DE102018103395A1 - Path pulse simulation apparatus and method for simulating path pulses - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Wegimpulssimulationsvorrichtung (10) für ein Schienenfahrzeug, mit einer Signalerzeugungseinheit (15), die dazu eingerichtet ist, ein Simulationssignal zu erzeugen, das dem realen Signal eines Wegimpulsgebers des Schienenfahrzeugs während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs mit der dem realen Signal entsprechenden Fahrgeschwindigkeit entspricht; und einer Schnittstelleneinheit (20), die dazu eingerichtet ist, das von der Signalerzeugungseinheit (15) erzeugte Simulationssignal an eine mit der Schnittstelleneinheit (20) gekoppelte oder koppelbare Steuereinheit des Schienenfahrzeugs auszugeben. Ferner betrifft die Erfindung eine Schienenfahrzeuganordnung mit einer derartigen Wegimpulssimulationsvorrichtung und ein Verfahren zum Simulieren einer Fahrgeschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs.The invention relates to a track pulse simulation device (10) for a rail vehicle, having a signal generation unit (15) which is adapted to generate a simulation signal corresponding to the real signal of a track encoder of the rail vehicle during travel of the rail vehicle with the vehicle speed corresponding to the real signal ; and an interface unit (20) which is set up to output the simulation signal generated by the signal generation unit (15) to a control unit of the rail vehicle which is coupled or to be coupled to the interface unit (20). Furthermore, the invention relates to a rail vehicle arrangement having such a Wegimpulssimulationsvorrichtung and a method for simulating a traveling speed of a rail vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wegimpulssimulationsvorrichtung und ein Verfahren zum Simulieren von Wegimpulsen. Ferner betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einer derartigen Wegimpulssimulationsvorrichtung.The invention relates to a Wegimpulssimulationsvorrichtung and a method for simulating path pulses. Furthermore, the invention relates to a rail vehicle with such Wegimpulssimulationsvorrichtung.
Auf dem Gebiet der Schienenfahrzeuge ist es bekannt, Geschwindigkeitsinformationen, die auf eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit schließen lassen, zum Steuern verschiedener Fahrzeugfunktionen oder -komponenten zu verwenden. Als Bespiel sei das automatische Verriegeln der Fahrzeugtüren ab Erreichen einer vorbestimmten Geschwindigkeit genannt.In the field of rail vehicles, it is known to use speed information indicative of an actual vehicle speed for controlling various vehicle functions or components. As an example, the automatic locking of the vehicle doors is called from reaching a predetermined speed.
Um die Geschwindigkeitsinformationen zum Beispiel in Form eines elektrischen und/oder digitalen Signals zu erzeugen, werden sogenannten Wegimpulsgeber verwendet. Diese liefern in der Regel Informationen, die auf eine zurückgelegte Fahrstrecke schließen lassen und in Kenntnis der dafür benötigten Zeit das Berechnen der Fahrgeschwindigkeit ermöglichen. Die Wegimpulsgeber können zum Beispiel Informationen bezüglich der Raddrehzahl erzeugen. Die
Ebenso ist es bekannt, Radarvorrichtungen zu verwenden, die das Bewegen des Schienenfahrzeugs über einzelne Gleisschwellen erfassen. In diesem Fall führt die Näherung und Entfernung der Gleisschwellen zu entsprechenden Wegimpulsen erfasst und kann aus der Frequenz der Messimpulse wiederum die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden.It is also known to use radar devices that detect the movement of the rail vehicle on individual sleepers. In this case, the approximation and removal of the track thresholds leads to corresponding path pulses and, in turn, the current vehicle speed can be determined from the frequency of the measurement pulses.
Zu Reparatur- oder Wartungszwecken kann es ebenfalls erforderlich sein, derartige Geschwindigkeitsinformationen zu erzeugen, z. B. um eine korrekte Arbeitsweise einzelner Fahrzeugfunktionen zu überprüfen. Aus Zeit- und Kostengründen ist es in der Regel jedoch unerwünscht, das Schienenfahrzeug zum Erzeugen der Geschwindigkeitsinformationen tatsächlich bewegen zu müssen (d.h. tatsächliche und von einem Wegimpulsgeber erfassbare Radumdrehungen oder Bewegungen über Bahnschwellen zu erzeugen). For repair or maintenance purposes, it may also be necessary to generate such speed information, e.g. B. to check the correct operation of individual vehicle functions. However, for time and cost reasons, it is generally undesirable to actually need to move the rail vehicle to generate the speed information (i.e., to generate actual wheel rotations or movements detectable by a position encoder over railway sleepers).
