DE102019208627A1

DE102019208627A1 - Method for operating a safety system for a rail vehicle, a safety system for a rail vehicle and a rail vehicle

Info

Publication number: DE102019208627A1
Application number: DE102019208627.6A
Authority: DE
Inventors: Marc-Oliver Bönig; Wolfgang Nicolin
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-12-17
Also published as: EP3983275A1; WO2020249417A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems (4, 30, 48), insbesondere eines Hochsicherheitssystems, eines Schienenfahrzeugs (2, 28, 46) mit automatischer Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen (6) des Sicherheitssystems (4, 30, 48).Um ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines solchen Sicherheitssystems (4, 30, 48) zu erreichen, bei welchem eine Anzahl an Sicherheitselementen (6) nicht limitiert ist, wird vorgeschlagen, dass unter Verwendung eines Signalübertragungssystems (10, 32, 50) Signale an mehrere Ansteuerungen (16) übertragen werden, die Signale von den Ansteuerungen (16) empfangen werden und die Sicherheitselemente (6) von den Ansteuerungen (16) in Abhängigkeit der empfangenen Signale angesteuert werden. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Ansteuerungen (16) unabhängig von dem Signalübertragungssystem (10, 32, 50) mit elektrischer Energie versorgt werden.The invention relates to a method for operating a security system (4, 30, 48), in particular a high security system, of a rail vehicle (2, 28, 46) with an automatic protective reaction of at least one of several security elements (6) of the security system (4, 30, 48) In order to achieve an improved method for operating such a security system (4, 30, 48) in which a number of security elements (6) is not limited, it is proposed that signals be transmitted using a signal transmission system (10, 32, 50) several controls (16) are transmitted, the signals are received by the controls (16) and the safety elements (6) are controlled by the controls (16) as a function of the received signals. It is also proposed that the controls (16) be supplied with electrical energy independently of the signal transmission system (10, 32, 50).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Hochsicherheitssystems, eines Schienenfahrzeugs mit automatischer Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen des Sicherheitssystems.The invention relates to a method for operating a safety system, in particular a high-security system, of a rail vehicle with an automatic protective reaction of at least one of several safety elements of the safety system.

Ein bekanntes (Hoch-)Sicherheitssystem für ein Schienenfahrzeug ist beispielsweise ein Schnellbremssystem mit einer Schnellbremsschleife.A known (high) safety system for a rail vehicle is, for example, a rapid braking system with a rapid braking loop.

In einem Schienenfahrzeug müssen alle Bremsen des Schienenfahrzeugs gleichzeitig angesteuert werden können. Hierzu ist in der Regel eine Schnellbremsschleife vorgesehen. Die Schnellbremsschleife ist als eine Leiterschleife, d. h. als eine Kabelschleife, ausgeführt. Die Leiterschleife zieht sich über das ganze Schienenfahrzeug, damit alle Bremsen angesteuert werden können. In einem Verband aus mehreren miteinander gekuppelten Schienenfahrzeugen zieht sich die Leiterschleife über den ganzen Verband. Insbesondere wird die Leiterschleife dann über die Kupplungen der miteinander gekoppelten Schienenfahrzeuge fortgeführt. Je mehr Wagen das Schienenfahrzeug bzw. der Verband aufweist, desto länger ist die Leiterschleife.In a rail vehicle, it must be possible to control all of the rail vehicle's brakes simultaneously. A quick brake loop is usually provided for this purpose. The quick brake loop is designed as a conductor loop, i.e. H. as a cable loop. The conductor loop extends over the entire rail vehicle so that all brakes can be controlled. In a group of several rail vehicles coupled together, the conductor loop extends over the whole group. In particular, the conductor loop is then continued via the couplings of the rail vehicles coupled to one another. The more wagons the rail vehicle or association has, the longer the conductor loop.

Jede Bremse des Schienenfahrzeugs wird jeweils über einen Schütz angesteuert. Dabei sind die Spulen der Schütze in der Leiterschleife integriert. Die Energieversorgung der Schütze wird damit über die Leiterschleife selbst bereitgestellt.Each brake on the rail vehicle is controlled by a contactor. The coils of the contactors are integrated in the conductor loop. The energy supply for the contactors is thus provided via the conductor loop itself.

Die Leiterschleife bildet nicht nur die Energieversorgung der Schütze, sondern überträgt auch Informationen - also Signale - an die Schütze.The conductor loop not only supplies the contactors with energy, but also transmits information - i.e. signals - to the contactors.

Kommt es zu einer Unterbrechung innerhalb der Leiterschleife, dann schalten die Schütze, und die Bremsen des Schienenfahrzeugs werden automatisch aktiviert. Auf diese Weise wird automatisch eine Schutzreaktion eingeleitet/ausgeführt, sobald es zu einer Unterbrechung innerhalb der Leiterschleife kommt.If there is an interruption within the conductor loop, the contactors switch and the brakes of the rail vehicle are activated automatically. In this way, a protective reaction is automatically initiated / carried out as soon as there is an interruption within the conductor loop.

Das Problem des Schnellbremssystems mit der Schnellbremsschleife besteht darin, dass es nur für eine bestimmte Anzahl an Schützen - und somit nur für eine bestimmte Anzahl an Bremsen (und somit an Wagen) - ausgelegt ist. Denn je mehr Wagen und somit auch Bremsen das Schienenfahrzeug aufweist, das heißt, je mehr Schütze über die Leiterschleife energetisch versorgt werden müssen, desto höher ist der Spannungsabfall über die Leiterschleife. Um mehr Bremsen ansteuern zu können, ist somit eine größer dimensionierte Energieversorgung einschließlich eines entsprechend großen Leiterquerschnitts der Leiterschleife notwendig.The problem with the rapid braking system with the rapid braking loop is that it is only designed for a certain number of shooters - and thus only for a certain number of brakes (and thus for cars). Because the more cars and thus also the brakes the rail vehicle has, that is, the more contactors have to be energetically supplied via the conductor loop, the higher the voltage drop across the conductor loop. In order to be able to control more brakes, a larger-sized power supply including a correspondingly large conductor cross-section of the conductor loop is necessary.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems eines Schienenfahrzeugs mit automatischer Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen des Sicherheitssystems anzugeben, bei welchem die Anzahl an anzusteuernden Sicherheitselementen (wie z. B. Bremsen) nicht limitiert ist.One object of the invention is to provide an improved method for operating a safety system of a rail vehicle with an automatic protective reaction of at least one of several safety elements of the safety system, in which the number of safety elements to be controlled (such as brakes) is not limited.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Hochsicherheitssystems, eines Schienenfahrzeugs mit automatischer Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen des Sicherheitssystems, bei dem erfindungsgemäß unter Verwendung eines Signalübertragungssystems Signale an mehrere Ansteuerungen übertragen werden. Weiter werden die Signale von den Ansteuerungen empfangen. Die Sicherheitselemente werden in Abhängigkeit der empfangenen Signale von den Ansteuerungen angesteuert. Erfindungsgemäß werden die Ansteuerungen unabhängig von dem Signalübertragungssystem mit elektrischer Energie versorgt.The object is achieved by a method for operating a safety system, in particular a high-security system, of a rail vehicle with an automatic protective reaction of at least one of several safety elements of the safety system, in which, according to the invention, signals are transmitted to several controls using a signal transmission system. The signals are also received by the controls. The safety elements are activated by the controls depending on the signals received. According to the invention, the controls are supplied with electrical energy independently of the signal transmission system.

Auf diese Weise ist die Anzahl an Sicherheitselementen nicht limitiert. Auf diese Weise kann eine Anzahl an Wagen des Schienenfahrzeugs - und damit in der Regel auch an Sicherheitselementen - erhöht werden, ohne eine Tauglichkeit des Sicherheitssystems, insbesondere des Signalübertragungssystems, für eine erhöhte Anzahl an Sicherheitselementen prüfen zu müssen.In this way, the number of security elements is not limited. In this way, a number of wagons in the rail vehicle - and thus usually also of safety elements - can be increased without having to check the suitability of the safety system, in particular the signal transmission system, for an increased number of safety elements.

Das Signalübertragungssystem kann ein Bussystem, insbesondere ein Feldbussystem, sein. Vorzugsweise ist das Bussystem linear, d. h. linienförmig, ausgeführt. Weiter kann das Bussystem sternförmig ausgeführt sein.The signal transmission system can be a bus system, in particular a field bus system. Preferably the bus system is linear, i. H. linear, executed. The bus system can also be designed in a star shape.

Vorzugsweise werden die Signale nach einem sicheren Kommunikationsprotokoll über das Bussystem übertragen.The signals are preferably transmitted via the bus system using a secure communication protocol.

