgängerübergängen FGUBG₁, ... FGUBG₄ Fußgänger-Lichtsignalgebern FSG₁, ... FSG₁₆ auf. An den Fußgänger-Lichtsignalgebern FSG₁, ... FSG₁₆ sind Fußgängeranforderungstasten AFT₁, ..., AFT₁₆ angeordnet, mit denen die Fußgänger-Lichtsignalgeber dazu veranlasst werden können, ein Freigabesignal zu dem nächstmöglichen Zeitpunkt anzuzeigen. Zusätzliche Einheiten, wie zum Beispiel akustische Signalgeber und haptische Signalgeber, wie zum Beispiel Blindenvibratoren, sind in der 1 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet, sollen aber ebenso von der Erfindung umfasst sein, wie die in 1 gezeigten Funktionseinheiten. Weiterhin umfasst die Lichtsignalanlage L auch eine Steuereinheit 20a, welche in 2 gezeigt ist. Die Steuereinheit 20a ist über Steueranschlüsse und Signalempfangsanschlüsse mit den einzelnen Funktionseinheiten SG₁, ..., SG₁₂, D₁, ..., D₁₂, FSG₁, ... FSG₁₆, AFT₁, ..., AFT₁₆ elektrisch verbunden (siehe 2).
Um die Lichtsignalanlage L korrekt steuern zu können, müssen die Zuordnungen zwischen der Steuereinheit 20a und den Funktionseinheiten, d.h. den Signalgebern SG₁, ..., SG₁₂, FSG₁, ... FSG₁₆, den zugeordneten Detektoren D₁, ..., D₁₂ und den Fußgängeranforderungstasten AFT₁, ..., AFT₁₆ korrekt sein. Die Zuordnungen werden im Wesentlichen durch die Belegung der Anschlüsse in der Steuereinheit 20a bestimmt.
Leider werden diese Zuordnungen, d.h. insbesondere die Belegungen der Anschlüsse in der Steuereinrichtung 20a in vielen Fällen vertauscht, so dass die Zuordnungen falsch sein können, was zu Störungen bei der Steuerung der Lichtsignalanlage L führen kann. An dieser Stelle sei angefügt, dass die Erfindung nicht auf die in 1 konkret gezeigte Anordnung beschränkt ist, sondern beispielsweise auch Signalanordnungen umfasst, bei denen eine Spur von zwei Signalen gesteuert wird oder ein Signal oder zwei Signale mehrere Spuren auf gleiche Weise steuern. Auch ist die Erfindung nicht auf Lichtsignalanlagen beschränkt, sondern kann auch auf akustische oder haptische Signalanlagen angewandt werden.
Um eine korrekte Zuordnung zu gewährleisten und damit die volle Funktionsfähigkeit der Lichtsignalanlage sicherzustellen, wird für diesen Zweck ein Zuordnungs- und Funktionstest durchgeführt.
In 2 ist für diesen Zweck eine Test-Anordnung 20 für eine Lichtsignalanlage L im Detail gezeigt. Die Test-Anordnung 20 umfasst eine Steuereinheit 20a sowie eine Test-Steuereinrichtung 20b, mit der die Steuereinheit 20a drahtlos angesteuert wird und die auch mit der Steuereinheit 20a kommunizieren kann. Für diesen Zweck weist die Steuereinheit 20a eine Kommunikationseinheit 33 mit einer Sende/Empfangseinrichtung 34, hier als Antenne symbolisiert, auf. Auch die Test-Steuereinrichtung 20b umfasst zur Kommunikation mit der Steuereinheit 20a eine Sende/Empfangseinrichtung 32, die in 2 ebenfalls durch eine Antenne symbolisiert ist. Für die drahtlose Kommunikation eignen sich beispielsweise technische Standards wie WLAN, DECT, Bluetooth, GSM, UMTS oder auch ein beliebiger proprietärer Standard.