Stattdessen werden oftmals sogenannte Wegimpulsgeneratoren verwendet, bei denen anstelle eines mit einer Radachse gekoppelten Zahnrades oder einer Bahnschwelle anderweitige messtechnisch erfassbare Elemente relativ zu dem Wegimpulsgeber bewegt werden. Die Wegimpulsgeneratoren setzen folglich das Vorhandensein einer mechanisch angetriebenen Einheit samt Antriebsmotor voraus. Dies erhöht entsprechend die Kosten und das Gewicht. Zudem müssen die Wegimpulsgeber oftmals von dem Schienenfahrzeug demontiert werden, um mit den Wegimpulsgeneratoren wechselwirken zu können. Dies bedeutet einen entsprechenden Zeit- und Kostenaufwand im Wartungsbetrieb.Instead, so-called displacement pulse generators are often used in which, instead of a gearwheel or a railway sleeper coupled to a wheel axle, other metrologically detectable elements are moved relative to the displacement pulse generator. The Wegimpulsgeneratoren therefore presuppose the presence of a mechanically driven unit including drive motor. This increases the cost and weight accordingly. In addition, the Wegimpulsgeber often have to be dismantled from the rail vehicle to interact with the Wegimpulsgeneratoren can. This means a corresponding time and cost in maintenance operation.
Es besteht somit ein Bedarf für das aufwandsarme Erzeugen von Geschwindigkeitsinformationen für Schienenfahrzeuge, insbesondere im Rahmen eines Wartungs- oder Reparaturbetriebs.There is thus a need for low-cost generation of speed information for rail vehicles, in particular in the context of a maintenance or repair operation.
Der Erfinder hat erkannt, dass die bisherigen elektromechanischen Wegimpulsgeber die vorstehend genannten Nachteile z.B. in Form eines erhöhten Zeit- und Kostenaufwands mit sich bringen. Als Alternative wird daher ein direktes Erzeugen und/oder Einkoppeln entsprechender Geschwindigkeitsinformationen in eine Steuereinheit des Schienenfahrzeugs in Betracht gezogen, insbesondere unter Überbrücken bestehender Wegimpulsgeber.The inventor has recognized that the previous electromechanical displacement encoders have the aforementioned disadvantages, e.g. in the form of increased time and expense. As an alternative, therefore, a direct generation and / or coupling of corresponding speed information into a control unit of the rail vehicle is considered, in particular by bridging existing position encoders.
Dies wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This is achieved by an apparatus and a method according to the appended independent claims. Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Konkret wird eine Wegimpulssimulationsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug bereitgestellt, mit:
- - einer Signalerzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Simulationssignal zu erzeugen, das dem realen Signal eines Wegimpulsgebers des Schienenfahrzeugs während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs mit der dem realen Signal entsprechenden Fahrgeschwindigkeit entspricht; und
- - einer Schnittstelleneinheit, die dazu eingerichtet ist, das von der Signalerzeugungseinheit erzeugte Simulationssignal an eine mit der Schnittstelleneinheit gekoppelte oder koppelbare Steuereinheit des Schienenfahrzeugs auszugeben.
- - A signal generating unit which is adapted to generate a simulation signal, the real signal of a Wegimpulsgebers the rail vehicle during a journey of the rail vehicle with the real Signal corresponds to the corresponding driving speed; and
- - An interface unit which is adapted to output the simulation signal generated by the signal generating unit to a coupled to the interface unit or couplable control unit of the rail vehicle.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Simulieren einer Fahrgeschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs, mit den Schritten:
- - Erzeugen eines Simulationssignals, das dem realen Signal eines Wegimpulsgebers des Schienenfahrzeugs während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs mit der dem realen Signal entsprechenden Fahrgeschwindigkeit entspricht; und
- - Ausgeben des erzeugten Simulationssignals an eine Steuereinheit des Schienenfahrzeugs.
- Generating a simulation signal which corresponds to the real signal of a travel pulse generator of the rail vehicle during a travel of the rail vehicle with the travel speed corresponding to the real signal; and
- - Outputting the generated simulation signal to a control unit of the rail vehicle.