Insbesondere können die Signale nach dem sicheren Kommunikationsprotokoll in festen zeitlichen Abständen gesendet werden. Auf diese Weise kann ein Fehler und/oder ein Ausfall innerhalb des Signalübertragungssystems, insbesondere innerhalb des Übertragungswegs, erkannt werden.In particular, the signals can be sent at fixed time intervals according to the secure communication protocol. In this way, an error and / or a failure within the signal transmission system, in particular within the transmission path, can be detected.

Weiter kann das sichere Kommunikationsprotokoll eine Fehleroffenbarung umfassen. Auf diese Weise kann ein fehlerhaft übertragenes Signal erkannt werden. Weiter ist es möglich, dass auf diese Weise ein Fehler innerhalb des Signalübertragungssystems, erkannt wird.The secure communication protocol can also include an error disclosure. In this way, an incorrectly transmitted signal can be recognized. It is also possible that an error within the signal transmission system is detected in this way.

Das Bussystem kann beispielsweise ein CAN-Bussystem sein. In diesem Fall kann das sichere Kommunikationsprotokoll z. B. „CANopen Safety“ oder „SafetyBUS p“ sein. Es sind auch andere sichere Kommunikationsprotokolle möglich. Außerdem sind auch andere Bussysteme möglich.The bus system can be a CAN bus system, for example. In this case, the secure communication protocol can e.g. B. "CANopen Safety" or "SafetyBUS p". Other secure communication protocols are also possible. Other bus systems are also possible.

Die Signale, die über das Bussystem übertragen werden, können elektrische Signale sein. Ferner können die Signale, die über das Bussystem übertragen werden, optische Signale sein.The signals that are transmitted via the bus system can be electrical signals. Furthermore, the signals that are transmitted via the bus system can be optical signals.

Das Signalübertragungssystem kann weiter ein Wellenleitersystem sein. Das Wellenleitersystem kann als Wellenleiter, z. B. ein Koaxialkabel, ein Hohlleiter und/oder ein Twisted-Pair-Kabel aufweisen.The signal transmission system can further be a waveguide system. The waveguide system can be used as a waveguide, e.g. B. have a coaxial cable, a waveguide and / or a twisted pair cable.

Vorzugsweise werden über das Wellenleitersystem hochfrequente elektrische Signale in Form von Wellenpaketen übertragen.High-frequency electrical signals in the form of wave packets are preferably transmitted via the waveguide system.

Die Frequenz der hochfrequenten elektrischen Signale, d. h. die Frequenz innerhalb des Wellenpakets, kann vom eingesetzten Wellenleiter abhängig sein. Beispielsweise kann die Frequenz der hochfrequenten elektrischen Signale bei einem Twisted-Pair-Kabel der Kategorie Cat 5e bis zu 100 MHz betragen.The frequency of the high frequency electrical signals, i.e. H. the frequency within the wave packet can depend on the waveguide used. For example, the frequency of the high-frequency electrical signals in a twisted pair cable of category Cat 5e can be up to 100 MHz.

Die Signalübertragung über das Wellenleitersystem kann überwacht werden, beispielsweise indem jeweils ein Reflex des jeweiligen über das Signalübertragungssystem übertragenen Signals detektiert wird.The signal transmission via the waveguide system can be monitored, for example by detecting a reflex of the respective signal transmitted via the signal transmission system.

Ferner kann das Signalübertragungssystem ein Lichtwellenleitersystem sein.Furthermore, the signal transmission system can be an optical waveguide system.

Vorzugsweise werden über das Lichtwellenleitersystem optische Signale in Form von Wellenpaketen übertragen.Optical signals in the form of wave packets are preferably transmitted via the optical waveguide system.

Die Signalübertragung über das Lichtwellenleitersystem kann überwacht werden, beispielsweise indem jeweils ein Reflex des jeweiligen über das Signalübertragungssystem übertragenen Signals detektiert wird.The signal transmission via the optical waveguide system can be monitored, for example by detecting a reflection of the respective signal transmitted via the signal transmission system.

Weiter kann das Signalübertragungssystem eine Leiterschleife aufweisen. Vorzugsweise werden über die Leiterschleife Signale in Form von Strom mit einer bestimmten Frequenz im niederfrequenten Bereich übertragen.The signal transmission system can also have a conductor loop. Signals in the form of current with a specific frequency in the low-frequency range are preferably transmitted via the conductor loop.

Die Frequenz im niederfrequenten Bereich kann beispielsweise im einstelligen oder zweistelligen kHz-Bereich liegen. Zum Beispiel kann die Frequenz im niederfrequenten Bereich bei mindestens 1 kHz liegen. Weiter kann die Frequenz im niederfrequenten Bereich beispielsweise bei maximal 20 kHz liegen.The frequency in the low-frequency range can, for example, be in the single-digit or double-digit kHz range. For example, the frequency in the low-frequency range can be at least 1 kHz. Furthermore, the frequency in the low-frequency range can be a maximum of 20 kHz, for example.

Zweckmäßigerweise werden die Signale von der Leiterschleife induktiv abgegriffen. Weiter ist es zweckmäßig, wenn die abgegriffen Signale den Ansteuerungen zugeleitet werden.The signals are expediently tapped inductively from the conductor loop. It is also useful if the tapped signals are fed to the controls.

Zweckmäßigerweise sind die Signale im Normalbetrieb des Sicherheitssystems als eine Signalfolge gleichartiger Signale ausgebildet.In normal operation of the security system, the signals are expediently designed as a signal sequence of signals of the same type.

Es ist vorteilhaft, wenn sich die gleichartigen Signale in der Signalfolge in festen zeitlichen Abständen wiederholen. Beispielsweise können sich die gleichartigen Signale in der Signalfolge im Millisekunden-Bereich wiederholen. Beispielsweise kann die Wiederholrate in der Signalfolge mindestens 10 Hz betragen. Weiter kann die Wiederholrate in der Signalfolge maximal 1 kHz betragen.It is advantageous if the signals of the same type are repeated in the signal sequence at fixed time intervals. For example, the signals of the same type can be repeated in the signal sequence in the millisecond range. For example, the repetition rate in the signal sequence can be at least 10 Hz. Furthermore, the repetition rate in the signal sequence can be a maximum of 1 kHz.

Weiter können sich die gleichartigen Signale in der Signalfolge, insbesondere im Falle der Leiterschleife, ohne Pause wiederholen.Furthermore, the signals of the same type in the signal sequence, particularly in the case of the conductor loop, can be repeated without a break.

Bei einer Änderung in der Signalfolge wird zweckmäßigerweise diese Änderung erkannt und unter Verwendung der Ansteuerungen eine Schutzreaktion zumindest eines der Sicherheitselemente, insbesondere mehrerer der Sicherheitselemente, beispielsweise aller Sicherheitselemente, automatisch eingeleitet.When there is a change in the signal sequence, this change is expediently recognized and, using the controls, a protective reaction of at least one of the security elements, in particular several of the security elements, for example all security elements, is automatically initiated.

Auf diese Weise kann aus dem Normalbetrieb des Sicherheitssystems eine Schutzreaktion des Sicherheitssystems, insbesondere zumindest eines der Sicherheitselemente, vorzugsweise mehrerer der Sicherheitselemente, eingeleitet werden.In this way, a protective reaction of the security system, in particular at least one of the security elements, preferably several of the security elements, can be initiated from the normal operation of the security system.

Die einzuleitende Schutzreaktion kann von der erkannten Änderung in der Signalfolge abhängig sein.The protective reaction to be initiated can depend on the detected change in the signal sequence.

Eine Änderung in der Signalfolge kann erkannt werden, wenn beispielsweise eine bei der Übertragung benötigte Laufzeit eines der Signale verändert ist. Weiter kann eine Änderung in der Signalfolge erkannt werden, wenn beispielsweise eine Frequenz eines der übertragenen Signale verändert ist. Außerdem kann eine Änderung in der Signalfolge erkannt werden, wenn beispielsweise eine Intensität eines der übertragenen Signale verändert ist. Ferner kann eine Änderung in der Signalfolge erkannt werden, wenn beispielsweise für eine bestimmte Mindestzeit kein Signal empfangen wird. Auch andere Veränderungen bei der Übertragung und/oder von zumindest einem der übertragenen Signale können als Änderung in der Signalfolge erkannt werden.A change in the signal sequence can be recognized if, for example, a transit time of one of the signals required for transmission is changed. A change in the signal sequence can also be recognized if, for example, a frequency of one of the transmitted signals has changed. In addition, a change in the signal sequence can be recognized if, for example, an intensity of one of the transmitted signals has changed. Furthermore, a change in the signal sequence can be recognized if, for example, no signal is received for a certain minimum time. Other changes in the transmission and / or in at least one of the transmitted signals can also be recognized as a change in the signal sequence.

Es können bestimmte Toleranzen erlaubt sein, bevor eine Änderung erkannt wird.Certain tolerances can be allowed before a change is recognized.