Die Kommunikationseinheit 33 und die Test-Steuereinrichtung 20b bilden gemeinsam eine Funktions-Testeinrichtung 30 (mit gestrichelter Linie markiert) zum Prüfen der Funktionsfähigkeit und insbesondere der Zuordnungen der von der Steuereinheit 20a anzusteuernden Funktionseinheiten SG₁, ..., SG₁₂, D₁, ..., D₁₂, FSG₁, ..., FSG₁₆, AFT₁, ..., AFT₁₆. Die Steuereinheit 20a umfasst eine Empfangsschnittstelle 21 mit einer Mehrzahl von Empfangsanschlüssen RA_D1, ..., RA_D12, RA_AFT1, ..., RA_AFT16 zu den Detektoren D₁, ..., D₁₂ und den Fußgängeranforderungstasten AFT₁, ..., AFT₁₆. Über diese Empfangsanschlüsse werden Detektionssignale von den Detektoren D₁, ..., D₁₂ an eine Detektorsignalverarbeitungseinheit 22 übermittelt und Anforderungssignale von den Fußgängeranforderungstasten AFT₁, ..., AFT₁₆ an eine Anforderungssignal-Verarbeitungseinheit 24 weitergeleitet. Die verarbeiteten Signale von der Detektorsignal-Verarbeitungseinheit 22 und der Anforderungssignal-Verarbeitungseinheit 24 werden an eine zentrale Prozesseinheit 26 übermittelt, welche auf Basis der empfangenen Daten Steuerbefehle an eine Lichtsignalgeber-Ansteuerungseinheit 23 und eine Fußgängerlichtsignalgeber-Ansteuerungseinheit 25 übermittelt.
Die Lichtsignalgeber-Ansteuerungseinheit 23 erzeugt auf Basis der von der zentralen Prozesseinheit 26 empfangenen Steuerbefehle einzelnen Lichtsignalgebern zugeordnete Ansteuersignale, welche über Ansteueranschlüsse SA_rSG1, ..., SA_grSG12 an eine Ausgangsschnittstelle 28 weitergeleitet werden. Von dort werden die Ansteuersignale über einzelnen Signalen r, g, gr zugeordnete Leitungen r_SGi, g_SGi, gr_SGi an die einzelnen Lichtsignaleinheiten der Lichtsignalgeber SG₁, ..., SG₁₂ gesandt, welche entsprechend den empfangenen Signalen Lichtsignale aufleuchten lassen.
Die Fußgängerlichtsignalgeber-Ansteuerungseinheit 25 erzeugt auf Basis der von der zentralen Prozesseinheit 26 empfangenen Steuerbefehle einzelnen Fußgängerlichtsignalgebern FSG₁, ..., FSG₁₆ zugeordnete Ansteuersignale, welche über Ansteueranschlüsse SA_rFSG1, ..., SA_grFS16 an die Ausgangsschnittstelle 28 weitergeleitet werden. Von dort werden die Ansteuersignale über einzelnen Signalen r, gr zugeordnete Leitungen r_FSG1, gr_FSG1, ..., r_FSG16, gr_FSG16 an die Fußgängerlichtsignalgeber FSG₁, ..., FSG₁₆ gesandt, welche entsprechend den empfangenen Signalen Lichtsignale aufleuchten lassen. Die einzelnen Ansteueranschlüsse SA_rSG1, ..., SA_grSG12, SA_rFSG1, ..., SA_grFS16 und Empfangsanschlüsse RA_D1, ..., RA_D12, RA_AFT1, ..., RA_AFT16 können jedoch Funktionseinheiten oder Funktionsuntereinheiten falsch zugeordnet sein, so dass ein Empfangssignal bei der Verarbeitung in der Steuereinheit falsch zugeordnet wird oder ein Ansteuersignal an die falsche Signalgebereinheit oder an das falsche Lichtsignal einer Signalgebereinheit übermittelt wird. Um solche Defekte zu verhindern, wird ein Funktions- und Zuordnungstest mit Hilfe der Funktions-Testeinrichtung 30 durchgeführt. Ergebnisse eines solchen Tests können beispielsweise in einer Speichereinrichtung 27 der Steuereinheit 20 abgespeichert werden, welche mit der zentralen Prozesseinheit 26 zum Auslesen und Abspeichern von Daten und Programmcode elektrisch verbunden ist.