Das Verfahren kann jeglichen weiteren Schritt und jegliches weitere Merkmal umfassen, um sämtliche der nachstehend mit Bezug auf die Wegimpulssimulationsvorrichtung erläuterten Effekte, Betriebszustände oder Wechselwirkungen bereitzustellen. Insbesondere kann das Verfahren einen Schritt des Koppelns einer Schnittstelleneinheit der vorstehend erläuterten Art mit einer Steuereinheit des Schienenfahrzeugs umfassen. Dies kann das (z. B. elektronische und/oder datenübertragende) Verbinden der Schnittstelleneinheit mit der Steuereinheit des Schienenfahrzeugs betreffen, insbesondere mit oder, anders ausgedrückt, über eine(r) Schnittstelle der Steuereinheit, an der sonst wenigstens ein Wegimpulsgeber angeschlossen ist. Folglich kann auch ein Schritt des Trennens wenigstens eines Wegimpulsgebers von der Steuereinheit und stattdessen Verbinden der Wegimpulssimulationsvorrichtung mit der Steuereinheit vorgesehen sein, wobei das Verbinden vorzugsweise über die gleiche Schnittstelle der Steuereinheit erfolgt.The method may include any further step and feature to provide all of the effects, operating conditions, or interactions discussed below with respect to the path pulse simulation device. In particular, the method may comprise a step of coupling an interface unit of the type explained above with a control unit of the rail vehicle. This may concern the (for example electronic and / or data-transmitting) connection of the interface unit to the control unit of the rail vehicle, in particular with or, in other words, via an interface of the control unit, to which at least one position encoder is otherwise connected. Consequently, a step of separating at least one displacement encoder from the control unit and instead connecting the displacement pulse simulation device to the control unit may also be provided, wherein the connection preferably takes place via the same interface of the control unit.
Ferner kann der Schritt des Erzeugens des Simulationssignals unabhängig von einem Wegimpulsgeber und/oder dem Wechselwirken mit einem Wegimpulsgenerator erfolgen. Weiterhin kann dieser Schritt ein elektrisches Erzeugen des Simulationssignals z.B. nach Maßgabe einer Benutzereingabe betreffen. Zusätzlich oder alternativ kann das Signal berechnet und/oder auf Basis des Auslesens von Informationen aus einer Speichereinheit erzeugt werden. Dies kann wiederum unabhängig von einem Wegimpulsgeber und/oder etwaigen Wechselwirkungen mit der Umgebung erfolgen. Allgemein kann das Verfahren mit einer Wegimpulssimulationsvorrichtung und/oder einer Schienenfahrzeuganordnung gemäß jeglichem der vorstehenden oder nachstehenden Aspekte ausgeführt werden.Furthermore, the step of generating the simulation signal may be independent of a displacement encoder and / or interaction with a displacement pulse generator. Furthermore, this step may comprise electrically generating the simulation signal e.g. according to a user input. Additionally or alternatively, the signal may be calculated and / or generated based on reading information from a memory unit. This in turn can be done independently of a Wegimpulsgeber and / or any interactions with the environment. In general, the method may be practiced with a path pulse simulation device and / or a rail vehicle assembly according to any of the preceding or following aspects.
Die Wegimpulssimulationsvorrichtung kann eine elektrische Schaltung und/oder eine Computereinheit umfassen oder als eine solche ausgebildet sein. Insbesondere kann die Wegimpulssimulationsvorrichtung frei von (zumindest makroskopisch) bewegbaren Elementen sein und insbesondere frei von einer elektromotorisch angetriebenen mechanischen Einheit. Das von der Signalerzeugungseinheit erzeugte Simulationssignal kann folglich unabhängig von Bewegungen einer mechanischen Einheit und/oder auch unabhängig von einem etwaigen Wegimpulsgeber oder dessen Signalen erzeugt werden. Stattdessen kann es (insbesondere ausschließlich) nach Maßgabe von Benutzereingaben und/oder internen Steuerbefehlen erzeugt sowie ausgegeben werden.The path pulse simulation device may comprise or be designed as an electrical circuit and / or a computer unit. In particular, the Wegimpulssimulationsvorrichtung may be free of (at least macroscopically) movable elements and in particular free of an electric motor driven mechanical unit. Consequently, the simulation signal generated by the signal generation unit can be generated independently of movements of a mechanical unit and / or independently of any position encoder or its signals. Instead, it may be generated (especially exclusively) in accordance with user input and / or internal control commands and output.