Eine Änderung in der Signalfolge kann direkt von zumindest einer der Ansteuerungen erkannt werden.A change in the signal sequence can be recognized directly by at least one of the controls.

Die Ansteuerungen können beispielsweise jeweils als speicherprogrammierte Steuerungen ausgebildet sein. Auf diese Weise können die Ansteuerungen in der Lage sein, Änderungen der Signalfolge zu erkennen.The controls can, for example, each be designed as memory-programmed controls. In this way, the controls can be able to recognize changes in the signal sequence.

Weiter kann eine Änderung in der Signalfolge indirekt von zumindest einer der Ansteuerungen, insbesondere von allen Ansteuerungen, erkannt werden.Furthermore, a change in the signal sequence can be recognized indirectly by at least one of the controls, in particular by all controls.

Beispielsweise kann eine Änderung in der Signalfolge von einer Master-CPU erkannt werden.For example, a change in the signal sequence can be detected by a master CPU.

Dann, wenn von der Master-CPU eine Änderung in der Signalfolge erkannt wird, kann die Master-CPU eine Unterbrechung der Signalfolge veranlassen, insbesondere um eine Schutzreaktion einzuleiten. Zweckmäßigerweise wird die Unterbrechung der Signalfolge von jeder Ansteuerung wiederum als Änderung in der Signalfolge erkannt.When a change in the signal sequence is detected by the master CPU, the master CPU can cause the signal sequence to be interrupted, in particular in order to initiate a protective reaction. Appropriately, the interruption of the signal sequence is recognized by each activation as a change in the signal sequence.

Dann, wenn von der Master-CPU eine Änderung in der Signalfolge erkannt wird, kann die Master-CPD auch auf anderem Wege eine Schutzreaktion einleiten.If the master CPU detects a change in the signal sequence, the master CPD can also initiate a protective reaction in another way.

Insbesondere kann die Art der einzuleitenden Schutzreaktion von der erkannten Änderung in der Signalfolge abhängig sein.In particular, the type of protective reaction to be initiated can be dependent on the detected change in the signal sequence.

Die automatische Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen kann eine automatische Schutzreaktion von mehreren der Sicherheitselemente, insbesondere von allen Sicherheitselementen, sein.The automatic protective reaction of at least one of several security elements can be an automatic protective reaction of several of the security elements, in particular of all security elements.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die automatische Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen eine Aktivierung mehrerer, insbesondere aller, Bremsen des Schienenfahrzeugs. Die Aktivierung der Bremsen des Schienenfahrzeugs kann beispielsweise eine Schnellbremsung oder eine Notbremsung des Schienenfahrzeugs bewirken.In a preferred embodiment of the invention, the automatic protective reaction of at least one of several safety elements comprises an activation of several, in particular all, brakes of the rail vehicle. Activating the brakes of the rail vehicle can, for example, bring about rapid braking or emergency braking of the rail vehicle.

Auf diese Weise kann als Schutzreaktion der Sicherheitselemente eine Aktivierung mehrerer, insbesondere aller, Bremsen des Schienenfahrzeugs eingeleitet werden.In this way, activation of several, in particular all, brakes of the rail vehicle can be initiated as a protective reaction of the safety elements.

Die automatische Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen kann weiter eine Deaktivierung zumindest einer Energieversorgung innerhalb des Schienenfahrzeugs umfassen. Insbesondere kann die automatische Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen eine Deaktivierung zumindest einer Energieversorgung zu zumindest einem Leistungscontainer des Schienenfahrzeugs und/oder zu zumindest einer Leistungskomponente des Schienenfahrzeugs umfassen. Auf diese Weise kann eine Unterbrechung der entsprechenden Energieversorgung bewirkt werden.The automatic protective reaction of at least one of a plurality of safety elements can furthermore include a deactivation of at least one energy supply within the rail vehicle. In particular, the automatic protective reaction of at least one of a plurality of safety elements can include deactivation of at least one energy supply to at least one power container of the rail vehicle and / or to at least one power component of the rail vehicle. In this way, the corresponding energy supply can be interrupted.

Innerhalb eines Leistungscontainers des Schienenfahrzeugs ist vorzugsweise zumindest eine Leistungskomponente des Schienenfahrzeugs angeordnet.At least one power component of the rail vehicle is preferably arranged within a power container of the rail vehicle.

Eine Leistungskomponente kann beispielsweise ein Transformator, ein Vier-Quadrantensteller oder ein Wechselrichter, insbesondere mit Leistungshalbleitern, o. Ä. sein.A power component can, for example, be a transformer, a four-quadrant controller or an inverter, in particular with power semiconductors, or the like. be.

Auf diese Weise kann als Schutzreaktion der Sicherheitselemente eine Deaktivierung zumindest einer Energieversorgung innerhalb des Schienenfahrzeugs eingeleitet werden.In this way, deactivation of at least one energy supply within the rail vehicle can be initiated as a protective reaction of the safety elements.

Ferner ist die Erfindung gerichtet auf ein Sicherheitssystem, insbesondere ein Hochsicherheitssystem, für ein Schienenfahrzeug. Das Sicherheitssystem umfasst eine automatische Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen des Sicherheitssystems. Insbesondere ist das Sicherheitssystem zur automatischen Schutzreaktion zumindest eines von mehreren Sicherheitselementen des Sicherheitssystems eingerichtet.Furthermore, the invention is directed to a security system, in particular a high security system, for a rail vehicle. The security system comprises an automatic protective reaction of at least one of several security elements of the security system. In particular, the security system is set up for the automatic protective reaction of at least one of several security elements of the security system.

Erfindungsgemäß umfasst das Sicherheitssystem ein Signalübertragungssystem zum Übertragen von Signalen an mehrere Ansteuerungen. Insbesondere ist das Signalübertragungssystem zum Übertragen von Signalen an mehrere Ansteuerungen eingerichtet.According to the invention, the safety system comprises a signal transmission system for transmitting signals to a plurality of controls. In particular, the signal transmission system is set up to transmit signals to a plurality of controls.

Weiter umfasst das Sicherheitssystem mehrere Ansteuerungen zum Empfangen der übertragenen Signale und zum Ansteuern der Sicherheitselemente in Abhängigkeit der empfangenen Signale. Insbesondere sind die Ansteuerungen zum Empfangen der übertragenen Signale und zum Ansteuern der Sicherheitselemente in Abhängigkeit der empfangenen Signale eingerichtet.The security system further comprises several controls for receiving the transmitted signals and for controlling the security elements as a function of the received signals. In particular, the controls are set up to receive the transmitted signals and to control the security elements as a function of the received signals.

Erfindungsgemäß ist eine Energieversorgung der Ansteuerungen unabhängig von dem Signalübertragungssystem.According to the invention, an energy supply for the controls is independent of the signal transmission system.

Auf diese Weise können beliebig viele Sicherheitselemente vorgesehen werden.In this way, any number of security elements can be provided.

Es ist zweckmäßig, wenn das Sicherheitssystem einer Sicherheitsanforderungsstufe von mindestens Stufe 2 entspricht. It is advisable if the safety system corresponds to a safety requirement level of at least level 2.

Vorzugsweise entspricht das Sicherheitssystem einer Sicherheitsanforderungsstufe von mindestens Stufe 3.The safety system preferably corresponds to a safety requirement level of at least level 3.

Die Sicherheitsanforderungsstufe, auch Sicherheits-Integritätslevel, kann unter Verwendung der Norm EN 61508:2010, insbesondere der Norm EN 50129:2019, bestimmt werden.The safety requirement level, also safety integrity level, can be determined using the standard EN 61508: 2010, in particular the standard EN 50129: 2019.

Zweckmäßigerweise ist jedem Sicherheitselement jeweils eine der Ansteuerungen zugeordnet. Das heißt, vorzugsweise wird jedes Sicherheitselement jeweils von einer der Ansteuerungen angesteuert. Jede Ansteuerung kann jeweils eines oder mehrere der Sicherheitselemente ansteuern.One of the controls is expediently assigned to each security element. That is to say, each security element is preferably actuated by one of the controls. Each control can control one or more of the safety elements.

Zumindest eine der Ansteuerungen kann als eine speicherprogrammierte Steuerung ausgeführt sein. Es ist vorteilhaft, wenn jede der Ansteuerungen jeweils als eine speicherprogrammierte Steuerung ausgeführt ist.At least one of the controls can be designed as a stored-program control. It is advantageous if each of the controls is designed as a memory-programmed control.

