DE102018209797A1

DE102018209797A1 - Verwendung eines Mehradernkabels mit vier jeweils verdrillten Adernpaaren, welche gegeneinander geschirmt sind, oder eines Lichtleitkabels als Verkabelung für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE102018209797A1
Application number: DE102018209797.6A
Authority: DE
Inventors: Lutz Reinwald; Harald Fischer
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-12-19
Also published as: EP3784548A1; RU2765198C1; CN112292302A; WO2019242964A1

Abstract

Um eine alternative Verkabelung (10) in einem Schienenfahrzeug (2) zu erreichen, wird die Verwendung eines Mehradernkabels (12) mit vier jeweils verdrillten Adernpaaren (14), welche gegeneinander geschirmt sind, oder eines Lichtleitkabels (16) als Verkabelung für das Schienenfahrzeug (2) vorgeschlagen, wobei über ein Feldbus-System (6) Steuerungsdaten und über ein Ethernet-System (8) weitere Daten übertragen werden, wobei alle Daten über das gemeinsame Kabel (10) übertragen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verwendung eines Mehradernkabels mit vier jeweils verdrillten Adernpaaren, welche gegeneinander geschirmt sind, oder eines Lichtleitkabels als Verkabelung für ein Schienenfahrzeug.
Ein Schienenfahrzeug umfasst üblicherweise ein Feldbus-System, über welches Steuerungsdaten übertragen werden, und ein Ethernet-System, über welches weitere Daten übertragen werden. Mehrere Geräte des Schienenfahrzeugs sind zum Datenaustausch über das Feldbus-System und/oder über das Ethernet-System miteinander verbunden.
Das Schienenfahrzeug umfasst ein erstes Kabel, welches mehrere Geräte des Schienenfahrzeugs miteinander verbindet und welches das Feldbus-System bildet. Das erste Kabel kann beispielsweise ein Mehradernkabel mit zwei gegeneinander verdrillten Adern, d. h. mit einem verdrillten Adernpaar, sein. Ist eine höhere Datenrate im Feldbus-System nötig, dann kann das erste Kabel auch ein Mehradernkabel mit zwei jeweils verdrillten Adernpaaren sein.
Ein Mehradernkabel mit zumindest einem verdrillten Adernpaar wird oftmals auch als Twisted-Pair-Kabel bezeichnet.
Das Schienenfahrzeug umfasst außerdem ein zweites Kabel, welches die mehreren Geräte miteinander verbindet und welches das Ethernet-System bildet. Üblicherweise ist das zweite Kabel ein Mehradernkabel mit zwei verdrillten Adernpaaren.
Auf diese Weise sind das Feldbus-System und das Ethernet-System kabeltechnisch voneinander getrennt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Verkabelung für ein Schienenfahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Verwendung eines Mehradernkabels mit vier jeweils verdrillten Adernpaaren, welche gegeneinander geschirmt sind, oder eines Lichtleitkabels als Verkabelung für ein Schienenfahrzeug. Bei der Verkabelung werden über ein Feldbus-System Steuerungsdaten und über ein Ethernet-System weitere Daten übertragen. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung werden alle Daten über das gemeinsame Kabel übertragen.
Mit anderen Worten:
Vorzugsweise wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Datenübertragung unter Verwendung einer Verkabelung in einem Schienenfahrzeug, wobei über ein Feldbus-System Steuerungsdaten und über ein Ethernet-System weitere Daten übertragen werden. Bei dem Verfahren werden vorzugsweise alle Daten über ein gemeinsames Kabel übertragen, wobei das Kabel als ein Mehradernkabel mit vier jeweils verdrillten Adernpaaren, welche gegeneinander geschirmt sind, oder als ein Lichtleitkabel ausgeführt ist.
Das heißt, dass über das gemeinsame Kabel, insbesondere das Mehradernkabel oder das Lichtleitkabel, Steuerungsdaten und weitere Daten übertragen werden. Auf diese Weise kann das gemeinsame Kabel, insbesondere das Mehradernkabel oder das Lichtleitkabel, sowohl das Feldbus-System als auch das Ethernet-System aufnehmen. Insbesondere kann das gemeinsame Kabel das Feldbus-System und, insbesondere gleichzeitig, das Ethernet-System ausbilden.
Auf diese Weise kann auf eine parallele Verlegung von mehreren Kabeln verzichtet werden. Insbesondere kann auf diese Weise ein Verkabelungsaufwand verringert werden. Weiter kann auf diese Weise der Platzverbrauch der Verkabelung reduziert werden. Ferner können auf diese Weise die Kosten für die Verkabelung verringert werden.