In einer Variante von Vorrichtung und Verfahren wird das Simulationssignal rein elektronisch und/oder unabhängig von aktuellen Umgebungsbedingungen erzeugt (z.B. ohne Wechselwirken mit einem in der Umgebung angeordneten und ggf. sich bewegenden Wegimpulsgenerator). Die einzige Wechselwirkung kann stattdessen in Form des Empfangens von Vorgaben bezüglich einer zu simulierenden Fahrgeschwindigkeit stattfinden, beispielsweise wenn ein Bediener eine hierfür vorgesehene Eingabeanordnung bedient. Zusätzlich oder alternativ kann das Signal, wie auch nachstehend näher erläutert, auf Basis computergesteuerter Rechenprozesse und/oder dem Auslesen aus einer Speichereinheit erzeugt werden.In a variant of the device and method, the simulation signal is generated purely electronically and / or independently of current environmental conditions (for example, without interacting with a path pulse generator arranged in the environment and possibly moving). The only interaction may instead take the form of receiving defaults on a speed to be simulated, for example, when an operator is operating an input device provided therefor. Additionally or alternatively, as further explained below, the signal may be generated on the basis of computer-controlled computing processes and / or read-out from a memory unit.
Die Signalerzeugungseinheit kann eine Rechen-, Speicher- und/oder Prozessoreinheit umfassen, um das gewünschte Simulationssignal zu erzeugen. Allgemein kann die Signalerzeugungseinheit dazu eingerichtet sein, eine Mehrzahl verschiedener Simulationssignale zum Simulieren einer entsprechenden Mehrzahl verschiedener Fahrgeschwindigkeiten auszugeben. In einer Ausführungsform von Vorrichtung und Verfahren umfasst die Signalerzeugungseinheit einen Mikroprozessor oder wird durch diesen bereitgestellt (z.B. einen Mikroprozessor bzw. Mikroprozessor-Board vom Typ Arduino Uno der Arduino OpenSource-Gemeinschaft, beziehbar unter www.arduino.cc). Ein Auswahlkriterium für den Mikroprozessor kann eine ausreichend hohe Taktfrequenz sein, um das gewünschte Signal- bzw. Pulsmuster zu generieren. Bei dem erzeugten Simulationssignal kann es sich um ein elektrisches Signal handeln, das sich beispielsweise durch eine Abfolge einzelner Spannungspulse und insbesondere Spannungs-Rechteckpulsen auszeichnet. Die entsprechenden Pulse können einzelne Signal- bzw. Wegimpulse simulieren. Insbesondere können die Pulse Mess- bzw. Wegimpulse üblicher Wegimpulsgeber simulieren, wenn diese eine Radumdrehung oder das Bewegen über eine Bahnschwelle erfassen.The signal generation unit may include a computing, storage and / or processing unit to generate the desired simulation signal. Generally, the signal generation unit may be configured to output a plurality of different simulation signals for simulating a corresponding plurality of different driving speeds. In one embodiment of the apparatus and method, the signal generation unit includes or is provided by a microprocessor (e.g., an Arduino Uno microprocessor board of the Arduino Open Source Community, available at www.arduino.cc). A selection criterion for the microprocessor may be a sufficiently high clock frequency to generate the desired signal or pulse pattern. The generated simulation signal may be an electrical signal, which is distinguished for example by a sequence of individual voltage pulses and, in particular, voltage rectangular pulses. The corresponding pulses can simulate individual signal or path pulses. In particular, the pulses can simulate measuring or path pulses of conventional position encoders if they detect a wheel revolution or moving over a railway sleeper.
Das erzeugte Simulationssignal kann als ein gesichertes Signal ausgegeben und/oder weitergeleitet werden. Insbesondere kann eine Sicherung in der Weise erfolgen, dass eine Manipulation des Signals durch andere Einheiten verhindert wird (z.B. innerhalb der Leittechnik). Beispielsweise kann das Signal eine vorbestimmte Sicherheitsanforderungsstufe erfüllen (engl.: „safety integrity level“, kurz SIL).The generated simulation signal can be output and / or forwarded as a saved signal. In particular, a fuse can be made in such a way that manipulation of the signal by other units is prevented (for example within the control system). For example, the signal may meet a predetermined safety requirement level (English: "safety integrity level", short SIL).
Das reale Signal des Wegimpulsgebers des Schienenfahrzeugs, welches mit der Wegimpulssimulationsvorrichtung simuliert werden soll, kann z.B. in Abhängigkeit einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit vorab gemessen oder berechnet werden. Auch in diesem Fall kann das reale Signal eine Abfolge von Spannungspulsen und insbesondere Spannungs-Rechteckpulsen umfassen, welche in analoger Weise von der Wegimpulssimulationsvorrichtung ausgegeben werden können. Eine Frequenz dieser Pulse kann entsprechend eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigen.The real signal of the Wegimpulsgebers the rail vehicle, which is to be simulated with the Wegimpulssimulationsvorrichtung can be measured or calculated in advance, for example, depending on a predetermined driving speed. In this case as well, the real signal may comprise a sequence of voltage pulses and, in particular, voltage rectangular pulses which are analogous to the path pulse simulation device can be issued. A frequency of these pulses may accordingly indicate an actual vehicle speed.