Die jeweilige speicherprogrammierte Steuerung kann jeweils eine Logik aufweisen. Die jeweilige speicherprogrammierte Steuerung kann die empfangenen Signale, insbesondere unter Verwendung der jeweiligen Logik, auswerten. Insbesondere wenn die Signale im Normalbetrieb des Sicherheitssystems als eine Signalfolge gleichartiger Signale ausgebildet sind, kann die jeweilige speicherprogrammierte Steuerung bei einer Änderung in der Signalfolge diese Änderung erkennen.The respective stored-program controller can each have a logic. The respective stored-program control can evaluate the received signals, in particular using the respective logic. In particular if the signals are designed as a signal sequence of signals of the same type during normal operation of the safety system, the respective stored-program control can recognize this change in the event of a change in the signal sequence.

Auf diese Weise kann ein Ansteuern der Sicherheitselemente in Abhängigkeit der empfangenen Signale gewährleistet werden.In this way it is possible to ensure that the security elements are controlled as a function of the signals received.

Vorzugsweise umfasst das Sicherheitssystem eine Master-CPU. Die Master-CPU ist zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, über das Signalübertragungssystem übertragene Signale zu überwachen und/oder zu kontrollieren.The security system preferably comprises a master CPU. The master CPU is expediently set up to monitor and / or control signals transmitted via the signal transmission system.

Insbesondere wenn die Signale im Normalbetrieb des Sicherheitssystems als eine Signalfolge gleichartiger Signale ausgebildet sind, kann die Master-CPU bei einer Änderung in der Signalfolge diese Änderung erkennen.In particular, if the signals are designed as a signal sequence of signals of the same type during normal operation of the security system, the master CPU can recognize this change in the event of a change in the signal sequence.

Insbesondere wenn die Master-CPU eine Änderung im Signal, insbesondere in der zuvor genannten Signalfolge, erkennt, kann die Master-CPU eine automatische Schutzreaktion einleiten. Wenn die Master-CPU eine Änderung im Signal, insbesondere in der zuvor genannten Signalfolge, erkennt, kann die Master-CPU beispielsweise eine Unterbrechung der Signalfolge veranlassen, insbesondere um die Schutzreaktion einzuleiten. Beispielsweise kann die Master-CPU ein Senden weiterer Signale unterbinden.In particular, when the master CPU detects a change in the signal, in particular in the signal sequence mentioned above, the master CPU can initiate an automatic protective reaction. If the master CPU detects a change in the signal, in particular in the signal sequence mentioned above, the master CPU can, for example, cause the signal sequence to be interrupted, in particular in order to initiate the protective reaction. For example, the master CPU can prevent further signals from being sent.

Das Signalübertragungssystem kann beispielsweise ein Bussystem, insbesondere ein Feldbussystem, sein. Vorzugsweise ist das Bussystem dazu eingerichtet, die Signale nach einem sicheren Kommunikationsprotokoll zu übertragen.The signal transmission system can for example be a bus system, in particular a field bus system. The bus system is preferably set up to transmit the signals using a secure communication protocol.

Weiter kann das Signalübertragungssystem ein Wellenleitersystem zur Übertragung von hochfrequenten elektrischen Signalen in Form von Wellenpaketen sein. Insbesondere kann das Wellenleitersystem zur Übertragung von hochfrequenten elektrischen Signalen in Form von Wellenpaketen eingerichtet sein. Es ist vorteilhaft, wenn das Sicherheitssystem dazu eingerichtet ist, jeweils einen Reflex des jeweils übertragenen Signals zu detektieren.Furthermore, the signal transmission system can be a waveguide system for the transmission of high-frequency electrical signals in the form of wave packets. In particular, the waveguide system can be set up for the transmission of high-frequency electrical signals in the form of wave packets. It is advantageous if the security system is set up to detect a reflex of the respective transmitted signal.

Außerdem kann das Signalübertragungssystem ein Lichtwellenleitersystem zur Übertragung von optischen Signalen in Form von Wellenpaketen sein. Insbesondere kann das Lichtwellenleitersystem zur Übertragung von optischen Signalen in Form von Wellenpaketen eingerichtet sein. Es ist vorteilhaft, wenn das Sicherheitssystem dazu eingerichtet ist, jeweils einen Reflex des jeweils übertragenen Signals zu detektieren.In addition, the signal transmission system can be an optical waveguide system for the transmission of optical signals in the form of wave packets. In particular, the optical waveguide system can be set up for the transmission of optical signals in the form of wave packets. It is advantageous if the security system is set up to detect a reflex of the respective transmitted signal.

Ferner kann das Signalübertragungssystem eine Leiterschleife zur Übertragung von Strom einer bestimmten Frequenz im niederfrequenten Bereich sein. Insbesondere kann die Leiterschleife zur Übertragung von Strom einer bestimmten Frequenz im niederfrequenten Bereich eingerichtet sein. Zweckmäßigerweise können Signale über die Leiterschleife in Form von Strom einer bestimmten Frequenz im niederfrequenten Bereich übertragen werden. Das Signalübertragungssystem kann weiter induktive Abgriffe aufweisen.Furthermore, the signal transmission system can be a conductor loop for the transmission of current of a specific frequency in the low-frequency range. In particular, the conductor loop can be set up for the transmission of current of a specific frequency in the low-frequency range. Appropriately, signals can be transmitted over the conductor loop in the form of current of a specific frequency in the low-frequency range. The signal transmission system can also have inductive taps.

Das Sicherheitssystem kann beispielsweise als ein Schnellbremssystem für ein Schienenfahrzeug ausgeführt sein. In diesem Fall können die Sicherheitselemente, welche die automatische Schutzreaktion ausführen können, Bremsen eines übergeordneten Systems, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, sein. Die automatische Schutzreaktion kann in diesem Fall eine Schnellbremsung sein.The safety system can be designed, for example, as a rapid braking system for a rail vehicle. In this case, the safety elements that can carry out the automatic protective reaction can be brakes of a higher-level system, in particular of a rail vehicle. In this case, the automatic protective reaction can be an emergency stop.

Weiter kann das Sicherheitssystem beispielsweise als ein Fahrgastnotbremssystem für ein Schienenfahrzeug ausgeführt sein. In diesem Fall können die Sicherheitselemente, welche die automatische Schutzreaktion ausführen können, Bremsen eines übergeordneten Systems, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, sein. Die automatische Schutzreaktion kann in diesem Fall eine Notbremsung sein.The safety system can also be designed, for example, as a passenger emergency braking system for a rail vehicle. In this case, the safety elements that can carry out the automatic protective reaction can be brakes of a higher-level system, in particular of a rail vehicle. In this case, the automatic protective reaction can be emergency braking.

Ferner kann das Sicherheitssystem beispielsweise als ein Brandschutzsystem für ein Schienenfahrzeug ausgeführt sein. In diesem Fall können die Sicherheitselemente, welche eine/die automatische Schutzreaktion ausführen können, Energieversorgungen von Leistungscontainern und/oder Energieversorgungen von Leistungskomponenten eines übergeordneten Systems, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, umfassen. Die automatische Schutzreaktion kann in diesem Fall eine Deaktivierung zumindest einer der Energieversorgungen sein.Furthermore, the safety system can be designed, for example, as a fire protection system for a rail vehicle. In this case, the security elements which a / the be able to carry out automatic protective reactions, include energy supplies from power containers and / or energy supplies from power components of a higher-level system, in particular a rail vehicle. In this case, the automatic protective reaction can be a deactivation of at least one of the energy supplies.

Im Falle des Brandschutzsystems können außerdem die Sicherheitselemente, welche eine/die automatische Schutzreaktion ausführen können, zumindest ein Anzeigeelement des übergeordneten Systems, insbesondere des Schienenfahrzeugs, umfassen. Die automatische Schutzreaktion kann in diesem Fall ein Anzeigen einer Warnung auf dem Anzeigeelement sein bzw. umfassen.In the case of the fire protection system, the security elements that can carry out an automatic protective reaction can also include at least one display element of the higher-level system, in particular of the rail vehicle. In this case, the automatic protective reaction can be or include displaying a warning on the display element.

Insbesondere kann das Sicherheitssystem verwendet werden, um eine bisherige Schnellbremsschleife bzw. eine bisherige Fahrgastnotbremsschleife bzw. eine bisherige Brandschutzschleife eines Schienenfahrzeugs zu ersetzen.In particular, the safety system can be used to replace a previous rapid brake loop or a previous passenger emergency brake loop or a previous fire protection loop of a rail vehicle.

Ferner ist die Erfindung gerichtet auf ein Schienenfahrzeug mit dem zuvor genannten Sicherheitssystem und/oder einer seiner Weiterbildungen.Furthermore, the invention is directed to a rail vehicle with the aforementioned safety system and / or one of its developments.

Weiter ist die Erfindung gerichtet auf einen Verband mehrerer miteinander gekuppelter Schienenfahrzeuge mit dem zuvor genannten Sicherheitssystem und/oder einer seiner Weiterbildungen.The invention is also directed to an assembly of several rail vehicles coupled to one another with the aforementioned safety system and / or one of its developments.