Vorzugsweise umfassen die Steuerungsdaten solche Daten, welche zur Steuerung des Fahrzeugs benötigt werden. Beispielsweise können die Steuerungsdaten Sollwerte, Überwachungsdaten und/oder Diagnosedaten umfassen. Zweckmäßigerweise sind die Steuerungsdaten sicherheitsrelevant.
Es ist vorteilhaft, wenn die weiteren Daten Fahrgastinformationsdaten umfassen. Als Fahrgastinformationsdaten können Daten verstanden werden, welche für einen Fahrgast bestimmt sind und/oder welche von einem Fahrgast stammen. Fahrgastinformationsdaten können z.B. Internet-Daten, Infotainment-Daten und/oder Sitzplatzreservierungsdaten umfassen. Weiter können die Fahrgastinformationsdaten z. B. Videoüberwachungsdaten zur Überwachung des Fahrgastraums umfassen.
Es ist bevorzugt, wenn das Ethernet-System zumindest ein 100-MBit-Ethernet-System ist. Auf diese Weise kann über das Ethernet-System eine Datenübertragungsrate von mindestens 100 MBit/s erreicht werden.
Das Mehradernkabel mit vier jeweils verdrillten Adernpaaren ist vorzugsweise ein Twisted-Pair-Kabel mit vier Adernpaaren. Weiter ist es zweckmäßig, wenn jedes Adernpaar jeweils zwei gegeneinander verdrillte Adern aufweist.
Es ist vorteilhaft, wenn die Adernpaare gegeneinander geschirmt sind. Auf diese Weise wird eine Störung einer Datenübertragung über eines der Adernpaare durch eine weitere Datenübertragung über ein anderes der Adernpaare reduziert und/oder vermieden.
Insbesondere weist jedes Adernpaar jeweils eine Paarschirmung auf. Beispielsweise kann jedes Adernpaar mittels eines Drahtgeflechts und/oder mittels einer metallischen Folie geschirmt sein. Das heißt, dass die Paarschirmung beispielsweise ein Drahtgeflecht und/oder eine metallische Folie aufweisen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bilden zwei der Adernpaare des Mehradernkabels das Feldbus-System zur Übertragung der Steuerungsdaten aus. Zweckmäßigerweise werden die Steuerungsdaten über genau diese zwei Adernpaare des Mehradernkabels übertragen.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die anderen zwei Adernpaare des Mehradernkabels das Ethernet-System zur Übertragung der weiteren Daten ausbilden. Zweckmäßigerweise werden die weiteren Daten über genau diese anderen zwei Adernpaare des Mehradernkabels übertragen.
Vorzugsweise sind die zwei Adernpaare, welche das Feldbus-System bilden, gegenüberliegende Adernpaare. Weiter ist es zweckmäßig, wenn auch die anderen zwei Adernpaare, welche das Ethernet-System bilden, gegenüberliegende Adernpaare sind.
Es ist zweckmäßig, wenn das Mehradernkabel eine gemeinsame Gesamtschirmung aufweist. Es ist zweckmäßig, wenn die Gesamtschirmung alle Adernpaare des Mehradernkabels umgibt. Auf diese Weise wird eine Störung einer Datenübertragung innerhalb des Mehradernkabels durch äußere Einflüsse reduziert und/oder vermieden. Beispielsweise kann die gemeinsame Gesamtschirmung des Mehradernkabels ein Drahtgeflecht und/oder eine metallische Folie aufweisen.
Vorzugsweise entspricht das Mehradernkabel mindestens der Kabel-Kategorie 7. Das heißt, dass das Mehradernkabel vorzugsweise mindestens ein CAT-7-Kabel, auch Kategorie-7-Kabel, ist. Das Mehradernkabel kann auch einer höheren Kabel-Kategorie entsprechen.
Über das Mehradernkabel werden die Daten zweckmäßigerweise in Form von elektrischen Signalen übertragen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist anstatt des Mehradernkabels ein Lichtleitkabel vorgesehen. Über das Lichtleitkabel werden die Daten zweckmäßigerweise in Form von optischen Signalen übertragen. Ein Lichtleitkabel kann beispielsweise ein Glasfaserkabel sein.
Es ist zweckmäßig, wenn das Lichtleitkabel mehrere Übertragungskanäle aufweist.
Zumindest ein erster Übertragungskanal des Lichtleitkabels bildet vorzugsweise das Feldbus-System zur Übertragung der Steuerungsdaten aus. Das heißt, dass vorzugsweise die Steuerungsdaten nur über den zumindest ersten Übertragungskanal übertragen werden.