Die Schnittstelleneinheit kann allgemein zum Übertragen des von der Signalerzeugungseinheit erzeugten Simulationssignals ausgebildet sein und beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine elektrisch leitende und/oder datenübertragende Verbindung mit der Steuereinheit des Schienenfahrzeugs aufzubauen.The interface unit may generally be designed to transmit the simulation signal generated by the signal generation unit and be configured, for example, to establish an electrically conductive and / or data-transmitting connection with the control unit of the rail vehicle.
Allgemein kann die Schnittstelleneinheit dazu eingerichtet sein, von der Signalerzeugungseinheit erzeugte Spannungspulse an die Steuereinheit des Schienenfahrzeugs zu übertragen. In einer Variante wird hierzu die Schnittstelleneinheit der Wegimpulssimulationsvorrichtung mit einer korrespondierenden Schnittstelleneinheit des Schienenfahrzeugs gekoppelt, wobei sich die korrespondierende Schnittstelleneinheit zum Beispiel in einem Schaltschrank des Schienenfahrzeugs befindet.In general, the interface unit can be set up to transmit voltage pulses generated by the signal generation unit to the control unit of the rail vehicle. In a variant of this, the interface unit of the displacement pulse simulation device is coupled to a corresponding interface unit of the rail vehicle, wherein the corresponding interface unit is located, for example, in a control cabinet of the rail vehicle.
Die Schnittstelleneinheit kann mit einer Schnittstelle des Schienenfahrzeugs koppelbar sein, an der für gewöhnlich die Wegimpulsgeber des Schienenfahrzeugs angeschlossen sind. Anstatt also die Wegimpulsgeber demontieren zu müssen, um diese mit bekannten Wegimpulsgeneratoren in Wechselwirkung zu bringen, können die Wegimpulsgeber bei dieser Ausführungsform aufwandsarm von ihrer Schnittstelle gelöst werden, um stattdessen die Wegimpulssimulationsvorrichtung daran anzuschließen.The interface unit may be coupleable to an interface of the rail vehicle to which the track encoders of the rail vehicle are usually connected. Thus, instead of having to disassemble the position encoders in order to interact with known path pulse generators, the position encoders in this embodiment can be loosely released from their interface to instead connect the path pulse simulation device thereto.
Übergeordnet kann die Wegimpulssimulationsvorrichtung somit unter Überbrücken der eigentlichen Wegimpulsgeber und insbesondere ohne angetriebenen Wegimpulsgenerator der einleitend geschilderten Art Geschwindigkeitsinformationen bzw. -signale bereitstellen, um gewünschte Fahrzeugfunktionen überprüfen zu können. Das Überbrücken kann durch Verbinden der Wegimpulssimulationsvorrichtung mit einer Steuereinrichtung des Schienenfahrzeugs erfolgen. Insbesondere kann die Wegimpulssimulationsvorrichtung mit einer (z.B. elektrischen und/oder datenübertragenden) Schnittstelle der Steuereinrichtung verbunden werden oder verbindbar sein, an der sonst wenigstens einer der tatsächlichen Wegimpulsgeber angeschlossen ist. Das Überbrücken kann also insbesondere derart verstanden werden, dass der oder die Wegimpulsgeber an dem Schienenfahrzeug montiert bleiben, jedoch steuerungstechnisch bzw. aus Sicht der Steuereinrichtung durch eine andere Einheit ersetzt werden (nämlich durch die Wegimpulssimulationsvorrichtung). An der Steuereinrichtung können hierbei keine zusätzlichen Einstellungen oder Veränderungen erforderlich sein, da diese von der Wegimpulssimulationsvorrichtung nach wie vor analoge Signale gegenüber den Signalen der Wegimpulsgeber erhält. Die Wegimpulssimulationsvorrichtung kann ohne mechanisch zu bewegende Teile und ohne entsprechende Antriebseinheiten auskommen, was das Gewicht, die Kosten und die Störanfälligkeit reduzieren kann. Weiterhin kann eine komplette Demontage bestehender Wegimpulsgeber entfallen. Ferner kann die Wegimpulssimulationsvorrichtung auf einem niedrigen elektrischen Spannungsniveau von zum Beispiel 5 V oder 24 V betreibbar sein. Die Elektromotoren bekannter Wegimpulsgeneratoren werden hingegen typischerweise auf einem Spannungsniveau von 230 V betrieben, was ein entsprechendes Sicherheitsrisiko darstellt.Superordinate, the Wegimpulssimulationsvorrichtung thus provide bypassing the actual Wegimpulsgeber and in particular without driven Wegimpulsgenerator the manner described in the introduction speed information or signals to check desired vehicle functions can. The bridging can be done by connecting the displacement pulse simulation device to a control device of the rail vehicle. In particular, the path pulse simulation device may be connected or connectable to an interface (e.g., electrical and / or data transmitting) of the controller to which at least one of the actual position encoders is otherwise connected. The bridging can therefore be understood in particular in such a way that the one or more position encoders remain mounted on the rail vehicle, but are replaced by another unit in terms of control technology or from the perspective of the control device (namely