Das Sicherheitssystem kann insbesondere als ein Schnellbremssystem, als ein Fahrgastnotbremssystem und/oder als ein Brandschutzsystem ausgeführt sein.The safety system can in particular be designed as a rapid braking system, as a passenger emergency braking system and / or as a fire protection system.

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 Verfahren, dem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem, dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug und dem Verband kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und umgekehrt.The description of advantageous embodiments of the invention given so far contains numerous features, some of which are reproduced in several combined form in the individual subclaims. These features can, however, expediently also be viewed individually and combined to form further useful combinations. In particular, these features can be combined individually and in any suitable combination with the method according to the invention, the safety system according to the invention, the rail vehicle according to the invention and the association. Process features are thus also to be seen objectively formulated as a property of the corresponding device unit and vice versa.

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.Even if in the description or in the patent claims some terms are used in the singular or in connection with a numerical word, the scope of the invention for these terms is not to be restricted to the singular or the respective numerical word.

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.The properties, features and advantages of this invention described above and the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understandable in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawings. The exemplary embodiments serve to explain the invention and do not restrict the invention to the combination of features specified therein, not even with regard to functional features. In addition, features suitable for this purpose of each exemplary embodiment can also be viewed explicitly in isolation, removed from one exemplary embodiment, introduced into another exemplary embodiment to supplement it, and combined with any of the claims.

Es zeigen:

1 ein Schienenfahrzeug mit einem ersten Sicherheitssystem,
2 ein Schienenfahrzeug mit einem zweiten Sicherheitssystem und
3 ein Schienenfahrzeug mit einem dritten Sicherheitssystem.

Show it:

1 a rail vehicle with a first safety system,
2 a rail vehicle with a second safety system and
3 a rail vehicle with a third safety system.

1 zeigt schematisch ein Schienenfahrzeug 2 mit einem ersten Sicherheitssystem 4. Das Sicherheitssystem 4 weist mehrerer Sicherheitselemente 6 auf. 1 shows schematically a rail vehicle 2 with a first security system 4th . The security system 4th has several security elements 6th on.

Die Sicherheitselemente 6 umfassen in diesem Beispiel die Bremsen 8 des Schienenfahrzeugs 2. Zusätzlich oder alternativ kann das Sicherheitssystem 4 auch andere Sicherheitselemente aufweisen, wie beispielsweise Energieversorgungen von Leistungskomponenten des Schienenfahrzeugs 2.The security elements 6th include the brakes in this example 8th of the rail vehicle 2 . Additionally or alternatively, the security system 4th also have other safety elements, such as power supplies for power components of the rail vehicle 2 .

Das Sicherheitssystem 4 umfasst eine automatische Schutzreaktion der mehreren Sicherheitselemente 6. Mit anderen Worten: Das Sicherheitssystem 4 ist zur automatischen Schutzreaktion der mehreren Sicherheitselemente 6 eingerichtet.The security system 4th includes an automatic protective reaction of the multiple security elements 6th . In other words: the security system 4th is for the automatic protective reaction of the several security elements 6th furnished.

Das Sicherheitssystem 4 umfasst ein Signalübertragungssystem 10 zum Übertragen von Signalen an mehrere Ansteuerungen 16. Das Signalübertragungssystem 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Bussystem 12, insbesondere als ein Feldbussystem, ausgebildet.The security system 4th comprises a signal transmission system 10 for transmitting signals to multiple controls 16 . The signal transmission system 10 is in this embodiment as a bus system 12 , in particular as a field bus system.

In diesem Beispiel ist das Bussystem 12 linear ausgeführt. Das heißt, dass das/die Kabel 14 des Bussystems 12 linienförmig durch das Schienenfahrzeug 2 geführt ist/sind.In this example the bus system is 12 executed linear. That is, the cable (s) 14th of the bus system 12 linear through the rail vehicle 2 is / are performed.

Als Kabel 14 des Bussystems 12 kann beispielsweise ein Twisted-Pair-Kabel, d. h. ein Kabel mit zwei Adern, eingesetzt werden. Im Fall eines Twisted-Pair-Kabels sind die Signale als elektrische Signale ausgeführt. Weiter kann als Kabel 14 des Bussystems 12 ein Lichtwellenleiter eingesetzt werden. Im letztgenannten Fall sind die Signale als optische Signale ausgeführt.As a cable 14th of the bus system 12 For example, a twisted pair cable, ie a cable with two wires, can be used. In the case of one With twisted pair cables, the signals are designed as electrical signals. Next can be as a cable 14th of the bus system 12 an optical fiber can be used. In the latter case, the signals are designed as optical signals.

Das Sicherheitssystem 4 umfasst außerdem mehrere Ansteuerungen 16 zum Empfangen der übertragenen Signale und zum Ansteuern der Sicherheitselemente 6 in Abhängigkeit der empfangenen Signale. Die Ansteuerungen 16 sind mit dem Signalübertragungssystem 10 verbunden.The security system 4th also includes several controls 16 to receive the transmitted signals and to control the security elements 6th depending on the received signals. The controls 16 are with the signal transmission system 10 connected.

Die Ansteuerungen 16 sind als speicherprogrammierte Steuerungen ausgebildet.The controls 16 are designed as stored-program controls.

Das Sicherheitssystem 4 umfasst außerdem eine Master-CPU 18. Die Master-CPU 18 ist mit dem Signalübertragungssystem 10 verbunden. Die Master-CPU 18 ist dazu eingerichtet, über das Signalübertragungssystem 10 übertragene Signale zu überwachen und/oder zu kontrollieren.The security system 4th also includes a master CPU 18th . The master CPU 18th is with the signal transmission system 10 connected. The master CPU 18th is set up to use the signal transmission system 10 monitor and / or control transmitted signals.

Weiter umfasst das Sicherheitssystem 4 mehrere Sensoren 20. Die Sensoren 20 können als Slave-Controller ausgeführt sein. Die Sensoren 20 sind ebenfalls mit dem Signalübertragungssystem 10 verbunden.The security system also includes 4th multiple sensors 20th . The sensors 20th can be implemented as slave controllers. The sensors 20th are also with the signal transmission system 10 connected.

Weiter umfasst das Sicherheitssystem 4 eine Energieversorgung 22 der Ansteuerungen 16. Die eine Energieversorgung 22 der Ansteuerungen 16 ist unabhängig von dem Signalübertragungssystem 10.The security system also includes 4th an energy supply 22nd the controls 16 . The one energy supply 22nd the controls 16 is independent of the signal transmission system 10 .

Die Energieversorgung 22, auch Energieversorgungssystem 22, umfasst zumindest eine Versorgungseinheit 24 sowie mehrere Versorgungskabel 26. Über die Versorgungskabel 26 sind die Ansteuerungen 16 mit der Versorgungseinheit 24 (bzw. mit einer von mehreren Versorgungseinheiten 24) verbunden. Die Ansteuerungen 16 werden von der (den) Versorgungseinheit(en) 24 über die Versorgungskabel 26 mit elektrischer Energie versorgt. Auf diese Weise werden die Ansteuerungen 16 unabhängig von dem Signalübertragungssystem 10 mit elektrischer Energie versorgt.The energy supply 22nd , also power supply system 22nd , comprises at least one supply unit 24 as well as several supply cables 26th . Via the supply cables 26th are the controls 16 with the supply unit 24 (or with one of several supply units 24 ) connected. The controls 16 are from the supply unit (s) 24 via the supply cables 26th supplied with electrical energy. In this way the controls 16 independent of the signal transmission system 10 supplied with electrical energy.

Die Versorgungskabel 26 der Energieversorgung 22 sind als gestrichelte Linien dargestellt, um eine bessere Unterscheidbarkeit zu dem Signalübertragungssystem 10 (und dessen Kabel 14) zu gewährleisten.The supply cables 26th the energy supply 22nd are shown as dashed lines in order to better distinguish them from the signal transmission system 10 (and its cable 14th ) to guarantee.

Unter Verwendung des Signalübertragungssystems 10 werden Signale an die Ansteuerungen 16 übertragen. In diesem Beispiel werden die Signale über das Bussystem 12 an die Ansteuerungen 16 übertragen.Using the signal transmission system 10 are signals to the controls 16 transfer. In this example the signals are transmitted via the bus system 12 to the controls 16 transfer.

Die Master-CPU 18 veranlasst das Senden der Signale.The master CPU 18th causes the signals to be sent.

Die Signale werden nach einem sicheren Kommunikationsprotokoll über das Bussystem 12 übertragen. Insbesondere werden hierzu die Signale nach dem sicheren Kommunikationsprotokoll in festen zeitlichen Abständen gesendet. Die Signale der Signalfolge können beispielsweise mit festen zeitlichen Abständen im Millisekunden-Bereich gesendet werden. Aufgrund der festen zeitlichen Abstände kann ein Ausbleiben eines Signals erkannt werden.The signals are transmitted via the bus system according to a secure communication protocol 12 transfer. In particular, for this purpose, the signals are sent at fixed time intervals according to the secure communication protocol. The signals of the signal sequence can, for example, be sent at fixed time intervals in the millisecond range. Due to the fixed time intervals, the absence of a signal can be detected.