Zumindest ein anderer Übertragungskanal bildet vorzugsweise das Ethernet-System zur Übertragung der weiteren Daten aus. Das heißt, dass vorzugsweise die weiteren Daten nur über den zumindest einen anderen Übertragungskanal übertragen werden.
Auf diese Weise können die Steuerungsdaten und die weiteren Daten über unterschiedliche Übertragungskanäle übertragen werden.
Der zumindest eine andere Übertragungskanal unterschiedet sich von dem zumindest einen ersten Übertragungskanal. Beispielsweise können die unterschiedlichen Übertragungskanäle verschiedene Frequenzen nutzen. Das heißt, vorteilhafterweise werden die Steuerungsdaten bei zumindest einer anderen Frequenz übertragen als die weiteren Daten.
Vorzugsweise sind/werden über das Lichtleitkabel zu versendende Daten adressiert. Beispielsweise können über das Lichtleitkabel zu versendende Daten mittels eines Routers adressiert werden.
Über das Lichtleitkabel übermittelte, d. h. gesendete, Daten können, insbesondere von einem Router, empfangen werden. Weiter können Steuerungsdaten von weiteren Daten, insbesondere mittels des Routers, getrennt werden. Die getrennten Daten können als getrennte Signale, insbesondere über getrennte Leitungen, insbesondere mittels des Routers, weitergeleitet werden.
Der letztgenannte Router kann derselbe wie der zuvor - im Zusammenhang mit der Adressierung - genannte Router sein. Weiter kann der letztgenannte Router ein anderer Router sein.
Beispielsweise können über das Lichtleitkabel zu versendende Daten mittels eines ersten Routers adressiert werden. Die adressierten Daten können über das Lichtleitkabel versendet werden. Die adressierten Daten, welche Steuerungsdaten und/oder weitere Daten umfassen können, können beispielsweise von einem zweiten Router empfangen werden und Steuerungsdaten können von weiteren Daten mittels des zweiten Routers getrennt werden. Dasselbe kann vice versa erfolgen. Das heißt, der erste Router und der zweite Router können ihre Rollen tauschen.
Ferner ist die Erfindung auf ein Schienenfahrzeug gerichtet. Das Schienenfahrzeug umfasst mehrere Geräte, ein Feldbus-System, welches zur Übertragung von Steuerungsdaten eingerichtet ist, und ein Ethernet-System, welches zur Übertragung von weiteren Daten eingerichtet ist. Die mehreren Geräte sind vorzugsweise über das Feldbus-System und/oder über das Ethernet-System miteinander verbunden.
Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Geräte über das Feldbus-System miteinander verbunden. Weiter ist es bevorzugt, wenn zumindest ein Teil der Geräte über das Ethernet-System miteinander verbunden ist.
Zweckmäßigerweise ist zumindest ein Teil der Geräte mit dem Feldbus-System verbunden. Weiter ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Teil der Geräte mit dem Ethernet-System verbunden ist. Vorzugsweise sind die mehreren Geräte mit dem Feldbus-System und/oder mit dem Ethernet-System verbunden.
Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug weist ein Mehradernkabel mit vier Adernpaaren, welche gegeneinander geschirmt sind, oder ein Lichtleitkabel als Verkabelung auf. Die Verkabelung, insbesondere das Mehradernkabel oder das Lichtleitkabel, verbindet die mehreren Geräte miteinander und ist dazu eingerichtet, alle Daten zu übertragen.
Vorzugsweise ist die Verkabelung, insbesondere das Mehradernkabel oder das Lichtleitkabel, dazu eingerichtet, sowohl die Steuerungsdaten als auch die weiteren Daten zu übertragen. Mit anderen Worten: Vorzugsweise ist die Verkabelung dazu eingerichtet, alle Daten über ein gemeinsames Kabel, insbesondere über das Mehradernkabel oder das Lichtleitkabel, zu übertragen.
Das Schienenfahrzeug kann das im Zusammenhang mit der Verwendung genannte Schienenfahrzeug sein.
Zweckmäßigerweise ist das Mehradernkabel mit zumindest einem der mehreren Geräte des Schienenfahrzeugs über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung verbunden. Beispielsweise kann das Mehradernkabel mit einer Fahrzeugsteuerung des Schienenfahrzeugs über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung verbunden sein. Insbesondere kann das Mehradernkabel mit zumindest einem Teil der mehreren Geräte jeweils über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung verbunden sein.
Das zumindest eine Gerät, welches über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung mit dem Mehradernkabel verbunden ist, ist vorzugsweise sowohl mit dem Feldbus-System als auch mit dem Ethernet-System verbunden.