by the displacement pulse simulation device). In this case, no additional adjustments or changes to the control device may be required, since this still receives analog signals from the path pulse simulation device with respect to the signals of the position encoders. The Wegimpulssimulationsvorrichtung can do without mechanically moving parts and without corresponding drive units, which can reduce weight, cost and susceptibility. Furthermore, a complete disassembly of existing Wegimpulsgeber can be omitted. Further, the path pulse simulation device may be operable at a low voltage level of, for example, 5V or 24V. By contrast, the electric motors of known displacement pulse generators are typically operated at a voltage level of 230 V, which represents a corresponding safety risk.
Die Schnittstelleneinheit kann geeignet strukturiert und/oder geformt sein, um mit der Steuereinheit des Schienenfahrzeugs gekoppelt zu werden. Insbesondere kann ein mechanisches Koppeln im Sinne einer Steckverbindung vorgesehen sein. Gemäß einer Variante umfasst die Schnittstelleneinheit einen Steckverbinder zum Koppeln mit der Steuereinheit des Schienenfahrzeugs. Bei dem Steckverbinder kann es sich um einen standardisierten Steckverbinder handeln, zum Beispiel einen sogenannten Hartingstecker und/oder einen Stecker umfassend mehrere Verbindungspins. Die Steuereinheit des Schienenfahrzeugs kann einen entsprechend korrespondierenden Steckverbinder bzw. eine Steckverbinder-Aufnahmestruktur umfassen. Allgemein kann mit dieser Variante das zuverlässige, standardisierte und aufwandsarme Koppeln der Wegimpulssimulationsvorrichtung mit der Steuereinheit des Schienenfahrzeugs ermöglicht werden.The interface unit may be suitably patterned and / or shaped to be coupled to the control unit of the rail vehicle. In particular, a mechanical coupling in the sense of a plug connection can be provided. According to a variant, the interface unit comprises a connector for coupling to the control unit of the rail vehicle. The connector may be a standardized connector, for example a so-called Harting connector and / or a connector comprising a plurality of connection pins. The control unit of the rail vehicle may comprise a correspondingly corresponding connector or a connector receiving structure. In general, this variant allows the reliable, standardized and low-cost coupling of the displacement pulse simulation device with the control unit of the rail vehicle.
In einer Weiterbildung von Vorrichtung und Verfahren ist vorgesehen, dass die Schnittstelleneinheit wenigstens einen ersten und einen zweiten Ausgangskanal umfasst und die Signalerzeugungseinheit dazu eingerichtet ist, auf dem ersten Ausgangskanal und auf dem zweiten Ausgangskanal ein identisches, jedoch um 90° zueinander phasenversetztes Simulationssignal bereitzustellen. Beispielsweise kann auf dem ersten Ausgangskanal ein erstes Simulationssignal und auf dem zweiten Ausgangskanal ein zweites Simulationssignal ausgegeben werden. Die Simulationssignale können inhaltlich übereinstimmen, zum Beispiel hinsichtlich der Anzahl, der Höhe und/oder der Frequenz ihrer Signalpulse (beispielsweise in Form einzelner Spannungspulse). Allerdings ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass sie Simulationssignale um 90° zueinander phasenversetzt und somit zeitlich asynchron sind. Dies ermöglicht das Simulieren von Wegimpulsgeber-Signalen, aus denen in an sich bekannter Weise auf eine Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs geschlossen werden kann.In a development of the device and method it is provided that the interface unit comprises at least a first and a second output channel and the signal generating unit is adapted to provide on the first output channel and on the second output channel an identical, but mutually phase-shifted by 90 ° simulation signal. For example, a first simulation signal can be output on the first output channel and a second simulation signal can be output on the second output channel. The simulation signals can match in content, for example with regard to the number, the height and / or the frequency of their signal pulses (for example in the form of individual voltage pulses). However, it is provided in this embodiment that they are out of phase with each other by 90 ° simulation signals and thus are temporally asynchronous. This enables the simulation of Wegimpulsgeber signals, which can be closed in a conventional manner to a direction of travel of the rail vehicle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform von Vorrichtung und Verfahren umfasst die Signalerzeugungseinheit eine Recheneinheit, die dazu eingerichtet, das auszugebende Simulationssignal zu berechnen; und/oder eine Speichereinheit, die dazu eingerichtet, Informationen zum Erzeugen des Simulationssignals abzuspeichern.According to a further embodiment of the device and method, the Signal generating unit, a computing unit, which is adapted to calculate the output simulation signal; and / or a memory unit configured to store information for generating the simulation signal.