Die Vorgehensweise bei der Durchführung der Zuordnungstests wird in den 3 bis 5 mit Hilfe von Flussdiagrammen veranschaulicht. Bei dem in 3 gezeigten Verfahren 300 zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit FE_i einer Lichtsignalanlage L wird bei dem Schritt 3.I zunächst die Lichtsignalanlage L abgeschaltet. Damit ist gemeint, dass die eigentliche Verkehrsregelungsfunktion der Lichtsignalanlage L ausgeschaltet wird. Die Abschaltung muss einerseits erfolgen, um überhaupt eine Ansteuerung der Lichtsignalanlage im Testmodus durchführen zu können, andererseits dürfen die im Testmodus verwendeten Testsignale für den Verkehr nicht sichtbar sein, damit sie nicht als Verkehrsregelsignale missinterpretiert werden. Weiterhin wird bei dem Schritt 3.I in einen Testmodus übergegangen, in dem die einzelnen Funktionseinheiten der Lichtsignalanlage getestet werden können. Bei dem Schritt 3.II begibt sich ein Servicetechniker zu der Position der zu testenden Funktionseinheit FE_i welche zum Beispiel einem Signalgeber SG_i1 oder einem Detektor D_i2 oder einer Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 zugeordnet ist. Dabei führt er die beschriebene Test-Steuereinrichtung 20b mit, mit der er mit der Steuereinheit 20a kommunizieren kann. In dieser Nomenklatur zählt der Index i die zu testenden Funktionseinheiten FE_i für i = 1 bis i_max, der Index i1 die zu testenden Signalgeber SG_i1 für i1 = 1 bis i1_max, der Index i2 die zu testenden Detektoren D_i2 für i2 = 1 bis i2_max und der Index i3 die zu testenden Fußgängeranforderungstasten AFT_i3 für i3 = 1 bis i3_max.
Anschließend erfolgt bei dem Schritt 3.III der eigentliche Zuordnungs- und Funktionstest T(FE_i), d.h. es wird getestet, ob die der jeweiligen Funktionseinheit zugeordneten Ansteueranschlüsse SA_rFSG1, ..., SA_grFS12, SA_rFSG1, ..., SA_grFS12 oder Empfangsanschlüsse RA_D1, ..., RA_D12, RA_AFT1, ..., RA_AFT16 der Steuereinheit 20a korrekt zugeordnet sind. Das Vorgehen bei dem Schritt 3.III wird in den 4 und 5 im Detail veranschaulicht. Nach erfolgtem Test T(FE_i) wird bei dem Schritt 3.IV geprüft, ob alle i_max Funktionseinheiten geprüft wurden. Falls das nicht der Fall ist, was in 3 mit „n“ gekennzeichnet ist, begibt sich der Servicetechniker zu der Position der nächsten zu prüfenden Funktionseinheit FE_i+1, was der Inkrementierung der Laufvariable i bei dem Schritt 33.V und der nachfolgenden Rückkehr zu dem Schritt 3.II entspricht. Bei dem Schritt 3.III wird anschließend diese Funktionseinheit FE_i+1 getestet. Wenn bei dem Schritt 3.IV festgestellt wird, dass alle Funktionseinheiten der Lichtsignalanlage L getestet worden sind, was in 4 mit „j“ gekennzeichnet ist, so wird zu dem Schritt 3.VI übergegangen, bei dem die Lichtsignalanlage wieder in ihren normalen Betriebsmodus zurückversetzt wird.
Die beiden 4 und 5 zeigen dabei Funktions- und Zuordnungstests 400, 500 unterschiedlicher Arten von Funktionseinheiten. Während in 4 der Funktions- und Zuordnungstest 400 eines Signalgebers SG_i1 und dessen Lichtsignaleinheiten SG_i1,k veranschaulicht ist, ist in 5 der Test 500 eines Detektors D_i2 oder einer Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 im Detail gezeigt.