Das Mehradernkabel kann mit den mehreren Geräten des Schienenfahrzeugs, insbesondere mit allen Geräten des Schienenfahrzeugs, jeweils über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung verbunden sein.
Insbesondere kann die vollbestückte achtpolige Steckverbindung einen 8P8C-Modularstecker und/oder eine 8P8C-Modularbuchse aufweisen. Beispielsweise kann die vollbestückte achtpolige Steckverbindung einen RJ-45-Stecker und/oder eine RJ-45-Buchse aufweisen. Weiter kann die achtpolige Steckverbindung einen M12-X-kodiert-Stecker und/oder eine M12-X-kodiert-Buchse aufweisen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist anstatt des Mehradernkabels ein Lichtleitkabel vorgesehen.
Das Lichtleitkabel kann mit den mehreren Geräten des Schienenfahrzeugs jeweils über einen Router verbunden sein.
Jeder der Router kann zur Adressierung der zu versendenden/ zu übermittelnden Daten eingerichtet sein. Weiter kann jeder der Router zum Empfangen der übermittelten Daten eingerichtet sein. Ferner kann jeder der Router dazu eingerichtet sein, Steuerungsdaten von weiteren Daten zu trennen. Außerdem kann jeder der Router dazu eingerichtet sein, die getrennten Daten als getrennte Signale, insbesondere über getrennte Leitungen, weiterzuleiten.
Beispielsweise kann das Lichtleitkabel mit einem ersten Gerät des Schienenfahrzeugs über einen ersten Router verbunden sein. Weiter kann das Lichtleitkabel mit einem zweiten Gerät des Schienenfahrzeugs über einen zweiten Router verbunden sein.
Beispielsweise können von einem ersten Gerät zu versendende Daten unter Verwendung des Routers adressiert werden. Die adressierten Daten können über das Lichtleitkabel versendet werden. Die adressierten Daten, welche Steuerungsdaten und/oder weitere Daten umfassen können, können beispielsweise von einem zweiten Router empfangen werden, welcher die Daten an ein zweites Gerät weiterleitet.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verwendung und dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und umgekehrt.
Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:

1 ein Schienenfahrzeug mit einem Mehradernkabel oder einem Lichtleitkabel als Verkabelung,
2 einen Querschnitt durch ein Mehradernkabel,
3 das Mehradernkabel aus 2, welches mit einem Gerät verbunden ist,
4 einen Längsschnitt durch ein Lichtleitkabel und
5 das Lichtleitkabel aus 4, welches mit einem Gerät verbunden ist.

1 zeigt ein Schienenfahrzeug 2 mit mehreren Geräten 4. Das Schienenfahrzeug 2 weist ein Feldbus-System 6 auf, welches zur Übertragung von Steuerungsdaten eingerichtet ist. Außerdem weist das Schienenfahrzeug 2 ein Ethernet-System 8 auf, welches zur Übertragung von weiteren Daten eingerichtet ist.
Die mehreren Geräte 4 sind über das Feldbus-System 6 und/oder über das Ethernet-System 8 miteinander verbunden. Zumindest ein Teil der Geräte 4 ist über das Feldbus-System 6 miteinander verbunden. Weiter ist zumindest ein Teil der Geräte über das Ethernet-System 8 miteinander verbunden.
Ein Gerät 4 des Schienenfahrzeugs 2 kann z. B. jeweils eine Fahrzeugsteuerung, eine Bremse, eine Antriebseinheit, eine Tür, ein Fahrgastinformationsgerät oder Ähnliches sein.
Das Schienenfahrzeug 2 umfasst eine Verkabelung 10. Die Verkabelung 10 kann entweder als ein Mehradernkabel 12 mit vier Adernpaaren 14, welche gegeneinander geschirmt sind, (vgl. 2) oder als ein Lichtleitkabel 16 (vgl. 4) ausgebildet sein.
Die Verkabelung 10, d. h. das Mehradernkabel 12 oder das Lichtleitkabel 16, verbindet die mehreren Geräte 4 miteinander. Außerdem ist die Verkabelung 10, d. h. das Mehradernkabel 12 oder das Lichtleitkabel 16, dazu eingerichtet, alle Daten zu übertragen.
Das heißt, dass alle Daten, insbesondere die Steuerungsdaten und die weiteren Daten, über das gemeinsame Kabel 10 übertragen werden.
Die weiteren Daten können beispielsweise Fahrgastinformationsdaten umfassen.
2 zeigt einen Querschnitt durch eine als Mehradernkabel 12 ausgebildete Verkabelung 10 für das Schienenfahrzeug in 1.