Die Recheneinheit kann beispielsweise nach Maßgabe von Benutzereingaben das auszugebende Simulationssignal berechnen, insbesondere in Form einer Wegimpuls- und/oder Signalpulsfolge mit einer entsprechenden Frequenz. Die Benutzereingaben können eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit betreffen bzw. vorgeben, für die ein dazugehöriges Simulationssignal erzeugt und ausgeben werden soll.By way of example, the arithmetic unit can calculate the simulation signal to be output in accordance with user inputs, in particular in the form of a path pulse and / or signal pulse train having a corresponding frequency. The user inputs may relate to a predetermined driving speed for which an associated simulation signal is to be generated and output.
Die Speichereinheit kann wenigstens eine Wegimpuls- und/oder Signalpulsfolge speichern und/oder Informationen zum Erzeugen einer solchen Pulsfolge. Die gespeicherten Informationen können mit einer bestimmten zu simulierenden Fahrgeschwindigkeit assoziiert sein. Nach Maßgabe einer gewünschten zu simulierenden Fahrgeschwindigkeit, welche zum Beispiel über eine entsprechende Benutzereingabe vorgegeben werden kann, kann der dazugehörige Inhalt aus der Speichereinheit ausgelesen werden.The memory unit can store at least one path pulse and / or signal pulse sequence and / or information for generating such a pulse sequence. The stored information may be associated with a particular speed to be simulated. In accordance with a desired speed to be simulated, which can be predetermined, for example, via a corresponding user input, the associated content can be read from the memory unit.
In einer weiteren Variante von Vorrichtung und Verfahren ist wenigstens eine Optokopplereinheit zum Übertragen des von der Signalerzeugungseinheit erzeugten Simulationssignals an die Schnittstelleneinheit vorgesehen. Hierdurch kann eine galvanische Trennung der Signalerzeugungseinheit und der Schnittstelleneinheit erreicht werden.In a further variant of the device and method, at least one optocoupler unit is provided for transmitting the simulation signal generated by the signal generation unit to the interface unit. In this way, a galvanic isolation of the signal generation unit and the interface unit can be achieved.
Ferner kann eine Eingabeanordnung zum Eingeben wenigstens einer zu simulierenden Fahrgeschwindigkeit vorgesehen sein. Die Eingabeanordnung kann manuell betätigbar sein. In einer Variante umfasst die Eingabeanordnung wenigstens ein manuell betätigbares Eingabeelement, zum Beispiel in Form einer Taste, eines Schalters und/oder einer berührungsempfindlichen Oberfläche (zum Beispiel einer berührungsempfindlichen Anzeigefläche). Dem Eingabeelement kann wenigstens eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit zugeordnet sein. Diese Fahrgeschwindigkeit kann bei einer Betätigung als zu simulierende Fahrgeschwindigkeit ausgewählt und/oder ausgegeben werden.Furthermore, an input device for inputting at least one driving speed to be simulated may be provided. The input device can be manually operated. In one variant, the input device comprises at least one manually actuable input element, for example in the form of a key, a switch and / or a touch-sensitive surface (for example a touch-sensitive display surface). The input element can be assigned at least one predetermined driving speed. This driving speed can be selected and / or output when actuated as a driving speed to be simulated.