Das sichere Kommunikationsprotokoll umfasst außerdem eine Fehleroffenbarung. Aufgrund der Fehleroffenbarung können fehlerhaft übertragene Signale erkannt werden.The secure communication protocol also includes an error disclosure. Due to the error disclosure, incorrectly transmitted signals can be recognized.

Die Signale sind im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 4 als eine Signalfolge gleichartiger Signale ausgebildet. Auf diese Weise kann eine Änderung in der Signalfolge erkannt werden.The signals are in normal operation of the safety system 4th designed as a signal sequence of signals of the same type. In this way a change in the signal sequence can be recognized.

Das heißt, die Signale werden als Signalfolge gleichartiger Signale mit festen zeitlichen Abständen gesendet.This means that the signals are sent as a sequence of signals of the same type at fixed time intervals.

Das Bussystem 12 kann beispielsweise ein CAN-Bussystem sein. In diesem Fall kann das sichere Kommunikationsprotokoll z. B. „CANopen Safety“ oder „SafetyBUS p“ sein. Andere Bussysteme und/oder andere sichere Kommunikationsprotokolle sind ebenso möglich.The bus system 12 can be a CAN bus system, for example. In this case, the secure communication protocol can e.g. B. "CANopen Safety" or "SafetyBUS p". Other bus systems and / or other secure communication protocols are also possible.

Die übertragenen Signale werden von den Ansteuerungen 16 empfangen. Weiter werden die Sicherheitselemente 6 von den Ansteuerungen 16 in Abhängigkeit der empfangenen Signale angesteuert.The transmitted signals are from the controls 16 receive. Next are the security elements 6th of the controls 16 controlled depending on the signals received.

Mit anderen Worten: Die Ansteuerungen 16 empfangen über das Signalübertragungssystem 10 übertragene Signale und steuern in Abhängigkeit der empfangenen Signale die Sicherheitselemente 6 an.In other words: the controls 16 received through the signal transmission system 10 transmitted signals and control the security elements depending on the received signals 6th at.

Im Normalbetrieb empfangen die Ansteuerungen 16 also die Signale in Form einer Signalfolge gleichartiger Signale mit festen zeitlichen Abständen. Hat eine jeweilige Ansteuerung 16 ein jeweiliges Signal ordnungsgemäß empfangen, sendet diese Ansteuerung 16 eine Bestätigung zurück an die Master-CPU 18. In normal operation the controls receive 16 that is, the signals in the form of a signal sequence of signals of the same type with fixed time intervals. Has a respective control 16 If a respective signal is properly received, this control sends 16 a confirmation back to the master CPU 18th .

Jedes Sicherheitselement 6 wird jeweils von einer der Ansteuerungen 16 angesteuert. In diesem Beispiel steuert eine der Ansteuerungen 16 mehrere der Sicherheitselemente 6 an.Every security element 6th is controlled by one of the controls 16 controlled. In this example, one of the controls is controlling 16 several of the security elements 6th at.

Im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 4 werden die hier als Bremsen 8 ausgebildeten Sicherheitselemente 6 derart angesteuert, dass die Bremsen 8 deaktiv sind/bleiben, solange kein anderes System die Bremsen 8 aktiviert. Insbesondere sind/bleiben die von dem Sicherheitssystem 4 angesteuerten Bremsventile der Bremsen 8 im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 4 deaktiv.During normal operation of the security system 4th are used here as brakes 8th trained security elements 6th controlled in such a way that the Brakes 8th are / remain deactivated as long as no other system applies the brakes 8th activated. In particular, those from the security system are / remain 4th controlled brake valves of the brakes 8th during normal operation of the security system 4th deactivated

Auf diese Weise wird im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 4 das Schienenfahrzeug 2 nicht gebremst, sofern kein anderes System, insbesondere mittels anderer Bremsventile, das Fahrzeug 2 bremst.In this way, during normal operation of the security system 4th the rail vehicle 2 not braked, unless there is another system, in particular by means of other brake valves, the vehicle 2 brakes.

Die Sensoren 20 können Informationen an die Master-CPU 18 übermitteln. In Abhängigkeit der von den Sensoren 20 übermittelten Informationen kann die Master-CPU 18 eine Störung und/oder einen Fehlerzustand feststellen, die/der eine Bremsung notwendig macht/machen.The sensors 20th can send information to the master CPU 18th to transfer. Depending on the sensors 20th The master CPU can 18th identify a malfunction and / or a fault condition that makes braking necessary.

Stellt die Master-CPU 18 eine Störung und/oder einen Fehlerzustand fest, die/der insbesondere eine Bremsung notwendig macht/machen, dann unterbricht die Master-CPU 18 das Senden von Signalen. Auf diese Weise wird die Signalfolge unterbrochen.Provides the master CPU 18th If a malfunction and / or an error state is detected which in particular makes braking necessary, the master CPU then interrupts 18th sending signals. In this way the signal sequence is interrupted.

Wenn für eine bestimmte Mindestzeit kein Signal übertragen wird und somit von den Ansteuerungen 16 auch kein Signal empfangen wird, wird dies von den Ansteuerungen 16 als eine Änderung in der Signalfolge erkannt. Jede der Ansteuerungen 16 empfängt für die bestimmte Mindestzeit kein Signal und erkennt somit eine Änderung in der Signalfolge. Aufgrund der erkannten Änderung in der Signalfolge leiten die Ansteuerungen 16 eine Schutzreaktion der Sicherheitselemente 6, insbesondere aller Sicherheitselemente 6, automatisch ein.If no signal is transmitted for a certain minimum time and thus from the controls 16 Also no signal is received, this is done by the controls 16 recognized as a change in the signal sequence. Each of the controls 16 does not receive a signal for the specified minimum time and thus detects a change in the signal sequence. Based on the detected change in the signal sequence, the controls are in operation 16 a protective reaction of the security elements 6th , especially all security elements 6th , automatically.

Auf diese Weise geht das Sicherheitssystem 4 automatisch in die Schutzreaktion über.This is how the security system goes 4th automatically into the protective reaction.

Bei der Schutzreaktion werden die Sicherheitselemente 6, hier die Bremsen 8, derart angesteuert, dass die Bremsen 8 aktiviert werden. Auf diese Weise wird als Schutzreaktion eine Bremsung, insbesondere eine Schnellbremsung oder eine Notbremsung, des Schienenfahrzeugs 2 eingeleitet.In the protective reaction, the security elements 6th , here the brakes 8th , controlled in such a way that the brakes 8th to be activated. In this way, braking, in particular rapid braking or emergency braking, of the rail vehicle is used as a protective reaction 2 initiated.

Es kann jedoch auch zu einer Störung bzw. zu einem Fehler in dem Signalübertragungssystem 10 selbst, d. h. in der Signalübertragung selbst, kommen. In diesem Fall kann ein zuverlässiger Betrieb des Sicherheitssystems 4 nicht mehr gewährleistet werden. Deshalb soll die Störung bzw. der Fehler in dem Signalübertragungssystem 10 erkannt werden und ebenfalls eine Schutzreaktion automatisch eingeleitet werden.However, it can also lead to a malfunction or an error in the signal transmission system 10 themselves, ie in the signal transmission itself. In this case, the security system can operate reliably 4th can no longer be guaranteed. Therefore, the fault or the fault in the signal transmission system 10 can be recognized and a protective reaction can also be initiated automatically.

Eine Störung bzw. ein Fehler in dem Signalübertragungssystem 10 äußert sich in der Regel durch (zumindest) eine Änderung in der Signalfolge.A fault or an error in the signal transmission system 10 usually manifests itself through (at least) a change in the signal sequence.

Wie bereits beschrieben sind die Signale im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 4 als eine Signalfolge gleichartiger Signale mit festen zeitlichen Abständen ausgebildet. Die zeitlichen Abstände können beispielsweise unter Verwendung eines Inkrement-Zählers überwacht werden.As already described, the signals are in normal operation of the safety system 4th designed as a signal sequence of signals of the same type with fixed time intervals. The time intervals can, for example, be monitored using an increment counter.

Jedes Signal umfasst zur Fehleroffenbarung außerdem eine Prüfzahl, auch Prüfsumme.Each signal also includes a check number, also a checksum, to reveal errors.

Wenn für eine bestimmte Mindestzeit von zumindest einer der Ansteuerungen 16 kein Signal empfangen wird, dann wird von dieser jeweiligen Ansteuerung 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt. Die Mindestzeit ist größer als der feste zeitliche Abstand der Signalfolge.If for a certain minimum time of at least one of the controls 16 no signal is received, then this respective control 16 a change in the signal sequence is detected. The minimum time is greater than the fixed time interval between the signal sequence.