Jedes Adernpaar 14 umfasst zwei gegeneinander verdrillte Adern 18. Jede Ader 18 weist einen Leiter 20 beispielsweise aus Kupfer auf. Außerdem weist jede Ader 18 eine Isolierung 22 auf, welche den Leiter 20 umgibt.
Insbesondere können Daten über die Leiter 20 der Adern 18 des Mehradernkabels 12 in Form von elektrischen Signalen übertragen werden.
Jedes der Adernpaare 14 weist eine Aderschirmung 24 auf. Auf diese Weise sind die Adernpaare 14 gegeneinander geschirmt. Die Adernschirmung 24 umfasst in diesem Beispiel Aluminiumfolie.
Der Übersichtlichkeit halber sind in 2 nur an zwei Adernpaaren 14 die Bezugszeichen der einzelnen Elemente eingefügt. Die Bezugszeichen der Elemente der beiden anderen Adernpaare 14 können auf analoge Weise ergänzt werden.
Zwei der Adernpaare 14 des Mehradernkabels 12 bilden das Feldbus-System 6 zur Übertragung der Steuerungsdaten aus. Die zwei Adernpaare 14, welche das Feldbus-System 6 bilden, liegen einander gegenüber.
Die anderen zwei Adernpaare 14 des Mehradernkabels 12 bilden das Ethernet-System 8 zur Übertragung der weiteren Daten aus. Diese anderen zwei Adernpaare 14, welche das Ethernet-System 8 bilden, liegen ebenfalls einander gegenüber.
Auf diese Weise werden die Steuerungsdaten über andere Adernpaare 14 übertragen als die weiteren Daten.
Dadurch, dass die Adernpaare 14 eines jeweiligen Systems 6, 8 jeweils einander gegenüberliegen, kann eine gegenseitige Beeinflussung der übertragenen Signale reduziert werden.
Außerdem umfasst das Mehradernkabel 12 eine gemeinsame Gesamtschirmung 26. Die Gesamtschirmung 26 umgibt alle Adernpaare 14. Die Gesamtschirmung 26 umfasst in diesem Beispiel ein Kupfergeflecht.
Außerdem umfasst das Mehradernkabel 12 einen Mantel 28, welcher die Gesamtschirmung 26 - und damit auch alle Adernpaare 14 - umgibt.
Das Mehradernkabel 12 kann ferner ein Füllmaterial 30 aufweisen, welches den Hohlraum zwischen den Adernpaaren 14 füllt.
In diesem Beispiel entspricht das Mehradernkabel 12 mindestens der Kabel-Kategorie 7. Das heißt, das Kabel ist mindesten ein CAT-7-Kabel.
Auf diese Weise kann eine ausreichend große Datenübertragungsrate gewährleistet werden.
Die Datenübertragungsrate des Ethernet-Systems 8 beträgt mindestens 100 MBit. Das heißt, dass das Ethernet-System 8 zumindest ein 100-MBit-Ethernet-System ist.
Das Mehradernkabel 12 ist mit zumindest einem Teil der mehreren Geräte 4 des Schienenfahrzeugs 2 aus 1 jeweils über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung 32 verbunden.
3 zeigt beispielhaft eine Verbindung von dem Mehradernkabel 12 mit einem der mehreren Geräte 4 über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung 32.
Die vollbestückte achtpolige Steckverbindung 32 umfasst einen 8P8C-Modularstecker 34 und eine 8P8C-Modularbuchse 36. Insbesondere weist das Mehradernkabel 12 an seinem Ende den 8P8C-Modularstecker 34 auf. Weiter weist das Gerät 4 die 8P8C-Modularbuchse 36 auf. Der 8P8C-Modularstecker 34 ist in die 8P8C-Modularbuchse 36 eingesteckt. Auf diese Weise wird die vollbestückte achtpolige Steckverbindung 32 geschlossen.
Beispielsweise kann der 8P8C-Modularstecker 34 als RJ-45-Stecker und die 8P8C-Modularbuchse 36 als RJ-45-Buchse ausgebildet sein. Weiter kann der 8P8C-Modularstecker 34 als M12-X-kodiert-Stecker und die 8P8C-Modularbuchse 36 als M12-X-kodiert-Buchse ausgebildet sein. Prinzipiell sind auch andere Stecker-Buchsen-Kombinationen möglich.
Das Gerät 4 weist vier Geräteadern 38 einer ersten Art auf, über welche Steuerungsdaten innerhalb des Geräts 4 übertragen werden. Diese vier Geräteadern 38 der ersten Art sind über die Steckverbindung 32 mit denjenigen zwei Adernpaaren 14 des Mehradernkabels 12 verbunden, welche das Feldbus-System 6 zur Übertragung von Steuerungsdaten ausbilden (vgl. 2). Beispielsweise können die vier Geräteadern 38 mit einer Gerätesteuerung 40 des Geräts 4 verbunden sein.