Die Eingabeanordnung kann wenigstens eine Eingabe-Schnittstelle zum Anschließen einer externen Eingabeeinheit umfassen. Bei der externen Eingabeeinheit kann es sich um einen Computer handeln (z.B. einen PC) und/oder um ein hiermit verbundenes Eingabeelement (z.B. eine Maus oder Tastatur). Mittels der externen Eingabeeinheit kann das Eingeben einer gewünschten zu simulierenden Fahrgeschwindigkeit besonders flexibel und aufwandsarm erfolgen.The input device may include at least one input interface for connecting an external input device. The external input device may be a computer (e.g., a personal computer) and / or an input device (e.g., a mouse or keyboard) connected thereto. By means of the external input unit, entering a desired speed to be simulated can be carried out in a particularly flexible and low-effort manner.
Die Erfindung betrifft ferner eine Schienenfahrzeuganordnung, mit:
- - einem Schienenfahrzeug; und
- - einer Wegimpulssimulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die Wegimpulssimulationsvorrichtung mit einer Steuereinheit des Schienenfahrzeugs gekoppelt oder koppelbar ist. Das Schienenfahrzeug kann auch einen Wegimpulsgeber umfassen, der z.B. zum Wechselwirken mit einem achsmontierten Zahnrad oder vorbeistreichenden Bahnschwellen ausgebildet ist. Die Wegimpulssimulationsvorrichtung kann jedoch dazu ausgebildet sein, unabhängig von dem Wegimpulsgeber Signale zur Simulation einer Fahrgeschwindigkeit zu erzeugen und auszugeben.
- - a rail vehicle; and
- - A Wegimpulssimulationsvorrichtung according to any one of the preceding aspects, wherein the Wegimpulssimulationsvorrichtung coupled to a control unit of the rail vehicle or can be coupled. The rail vehicle may also comprise a position encoder which is designed, for example, to interact with an axle-mounted gearwheel or passing railway sleepers. However, the path pulse simulation apparatus may be configured to generate and output signals for simulating a vehicle speed independently of the position encoder.
Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einer Steuereinheit (insbesondere von einem oder für ein Schienenfahrzeug) und eine damit gekoppelte oder koppelbare Wegimpulssimulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte.Furthermore, the invention relates to an arrangement with a control unit (in particular of or for a rail vehicle) and a coupled or couplable Wegimpulssimulationsvorrichtung according to one of the preceding aspects.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten schematischen Figur erläutert. In Ihrer Art und Funktion übereinstimmende Merkmale können dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Es stellt dar:
-
1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Wegimpulssimulationsvorrichtung, die ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt.
-
1 a circuit diagram of a Wegimpulssimulationsvorrichtung invention, which performs a method according to the invention.
In
Der Mikroprozessor
Zusätzlich oder alternativ kann die Eingabeanordnung
Die Wegimpulssimulationsvorrichtung
Der Mikroprozessor
Im Betrieb wird die Wegimpulssimulationsvorrichtung
Anschließend gibt ein Benutzer über das Betätigen von einem der Eingabeelemente
Um das entsprechende Simulationssignal auszugeben, kann der Mikroprozessor
Weiterhin ist die gezeigte Wegimpulssimulationsvorrichtung
Insgesamt kann somit aufwandsarm und unter Verzicht auf elektromotorisch angetriebene Wegimpulsgeneratoren sowie ohne eine vollständige Demontage der Wegimpulsgeber eine Fahrgeschwindigkeit simuliert werden. Darauf basierend können im Wartungsbetrieb bestimmte Funktionen des Schienenfahrzeugs überprüft werden, ohne dass das Schienenfahrzeug bewegt werden muss und ohne das bisherige Wegimpulsgeneratoren erforderlich sind.Overall, therefore, a driving speed can be simulated with little effort and waiving electromotively driven path pulse generators and without a complete disassembly of the Wegimpulsgeber. Based on this, certain functions of the rail vehicle can be checked during maintenance without the rail vehicle having to be moved and without the previous path pulse generators being required.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006047365 A1 [0003]DE 102006047365 A1 [0003]
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Citations (3)
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DE3040438C2 (en) * | 1980-10-27 | 1983-04-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Device for speed monitoring of a track-bound vehicle |
DE102006047365A1 (en) | 2006-10-04 | 2008-04-10 | Siemens Ag | Railway-supervision system, has signal coupler arranged between distance pulse generator and vehicle device and designed as separation box between pulse generator and distance pulse generator cable of vehicle device |
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-
2018
- 2018-02-15 DE DE102018103395.8A patent/DE102018103395A1/en active Pending
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