Beispielsweise kann ein Defekt im Kabel 14 des Signalübertragungssystems 10 (z. B. ein Wackelkontakt, ein Kabelbruch o. Ä.) dafür verantwortlich sein, dass für eine bestimmte Mindestzeit von zumindest einer der Ansteuerungen 16 kein Signal empfangen wird.For example, a defect in the cable 14th of the signal transmission system 10 (e.g. a loose contact, a broken cable, etc.) must be responsible for ensuring that at least one of the actuations for a certain minimum time 16 no signal is received.

Auch wenn zumindest eine der Ansteuerungen 16 ein fehlerhaft übertragenes Signal erkennt, dann wird von dieser jeweiligen Ansteuerung 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt. Das fehlerhaft übertragene Signal kann beispielsweise unter Verwendung der Fehleroffenbarung, insbesondere anhand einer fehlerhaften Prüfzahl, erkannt werden.Even if at least one of the controls 16 detects an incorrectly transmitted signal, then this respective control 16 a change in the signal sequence is detected. The incorrectly transmitted signal can be recognized, for example, using the error disclosure, in particular on the basis of an incorrect check number.

Wird von zumindest einer der Ansteuerungen 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt, dann werden die jeweils von dieser Ansteuerung 16 angesteuerten Sicherheitselemente 6 geschaltet.Used by at least one of the controls 16 a change in the signal sequence is recognized, then each of this activation 16 controlled safety elements 6th switched.

Wird von zumindest einer der Ansteuerungen 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt, dann werden in diesem Beispiel die jeweils mit dieser Ansteuerung 16 verbundenen, d. h. die jeweils von dieser Ansteuerung 16 angesteuerten, Bremsen 8 aktiviert.Used by at least one of the controls 16 a change in the signal sequence is recognized, then in this example the with this control 16 connected, ie each of this control 16 controlled brakes 8th activated.

Hat eine der Ansteuerungen 16 kein Signal empfangen, sendet diese Ansteuerung 16 auch keine Bestätigung zurück an die Master-CPU 18. Daraufhin leitet die Master-CPU 18 eine Schutzreaktion ein. Beispielsweise stellt die Master-CPU 18 das Senden von Signalen ein, um die Schutzreaktion einzuleiten.Has one of the controls 16 no signal received, this control sends 16 also no confirmation back to the master CPU 18th . The master CPU then directs 18th a protective reaction. For example, the master CPU 18th sending signals to initiate the protective reaction.

Hat eine der Ansteuerungen 16 ein fehlerhaft übertragenes Signal erkannt, sendet diese Ansteuerung 16 entweder keine Bestätigung zurück an die Master-CPU 18 oder sendet eine Warnung an die Master-CPU 18. Daraufhin leitet die Master-CPU 18 eine Schutzreaktion ein. Beispielsweise stellt die Master-CPU 18 das Senden von Signalen ein, um die Schutzreaktion einzuleiten.Has one of the controls 16 an incorrectly transmitted signal is detected, sends this control 16 either no confirmation back to the master CPU 18th or sends a warning to the master CPU 18th . The master CPU then directs 18th a protective reaction. For example, the master CPU 18th sending signals to initiate the protective reaction.

Werden keine Signale mehr gesendet, dann wird auch von allen Ansteuerungen 16 kein Signal mehr empfangen. Wenn für eine bestimmte Mindestzeit von den Ansteuerungen 16 kein Signal empfangen wird, dann wird von diesen Ansteuerungen 16 jeweils eine Änderung in der Signalfolge erkannt und die mit der jeweiligen Ansteuerung 16 verbundenen Sicherheitselemente 6 werden geschaltet. In diesem Beispiel werden die Bremsen 8 aktiviert, sofern sie noch nicht aktiviert sind. Somit findet als Schutzreaktion eine Bremsung statt.If no more signals are sent, then all controls 16 no more signal received. If from the controls for a certain minimum time 16 If no signal is received, then these controls 16 a change in the signal sequence is recognized and that with the respective control 16 associated security elements 6th are switched. In this example the brakes are 8th activated if they are not already activated. Thus braking takes place as a protective reaction.

Auf diese Weise wird die automatische Schutzreaktion der Sicherheitselemente 6 durchgeführt.In this way the automatic protective reaction of the security elements 6th carried out.

Prinzipiell kann anstatt des Schienenfahrzeugs 2 auch ein Verbund von mehreren, miteinander gekoppelten Schienenfahrzeugen verwendet werden (nicht gezeigt). In diesem Fall würde das Signalübertragungssystem 10 durch den Verband geführt sein.In principle, instead of the rail vehicle 2 a network of several rail vehicles coupled to one another can also be used (not shown). In this case the signal transmission system would 10 be led by the association.

Beispielsweise könnte das Bussystem 12 durch den Verband geführt sein. Das heißt, dass das Bussystem 12 in diesem Fall über die Kupplungen der miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge geführt sein könnte (nicht gezeigt).For example, the bus system could 12 be led by the association. That is, the bus system 12 in this case could be guided via the couplings of the rail vehicles coupled to one another (not shown).

Die Schritte des Verfahrens könnten im Falle eines Fahrzeugverbunds analog ausgeführt werden.The steps of the method could be carried out analogously in the case of a vehicle group.

Das Signalübertragungssystem 10 kann auch als Signalübertragungssystem für mehrere Sicherheitssysteme des Schienenfahrzeugs 2 jeweils mit automatischer Schutzreaktion ausgebildet sein.The signal transmission system 10 can also be used as a signal transmission system for several rail vehicle safety systems 2 each be designed with an automatic protective reaction.

Beispielsweise können die Signale der verschiedenen Sicherheitssysteme als verschiedene Telegrammtypen über das als Bussystem 12 ausgebildete (gemeinsame) Signalübertragungssystem 10 übermittelt werden.For example, the signals from the various safety systems can be used as different telegram types via the bus system 12 trained (common) signal transmission system 10 be transmitted.

Weiter wäre es möglich, dass das als Bussystem 12 ausgebildete (gemeinsame) Signalübertragungssystem 10 mehr als zwei Adern, insbesondere mindestens 4 Adern, aufweist. Insbesondere könnte jedes Sicherheitssystem unter Verwendung des (gemeinsamen) Signalübertragungssystems 10 jeweils Signale über je zwei der Adern übertragen (nicht gezeigt).It would also be possible that the bus system 12 trained (common) signal transmission system 10 has more than two wires, in particular at least 4 wires. In particular, each security system could use the (common) signal transmission system 10 each transmit signals over two of the wires (not shown).

2 zeigt schematisch ein Schienenfahrzeug 28 mit einem weiteren Sicherheitssystem 30, welches mehrere Sicherheitselemente 6 aufweist. 2 shows schematically a rail vehicle 28 with another security system 30th , which has several security elements 6th having.

Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel aus 1, auf das bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Elemente werden grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind in das folgende Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment 1 , to which reference is made for features and functions that remain the same. Elements that essentially remain the same are designated with the same reference numerals and features that are not mentioned have been adopted in the following exemplary embodiment without being described again.

Das Sicherheitssystem 30 umfasst ein Signalübertragungssystem 32 zum Übertragen von Signalen an die mehreren Ansteuerungen 16 des Sicherheitssystems 30.The security system 30th comprises a signal transmission system 32 for transmitting signals to the multiple controls 16 of the security system 30th .

Die mehrere Sensoren 20 des Sicherheitssystems 30 sind in diesem Beispiel direkt mit der Master-CPU 18 verbunden (und nicht wie in 1 indirekt über das Signalübertragungssystem) .The multiple sensors 20th of the security system 30th are in this example directly with the master CPU 18th connected (and not as in 1 indirectly via the signal transmission system).

Das Signalübertragungssystem 32 ist als ein Wellenleitersystem 34 zur Übertragung von hochfrequenten elektrischen Signalen in Form von Wellenpaketen ausgebildet. Das/Die Kabel 36 des Wellenleitersystems 34 ist/sind als Wellenleiter 36 ausgebildet. Beispielsweise kann ein Kabel 36 des Wellenleitersystems 34 ein Koaxialkabel, ein Hohlleiter oder ein Twisted-Pair-Kabel sein. In 2 ist das Kabel 36 beispielhaft als Hohlleiter ausgeführt.The signal transmission system 32 is called a waveguide system 34 designed for the transmission of high-frequency electrical signals in the form of wave packets. The cable (s) 36 of the waveguide system 34 is / are as a waveguide 36 educated. For example, a cable 36 of the waveguide system 34 be a coaxial cable, a waveguide or a twisted pair cable. In 2 is the cable 36 exemplified as a waveguide.