In 4 wird im Rahmen des Testverfahrens 400 zunächst bei dem Schritt 4.I eine Drahtlosverbindung zwischen der Test-Steuereinrichtung 20b, mit der sich der Servicetechniker an der Position der zu testenden Funktionseinheit, in diesem Fall eine Lichtsignaleinheit SG_i1,k eines Lichtsignalgebers G_i1, befindet, und der Steuereinheit 20a hergestellt. Bei dem Schritt 4.II wird mit Hilfe der Test-Steuereinrichtung 20b ein Signal SW-ON SG_i1,k zur Ansteuerung der Lichtsignaleinheit SG_i1,k an die Steuereinheit 20a gesandt. Bei dem Schritt 4.III wird nun im Rahmen eines Signalfunktionstests SF(SG_i1,k) geprüft, ob die angesteuerte Lichtsignaleinheit SG_i1,k aufleuchtet. Dabei wird in dem Testmodus bei dem Auslösen des Aufleuchtens der Lichtsignaleinheit SG_i1,k ein kurzes Aufleuchten eines Lichtsignals r, g, gr ausgelöst. Dieses Aufleuchten dauert bevorzugt nicht länger als 80 ms, so dass es nur von dem direkt vor der Lichtsignaleinheit stehenden Servicetechniker wahrgenommen werden kann und nicht von dem eventuell vorbeifahrenden Straßenverkehr. Zusätzlich kann von der Steuereinheit 20a an die Test-Steuereinrichtung 20b eine Information darüber übermittelt werden, ob von der Steuereinheit 20a überhaupt ein Steuersignal zur Ansteuerung einer Lichtsignalanlage erzeugt wurde und mit welcher Leistung das Steuersignal erzeugt wurde. Falls die angesteuerte Lichtsignaleinheit nicht aufleuchtet oder das Steuersignal nicht die geforderte Leistung aufweist, was in 4 mit „n“ gekennzeichnet ist, so wird bei dem Schritt 4.V eine Fehleranalyse durchgeführt. Beispielsweise wird die Funktionsfähigkeit einzelner Bauelemente, wie zum Beispiel der Lichtsignaleinheit SG_i1,k selbst, getestet oder es wird die Belegung des Ansteueranschlusses SA_kSGi1 getestet. Dabei steht der Index k zum Beispiel für die Zahlen 1 bis 3, welche der ersten bis dritten Lichtsignaleinheit SG_i1,k des Signalgebers G_i1 zugeordnet sind. Der Index k entspricht auch den Signalen r, g, gr bzw. r, gr, welche von den Lichtsignaleinheiten SG_i1,k ausgesandt werden. Beispielsweise entspricht k = 1 dem Signal r, k = 2 dem Signal g und k = 3 dem Signal gr.
Bei dem Schritt 4.VI wird eine Korrektur durchgeführt, sei es, dass ein defektes Bauelement repariert oder getauscht wird oder dass die Belegung des Ansteueranschlusses SA_kSGi1 korrigiert wird. Dies kann durch manuelles Ändern MA der Belegung oder mit Hilfe des Aussendens eines Korrekturbefehls KB über die Test-Steuereinrichtung 20b an die Steuereinheit 20a geschehen, wobei dann die Steuereinheit 20a auf den Korrekturbefehl KB hin die Anschlussbelegung entsprechend ändert. Anschließend wird zu dem Schritt 4.II zurückgekehrt und mit den beiden Schritten 4.II und 4.III der Test der Lichtsignaleinheit SG_i1,k wiederholt. Erweist sich nun bei dem Schritt 4.III, dass die Zuordnung zwischen dem Ansteueranschluss SA_kSGi1 und der Lichtsignaleinheit SG_i1,k nun korrekt ist und die Lichtsignaleinheit SG_i1,k einwandfrei funktioniert, was in 4 mit „j“ gekennzeichnet ist, so wird zu dem Schritt 4.VII übergegangen, bei dem das Testergebnis S(T) abgespeichert wird.
Darauf wird bei dem Schritt 4.VIII geprüft, ob bereits alle Lichtsignaleinheiten SG_i1,k des Signalgebers SG_i1 geprüft wurden. Falls das nicht der Fall ist, was in 4 mit „n“ gekennzeichnet ist, so wird zu der nächsten Lichtsignaleinheit SG_i1,k+1 übergegangen, was in 4 mit der Inkrementierung des Laufindexes k bei dem Schritt 4.IX symbolisiert ist. Danach wird zu dem Schritt 4.II übergegangen und mit Hilfe der Test-Steuereinrichtung 20b ein Signal zur Ansteuerung der Lichtsignaleinheit SG_i1,k+1 an die Steuereinheit 20a gesandt. Bei dem Schritt 4.III wird nun wieder geprüft, ob die angesteuerte Lichtsignaleinheit SG_i1,k+1 aufleuchtet usw. Wird bei dem Schritt 4.VIII ermittelt, dass alle k_max Lichtsignaleinheiten SG_i1,k überprüft wurden, was in 4 mit „j“ gekennzeichnet ist, so wird zu dem Schritt 4.X übergegangen, bei dem das Prüfverfahren 300 bei dem Schritt 3.IV in 3 fortgesetzt wird. Nachfolgend wird das Verfahren 300, wie im Zusammenhang mit der 3 beschrieben, fortgesetzt.