Das Gerät 4 weist außerdem vier Geräteadern 42 einer zweiten Art auf, über welche weitere Daten innerhalb des Geräts 4 übertragen werden. Diese vier Geräteadern 42 der zweiten Art sind über die Steckverbindung 32 mit denjenigen zwei Adernpaaren 14 des Mehradernkabels 12 verbunden, welche das Ethernet-System 8 zur Übertragung der weiteren Daten ausbilden (vgl. 2). Beispielsweise können die vier Geräteadern 42 der zweiten Art mit einer Fahrgastinformationsdaten-Verarbeitungseinheit 44 des Geräts 4 verbunden sein.
Aufgrund der Geräteadern 38, 42 der ersten und der zweiten Art werden die Steuerungsdaten und die weiteren Daten in dem Gerät 4 getrennt voneinander übertragen.
Auch in dem Mehradernkabel 12 werden aufgrund der mehreren Adern 18 die Steuerungsdaten und die weiteren Daten getrennt voneinander übertragen.
Auf diese Weise bleibt das Feldbus-System 6 von dem Ethernet-System 8 getrennt.
Prinzipiell kann ein Teil der Geräte 4 des Schienenfahrzeugs 2 nur mit dem Feldbus-System 6 verbunden sein. Solch ein Gerät 4 kann beispielsweise nur eine Gerätesteuerung 40 aufweisen, welche über vier Geräteadern 38 der ersten Art mit denjenigen zwei Adernpaaren 14 des Mehradernkabels 12 verbunden ist, welche das Feldbus-System 6 zur Übertragung der Steuerungsdaten ausbilden. Dieses letztgenannte Gerät 4 ist mit dem Mehradernkabel 12 über eine Steckverbindung verbunden, bei welcher zumindest vier Kontakte bestückt sind.
Prinzipiell kann ein Teil der Geräte 4 des Schienenfahrzeugs 2 nur mit dem Ethernet-System 8 verbunden sein. Solch ein Gerät 4 kann beispielsweise nur eine Fahrgastinformationsdaten-Verarbeitungseinheit 44 aufweisen, welche über vier Geräteadern 42 der zweiten Art mit denjenigen zwei Adernpaaren 14 des Mehradernkabels 12 verbunden ist, welche das Ethernet-System 8 zur Übertragung der weiteren Daten ausbilden. Dieses letztgenannte Gerät 4 ist mit dem Mehradernkabel 12 über eine Steckverbindung verbunden, bei welcher zumindest vier Kontakte bestückt sind.
4 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine als Lichtleitkabel 16 ausgebildete Verkabelung 10 für das Schienenfahrzeug 2 in 1.
Das Lichtleitkabel 16 umfasst einen Kern 46 und einen den Kern umgebenden Mantel 48. Der Mantel 48 kann mehrere Schichten aufweisen, welche jedoch nicht dargestellt sind.
Daten können insbesondere von dem Kern 46 des Lichtleitkabels 16 in Form von optischen Signalen 50, 52 übertragen werden. Die optischen Signale 50, 52 sind in 4 schematisch dargestellt. Zur besseren Darstellbarkeit der optischen Signale 50, 52 wurde auf eine Schraffierung des Kerns 46 verzichtet.
Das Lichtleitkabel 16 weist mehrere Übertragungskanäle 54 auf. Die unterschiedlichen Übertragungskanäle 54 nutzen verschiedene Frequenzen f. Außerdem ist jeder Übertragungskanal durch eine vorgegebene Kanalbreite Δf charakterisiert.
Zweckmäßigerweise sind die verschiedene Frequenzen f der Übertragungskanäle 54 ausreichend beabstandet. Insbesondere überschreitet ein Abstand zwischen zwei Frequenzen einen vorgegebenen Mindestabstand.
In diesem Beispiel weist das Lichtleitkabel 16 zwei Übertragungskanäle 54 auf.
Der erste Übertragungskanal 54 bildet das Feldbus-System 6 zur Übertragung der Steuerungsdaten aus. Der erste Übertragungskanal nutzt eine erste Frequenz f₁ bei einer Kanalbreite Δf₁.
Das heißt, über das Lichtleitkabel 16 werden Steuerungsdaten in Form von optischen Signalen 50 übertragen, wobei die optischen Signale 50 eine Frequenz f₁ ± 0,5·Δf₁ aufweisen.