In 5 wird im Rahmen des Testvorgangs 500 zunächst bei dem Schritt 5.I eine Drahtlosverbindung zwischen der Test-Steuereinrichtung 20b, mit der sich der Servicetechniker an der Position der zu testenden Funktionseinheit, in diesem Fall ein Detektor D_i2 oder eine Fußgängeranforderungstaste AFT_i3, befindet, und der Steuereinheit 20a hergestellt. Bei dem Schritt 5.II wird mit Hilfe der Test-Steuereinrichtung 20b ein Signal zum Auswählen des Detektors D_i2 oder der Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 an die Steuereinheit 20a gesandt und damit die Steuereinheit 20a angewiesen, eine Signalverbindung zwischen dem Detektor D_i2 oder der Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 und dem entsprechenden Anschluss RA D_i2 und AFT_i3 zu aktivieren.
Bei dem Schritt 5.III wird die Funktion des Detektor D_i2 oder der Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 ausgelöst, es erfolgt also ein Triggern Trig(Di₂, AFT_i3) der Detektorfunktion bzw. der Funktion der Fußgängeranforderungstaste. Im Fall eines Detektors fährt der Servicetechniker mit einem Fahrzeug über den Detektorbereich oder an dem Detektor D_i2 vorbei. Im Fall der Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 drückt der Servicetechniker die Fußgängeranforderungstaste AFT_i3. Darauf wird bei dem Schritt 5.IV ein Signal SIG(Di₂, AFT_i3) von der Steuereinheit empfangen (in 5 bei dem Schritt 5.IV symbolisiert mit RCV(Di₂, AFT_i3)), welches im Erfolgsfall den Empfang eines Detektorsignals bzw. eines Fußgängeranforderungstastensignals bestätigt. Auf Basis des empfangenen Signals wird bei dem Schritt 5.V ermittelt, ob die Funktion und die Zuordnung der untersuchten Funktionseinheit, d.h. des Detektors oder der Fußgängeranforderungstaste korrekt sind. Falls das nicht der Fall ist, was in 5 mit „n“ gekennzeichnet ist, so wird bei dem Schritt 5.VI eine Fehleranalyse durchgeführt. Beispielsweise wird die Funktionsfähigkeit einzelner Bauelemente, wie zum Beispiel des Detektors D_i2 oder der Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 selbst, getestet oder es wird die Belegung des Empfangsanschlusses RA_Di2, RA_AFTi3 getestet.
Bei dem Schritt 5.VI wird eine Korrektur durchgeführt, sei es, dass ein defektes Bauelement repariert oder getauscht wird oder dass die Belegung des Empfangsanschlusses RA_Di2, RA_AFTi3 korrigiert wird. Dies kann durch manuelles Ändern MA der Belegung geschehen oder mit Hilfe des Aussendens eines Korrekturbefehls KB von der Test-Steuereinrichtung 20b an die Steuereinheit 20a geschehen, wobei dann von der Steuereinheit 20a auf den Korrekturbefehl KB hin die Anschlussbelegung entsprechend geändert wird. Anschließend wird zu dem Schritt 5.II zurückgekehrt und mit den Schritten 5.II bis 5.V der Test des Detektors D_i2 bzw. der Fußgängeranforderungstaste AFT_i3 wiederholt. Erweist sich bei dem Schritt 5.V, dass die Zuordnung zwischen dem Empfangsanschluss RA_Di2, RA_AFTi3 und der zugeordneten Funktionseinheit D_i2, AFT_i3 nun korrekt ist und die Funktionseinheit D_i2, AFT_i3 einwandfrei funktioniert, was in 5 mit „j“ gekennzeichnet ist, so wird zu dem Schritt 5.VIII übergegangen, bei dem das Testergebnis S(T) abgespeichert wird. Anschließend wird das Prüfverfahren 300 mit dem Schritt 3.IV fortgesetzt.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. So wurden das Verfahren 300 und die Funktions-Testeinrichtung 30 in erster Linie anhand einer Anwendung für eine Lichtsignalanlage L im Straßenverkehr erläutert. Die Erfindung ist jedoch weder auf die Anwendung im Straßenverkehr noch auf eine Anwendung in Lichtsignalanlagen beschränkt, sondern die Erfindung kann auch grundsätzlich auf andere Leitsysteme und Warnsysteme, wie zum Beispiel akustische Systeme oder dergleichen, angewandt werden. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

EN61508 SIL 3 [0009]