Der zweite Übertragungskanal 54 bildet das Ethernet-System 8 zur Übertragung der weiteren Daten aus. Der zweite Übertragungskanal nutzt eine zweite Frequenz f₂ bei einer Kanalbreite Δf₂.
Das heißt, über das Lichtleitkabel 16 werden weitere Daten in Form von optischen Signalen 52 übertragen, wobei die optischen Signale 52 eine Frequenz f₂ ± 0,5·Δf₂ aufweisen.
In 4 wurde zu Abbildungszwecken f₂ > f₁ gewählt. Ebenso kann f₂ < f₁ sein.
Der Mindestabstand zwischen f₁ und f₂ ist vorzugsweise größer als 0,5·Δf₁ + 0,5·Δf₂.
Auf diese Weise werden die Steuerungsdaten bei einer anderen Frequenz f übertragen als die weiteren Daten. Auf diese Weise bleibt das Feldbus-System 6 von dem Ethernet-System 8 getrennt.
Das Lichtleitkabel 16 ist mit den mehreren Geräten 4 des Schienenfahrzeugs 2 aus 1 jeweils über einen Router 56 verbunden.
5 zeigt beispielhaft eine Verbindung von dem Lichtleitkabel 16 mit einem der mehreren Geräte 4 über einen Router 56.
Das Gerät 4 weist eine Geräteleitung 58 einer ersten Art auf, über welche Steuerungsdaten innerhalb des Geräts 4 übertragen werden. Die Geräteleitung 58 der ersten Art ist über den Router 56 mit demjenigen Übertragungskanal 54 des Lichtleitkabels 16 verbunden, welcher das Feldbus-System 6 ausbildet (vgl. 4). Außerdem ist die Geräteleitung 58 der ersten Art beispielsweise mit einer Gerätesteuerung 40 des Geräts 4 verbunden.
Das Gerät 4 weist außerdem eine Geräteleitung 60 einer zweiten Art auf, über welche weitere Daten innerhalb des Geräts 4 übertragen werden. Die Geräteleitung 60 der zweiten Art ist über den Router 56 mit demjenigen Übertragungskanal 54 des Lichtleitkabels 16 verbunden, welcher das Ethernet-System 8 ausbildet (vgl. 4). Beispielsweise kann die Geräteleitung 60 der zweiten Art mit einer Fahrgastinformationsdaten-Verarbeitungseinheit 44 des Geräts 4 verbunden sein.
Aufgrund der Geräteleitungen 58, 60 der ersten und der zweiten Art werden die Steuerungsdaten und die weiteren Daten in dem Gerät 4 getrennt voneinander übertragen.
Von dem Gerät 4 zu versendende Daten werden an den Router 56 übertragen.
Der Router 56 adressiert die von dem Gerät 4 zu versendenden Daten. Auf diese Weise gelangen die versendeten Daten über das Lichtleitkabel 16 zu dem richtigen Gerät 4 des Schienenfahrzeugs 2 aus 1.
Werden von einem anderen Gerät 4 des Schienenfahrzeugs 2 Daten an das dargestellte Gerät 4 gesendet, dann empfängt der Router 56 die über das Lichtleitkabel 16 gesendeten Daten.
Die gesendeten Daten können Steuerungsdaten und/oder weitere Daten aufweisen.
Der Router 56 trennt Steuerungsdaten von weiteren Daten und leitet diese als getrennte Signale über die getrennten Geräteleitungen 58, 60 (der ersten und zweiten Art) in dem Gerät 4 weiter.
Wenn die gesendeten Daten beispielsweise nur Steuerungsdaten beinhalten, dann beträgt die Menge der abgetrennten weiteren Daten Null. Wenn die gesendeten Daten beispielsweise nur weitere Daten beinhalten, dann beträgt die Menge der abgetrennten Steuerungsdaten Null. Dazwischen ist jede Abstufung möglich.
Die Geräteleitungen 58, 60 der ersten und zweiten Art können Lichtleiter sein.
Weiter können die Geräteleitungen 58, 60 der ersten und zweiten Art elektrische Leiter sein. Beispielsweise können die Geräteleitungen 58, 60 der ersten und zweiten Art Adern eines Mehradernkabels mit jeweils zwei verdrillten Adernpaaren sein.
In dem Fall, dass die Geräteleitungen 58, 60 der ersten und zweiten Art elektrische Leiter sind, hat der Router 56 eine weitere Funktion, nämlich die Umwandlung von elektrischen Signalen in optische Signale 50, 52 und/oder umgekehrt. Das heißt, beim Versenden kann der Router 56 elektrische Signale in optische Signale 50, 52 umwandeln. Weiter kann der Router beim Empfangen optische Signale 50, 52 in elektrische Signale umwandeln.
Prinzipiell kann ein Teil der Geräte 4 des Schienenfahrzeugs 2 nur mit dem Feldbus-System 6 verbunden sein. Solch ein Gerät 4 kann beispielsweise nur eine Gerätesteuerung 40 aufweisen, welche über Geräteleitungen 58 der ersten Art mit demjenigen Übertragungskanal 54 des Lichtleitkabels 16 verbunden, welcher das Feldbus-System 6 ausbildet. Dieses letztgenannte Gerät 4 ist mit dem Lichtleitkabel 16 ebenfalls über einen Router 56 verbunden.
Prinzipiell kann ein Teil der Geräte 4 des Schienenfahrzeugs 2 nur mit dem Ethernet-System 8 verbunden sein. Solch ein Gerät 4 kann beispielsweise nur eine Fahrgastinformationsdaten-Verarbeitungseinheit 44 aufweisen, welche über Geräteleitungen 60 der zweiten Art mit demjenigen Übertragungskanal 54 des Lichtleitkabels 16 verbunden ist, welcher das Ethernet-System 8 ausbildet. Dieses letztgenannte Gerät 4 ist mit dem Lichtleitkabel 16 ebenfalls über einen Router 56 verbunden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verwendung eines Mehradernkabels (12) mit vier jeweils verdrillten Adernpaaren (14), welche gegeneinander geschirmt sind, oder eines Lichtleitkabels (16) als Verkabelung (10) für ein Schienenfahrzeug (2), wobei über ein Feldbus-System (6) Steuerungsdaten und über ein Ethernet-System (8) weitere Daten übertragen werden, wobei alle Daten über das gemeinsame Kabel (12, 16) übertragen werden.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Daten Fahrgastinformationsdaten umfassen.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ethernet-System (8) zumindest ein 100-MBit-Ethernet-System (8) ist.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Adernpaare (14) des Mehradernkabels (12) das Feldbus-System (6) zur Übertragung der Steuerungsdaten ausbilden und die anderen zwei Adernpaare (14) des Mehradernkabels (12) das Ethernet-System (8) zur Übertragung der weiteren Daten ausbilden.
Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die zwei Adernpaare (14), welche das Feldbus-System (6) bilden, als auch die anderen zwei Adernpaare (14), welche das Ethernet-System (8) bilden, jeweils gegenüberliegende Adernpaare (14) sind.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehradernkabel (12) eine gemeinsame Gesamtschirmung (26) aufweist, welche alle Adernpaare (14) des Mehradernkabels (12) umgibt.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehradernkabel (12) mindestens der Kabel-Kategorie 7 entspricht.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitkabel (16) mehrere Übertragungskanäle (54) aufweist, wobei zumindest ein erster Übertragungskanal (54) das Feldbus-System (6) zur Übertragung der Steuerungsdaten ausbildet und zumindest ein anderer Übertragungskanal (54) das Ethernet-System (8) zur Übertragung der weiteren Daten ausbildet.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das Lichtleitkabel (16) zu versendende Daten adressiert sind/werden.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das Lichtleitkabel (16) gesendete Daten von einem Router (56) empfangen werden, Steuerungsdaten von weiteren Daten mittels des Routers (56) getrennt werden und die getrennten Daten als getrennte Signale, insbesondere über getrennte Leitungen, mittels des Routers (56) weitergeleitet werden.
Schienenfahrzeug (2) umfassend mehrere Geräte (4), ein Feldbus-System (6), welches zur Übertragung von Steuerungsdaten eingerichtet ist, und ein Ethernet-System (8), welches zur Übertragung von weiteren Daten eingerichtet ist, wobei die mehreren Geräte (4) über das Feldbus-System (6) und/oder über das Ethernet-System (8) miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch ein Mehradernkabel (12) mit vier Adernpaaren (14), welche gegeneinander geschirmt sind, oder ein Lichtleitkabel (16) als Verkabelung (10), welche die mehreren Geräte (4) miteinander verbindet und welche dazu eingerichtet ist, alle Daten zu übertragen.
Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehradernkabel (12) mit zumindest einem der mehreren Geräte (4) des Schienenfahrzeugs (2) über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung (32) verbunden ist.
Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehradernkabel (12) mit den mehreren Geräten (4) des Schienenfahrzeugs (2) jeweils über eine vollbestückte achtpolige Steckverbindung (32), insbesondere über einen 8P8C-Modularstecker (34) und/oder eine 8P8C-Modularbuchse (36), verbunden ist.
Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitkabel (16) mit den mehreren Geräten (4) des Schienenfahrzeugs (2) jeweils über einen Router (56) verbunden ist.