EN61508 SIL 3 [0031]

Claims

Verfahren (300, 400, 500) zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) einer Signalanlage (L), vorzugsweise einer Signalanlage (L), vorzugsweise einer Lichtsignalanlage (L), aufweisend die Schritte: – Einrichten einer drahtlosen Datenübertragungsverbindung (35) zwischen einer Test-Steuereinrichtung (20b) zum Ansteuern einer Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) und der Steuereinheit (20a), – Mitführen der Test-Steuereinrichtung (20b) zu der Position der zu prüfenden Funktionseinheit (FE_i) der Signalanlage (L), – Auslösen einer Steuerfunktion (SF) durch Betätigen der Test-Steuereinrichtung (20b) von der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) aus, wobei ein Steuerbefehl zum Ansteuern der zu prüfenden Funktionseinheit (FE_i) an die Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) drahtlos übermittelt wird, – Überprüfen an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i), ob die ausgelöste Steuerfunktion (SF) in der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) ausgeführt wird.
Verfahren (300, 400, 500) nach Anspruch 1, wobei auf Basis des Ergebnisses des Funktionstests ermittelt wird, ob eine Zuordnung der zu prüfenden Funktionseinheit (FE_i) zu einer Steuerfunktion der Steuereinheit korrekt ist.
Verfahren (300, 400, 500) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die anzusteuernde Funktionseinheit (FE_i) über einen dieser anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) zugeordneten Anschluss (RA, SA) in der Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) steuerbar ist und bei dem Überprüfen an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i), ob die ausgelöste Steuerfunktion in der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) ausgeführt wird, ermittelt wird, ob der Anschluss (RA, SA) der richtigen Funktionseinheit (FE_i) zugeordnet ist.
Verfahren (300, 400, 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Funktionseinheit (FE_i) eine Lichtsignaleinheit (SG_i1,k) eines Signalgebers (SG_i1) umfasst und bei dem Prüfschritt an der Position des Signalgebers (SG_i1) ermittelt wird, ob ein ausgelöstes Lichtsignal (r, g, gr) in der anzusteuernden Lichtsignaleinheit (SG_i1,k) ausgeführt wird.
Verfahren (300, 400, 500) nach Anspruch 4, wobei bei dem Auslösen der Steuerfunktion ein kurzes Aufleuchten eines Lichtsignals (r, g, gr) ausgelöst wird.
Verfahren (400, 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei nach der Funktionsprüfung eine Übermittlung des Testergebnisses (T(FE_i)) von der Test-Steuereinrichtung (20b) über die drahtlose Datenübertragungsverbindung (35) an die Steuereinheit (20a) erfolgt und das Testergebnis (T(FE_i)) in einer Speichereinheit (27) der Steuereinheit abrufbar abgespeichert wird.
Verfahren (400, 500) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei für den Fall, dass eine Zuordnung einer Steuerfunktion (SF) als nicht korrekt ermittelt wird, ein Korrekturbefehl (KB) zur Änderung der Zuordnung der Steuerfunktion (SF) von der Test-Steuereinrichtung (30) über die drahtlose Datenübertragungsverbindung (35) an die Steuereinheit (20a) übermittelt wird.
Verfahren (400, 500) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei eine als nicht korrekt zugeordnet ermittelte Steuerfunktion (SF) durch manuelles Ändern (MA) des der Steuerfunktion zugeordneten Anschlusses (RA, SA) in der Steuereinheit (20a) korrekt zugeordnet wird.
Verfahren (400, 500) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei für den Fall, dass eine Zuordnung einer Steuerfunktion (SF) als korrekt ermittelt wird, eine Bestätigungsinformation bezüglich einer korrekten oder nicht korrekten Zuordnung der Steuerfunktion (SF) von der Test-Steuereinrichtung (20b) über die drahtlose Datenübertragungsverbindung (35) an die Steuereinheit (20a) übermittelt wird.
Verfahren (500) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Funktionseinheit (FE_i) einen Detektor (D_i2) oder eine Fußgängeranforderungstaste (AFT_i3) umfasst.
Verfahren (500) nach Anspruch 10, wobei der Detektor (D_i2) dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob sich an einer Warteposition (HL) der Signalanlage (L), vorzugsweise eine Lichtsignalanlage (L), ein Verkehrsteilnehmer befindet und/ oder die Fußgängeranforderungstaste (AFT_i3) dazu eingerichtet ist, eine Anforderung eines Fußgängers zu erfassen.
Verfahren (400, 500) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei – bei dem Schritt des Auslösens der Steuerfunktion (SF) zunächst eine zu testende Steuerfunktion (SF) einer Funktionseinheit (D_i2, AFT_i3) in der Steuereinheit (20a) ausgewählt wird, welche eine Empfangsfunktion eines Detektionssignals von der zugeordneten Funktionseinheit (D_i2, AFT_i3) umfasst, indem von der Test-Steuereinrichtung (20b) ein Auswahlbefehl betreffend die zu testende Steuerfunktion (SF) drahtlos an die Steuereinheit (20a) der Lichtsignalanlage (L) übermittelt wird, und – bei dem Überprüfen an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (D_i2, AFT_i3), ob die ausgelöste Steuerfunktion (SF) in der anzusteuernden Funktionseinheit (D_i2, AFT_i3) ausgeführt wird, die Steuerfunktion (SF) der Funktionseinheit (D_i2, AFT_i3) durch ein Testfahrzeug oder eine Testperson durch Überfahren eines Sensorelements der Funktionseinheit (D_i2) oder Vorbeifahren an einem Sensorelement der Funktionseinheit (D_i2) oder Betätigen eines Sensorelements der Funktionseinheit (AFT_i3) ausgelöst wird und – über die drahtlose Datenübertragungsverbindung (35) zwischen der Test-Steuereinrichtung (20b) und der Steuereinheit (20a) ein Signal (SIG(D_i2, AFT_i3)) von der Steuereinheit (20a) an die Test-Steuereinrichtung (20b) übertragen wird, welches eine Information umfasst, ob die ausgewählte Steuerfunktion (SF) der Funktionseinheit (D_i2, AFT_i3) ausgelöst wurde oder nicht.
Funktions-Testeinrichtung (30) zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) einer Signalanlage (L), vorzugsweise einer Lichtsignalanlage (L), aufweisend: – eine Test-Steuereinrichtung (20b), welche dazu eingerichtet ist, eine drahtlose Datenübertragungsverbindung (35) zwischen der Test-Steuereinrichtung (20b) und einer Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) einzurichten, – eine drahtlose Kommunikationseinheit (33), welche elektrisch mit der Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, Daten mit der Test-Steuereinrichtung (20b) drahtlos auszutauschen, – wobei die Test-Steuereinrichtung (20b) dazu eingerichtet ist, eine Steuerfunktion (SF) durch Betätigen der Test-Steuereinrichtung (20b) von der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) auszulösen, indem von der Test-Steuereinrichtung (20b) ein Steuerbefehl drahtlos an die Kommunikationseinheit (33) der Steuereinheit (20a) der Signalanlage (L) übermittelt wird, so dass an der Position der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) geprüft werden kann, ob die ausgelöste Steuerfunktion (SF) in der anzusteuernden Funktionseinheit (FE_i) ausgeführt wird.
Signalanlage (L), vorzugsweise Lichtsignalanlage, aufweisend: – eine Funktionseinheit (FE_i, SG_i1, D_i2, AFT_i3), – eine Steuereinheit (20a) zum Ansteuern der Funktionseinheit (FE_i, SG_i1, D_i2, AFT_i3), – eine Funktions-Testeinrichtung (30) nach Anspruch 13.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher (27) einer programmierbaren Steuereinheit (26) und einer Funktions-Testeinrichtung (30) nach Anspruch 13 ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens (300, 400, 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinheit (26) und der Funktions-Testeinrichtung (30) ausgeführt wird.