Über das Wellenleitersystem 34 werden hochfrequente elektrische Signale in Form von Wellenpaketen übertragen.About the waveguide system 34 high-frequency electrical signals are transmitted in the form of wave packets.

Das als Wellenleiter 36 ausgebildete Kabel 36 weist ein offenes Ende 38 auf. An dem offenen Ende 38 können die Signale reflektiert werden. Das reflektierte Signal wird als Reflex bezeichnet.That as a waveguide 36 trained cables 36 has an open end 38 on. At the open end 38 the signals can be reflected. The reflected signal is called a reflex.

Das Sicherheitssystem 30, hier das Wellenleitersystem 34, ist dazu eingerichtet, jeweils einen Reflex des jeweils übertragenen Signals zu detektieren.The security system 30th , here the waveguide system 34 , is set up to detect one reflex of each transmitted signal.

Das Sicherheitssystem 30 weist eine Sende-Empfangs-Einheit 40 auf, die mit der Master-CPU 18 verbunden ist. Die Sende-Empfangs-Einheit 40 sendet die Signale. Außerdem empfängt, d. h. detektiert, die Sende-Empfangs-Einheit 40 die Reflexe der Signale.The security system 30th has a transceiver unit 40 on that with the master CPU 18th connected is. The sender / receiver unit 40 sends the signals. In addition, the transceiver unit receives, ie detects it 40 the reflexes of the signals.

Anhand des jeweils detektierten Reflexes kann auf eine Laufzeit des Signals rückgeschlossen werden. Auf diese Weise kann die Laufzeit des Signals überwacht werden.Based on the reflex detected in each case, conclusions can be drawn about the transit time of the signal. In this way the runtime of the signal can be monitored.

Die Signale sind im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 30 als eine Signalfolge gleichartiger Signale mit festen zeitlichen Abständen ausgebildet. Auf diese Weise kann die Laufzeit des Signals beispielsweise ermittelt werden, indem ein zeitlicher Abstand zwischen einem Signal der Signalfolge und seinem Reflex ermittelt wird.The signals are in normal operation of the safety system 30th designed as a signal sequence of signals of the same type with fixed time intervals. In this way, the transit time of the signal can be determined, for example, by determining a time interval between a signal of the signal sequence and its reflex.

Ferner kann anhand des detektierten Reflexes auf weitere Eigenschaften des übertragenen Signals rückgeschlossen werden, wie beispielsweise auf eine Frequenz und/oder eine Intensität des übertragenen Signals.Furthermore, based on the detected reflex, conclusions can be drawn about further properties of the transmitted signal, such as, for example, a frequency and / or an intensity of the transmitted signal.

Die Frequenz der hochfrequenten elektrischen Signale, d. h. die Frequenz innerhalb des Wellenpakets, liegt vorzugsweise im MHz-Bereich.The frequency of the high frequency electrical signals, i.e. H. the frequency within the wave packet is preferably in the MHz range.

Das als Wellenleitersystem 34 ausgebildete Signalübertragungssystem 32 weist außerdem Schaltelemente 42 auf. Jedes der Schaltelemente 42 ist jeweils mit einer der Ansteuerungen 16 über jeweils eine Datenverbindung 44 verbunden. Die Schaltelemente 42 können von den Ansteuerungen 16 geschaltet werden.That as a waveguide system 34 trained signal transmission system 32 also has switching elements 42 on. Each of the switching elements 42 is each with one of the controls 16 each via a data connection 44 connected. The switching elements 42 can from the controls 16 be switched.

Die Signale sind im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 30 als eine Signalfolge gleichartiger Signale ausgebildet. Die gleichartigen Signale in der Signalfolge wiederholen sich in festen zeitlichen Abständen, beispielsweise im Millisekunden-Bereich.The signals are in normal operation of the safety system 30th designed as a signal sequence of signals of the same type. The signals of the same type in the signal sequence are repeated at fixed time intervals, for example in the millisecond range.

In Normalbetrieb des Sicherheitssystems 30 sind die Schaltelemente 42 geschlossen. Das heißt, dass im Normalbetrieb die Signale an dem offenen Ende 38 reflektiert werden.In normal operation of the security system 30th are the switching elements 42 closed. That is, in normal operation the signals at the open end 38 be reflected.

Wenn von zumindest einer der Ansteuerungen 16 für eine bestimmte Mindestzeit kein Signal empfangen wird, dann wird von dieser jeweiligen Ansteuerung 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt.If from at least one of the controls 16 If no signal is received for a certain minimum time, then this respective control 16 a change in the signal sequence is detected.

Wird von (zumindest) einer der Ansteuerungen 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt, dann werden die jeweils von dieser Ansteuerung 16 angesteuerten Sicherheitselemente 6 geschaltet. Wird von einer der Ansteuerungen 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt, dann werden in diesem Beispiel die jeweils mit dieser Ansteuerung 16 verbundenen Bremsen 8 aktiviert.Used by (at least) one of the controls 16 a change in the signal sequence is recognized, then each of this activation 16 controlled safety elements 6th switched. Used by one of the controls 16 a change in the signal sequence is recognized, then in this example the with this control 16 connected brakes 8th activated.

Hat eine der Ansteuerungen 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt, beispielsweise weil sie für die bestimmte Mindestzeit kein Signal empfangen hat, dann wird von dieser Ansteuerung 16 außerdem das zugehörige Schaltelement 42 geöffnet, d. h. das zu dieser Ansteuerung 16 zugehörige Schaltelement 42 wird in seine Offenstellung geschaltet.Has one of the controls 16 a change in the signal sequence is recognized, for example because it has not received a signal for the specific minimum time, then this activation 16 also the associated switching element 42 open, ie that for this control 16 associated switching element 42 is switched to its open position.

Ist eines der Schaltelemente 42 geöffnet, dann werden die Signale nicht mehr am offenen Ende 38 des Wellenleiters 36 reflektiert, sondern an dem geöffneten Schaltelement 42.Is one of the switching elements 42 opened, then the signals are no longer at the open end 38 of the waveguide 36 but on the open switching element 42 .

Anhand der detektierten Reflexe ermittelt die Master-CPU 18 die Laufzeit der Signale und überwacht diese. Durch das Öffnen eines der Schaltelemente 42 wird die Laufzeit verkürzt. Das heißt, die bei der Übertragung benötigte Laufzeit zumindest eines der Signale wird verändert.The master CPU uses the detected reflections to determine 18th the runtime of the signals and monitors them. By opening one of the switching elements 42 the running time is shortened. This means that the transit time required for transmission of at least one of the signals is changed.

Die Master-CPU 18 erkennt die Veränderung der Laufzeit und erkennt diese als Änderung in der Signalfolge.The master CPU 18th recognizes the change in the running time and recognizes this as a change in the signal sequence.

Erkennt die Master-CPU 18 eine Änderung in der Signalfolge, stellt die Master-CPU 18 das Senden von Signalen ein.Detects the master CPU 18th a change in the signal sequence is made by the master CPU 18th sending signals.

Es wird außerdem die Frequenz und die Intensität der (detektierten) Reflexe ermittelt und von der Master-CPU 18 überwacht.The frequency and intensity of the (detected) reflections are also determined and used by the master CPU 18th supervised.

Erkennt die Master-CPU 18 eine Veränderung der Frequenz und/oder der Intensität zumindest eines Reflexes, wird auf eine veränderte Frequenz bzw. auf eine veränderte Intensität des jeweiligen übertragenen Signals rückgeschlossen und damit eine Änderung in der Signalfolge erkannt.Detects the master CPU 18th a change in the frequency and / or the intensity of at least one reflex, a conclusion is drawn as to a changed frequency or a changed intensity of the respective transmitted signal and a change in the signal sequence is thus recognized.

Erkennt die Master-CPU 18 eine Änderung in der Signalfolge, leitet die Master-CPU 18 eine Schutzreaktion ein. Beispielsweise stellt die Master-CPU 18 das Senden von Signalen ein, insbesondere indem die Master-CPU 18 der Sende-Empfangs-Einheit 40 den entsprechenden Befehl gibt.Detects the master CPU 18th a change in the signal sequence is initiated by the master CPU 18th a protective reaction. For example, the master CPU 18th sending signals, particularly by the master CPU 18th the sender / receiver unit 40 gives the appropriate command.

Werden keine Signale mehr gesendet, dann wird von allen Ansteuerungen 16 kein Signal mehr empfangen. Wenn für eine bestimmte Mindestzeit von den Ansteuerungen 16 kein Signal empfangen wird, dann wird von diesen Ansteuerungen 16 jeweils eine Änderung in der Signalfolge erkannt und die jeweils von diesen Ansteuerungen 16 angesteuerten Sicherheitselemente 6 werden geschaltet. In diesem Beispiel werden die jeweils mit diesen Ansteuerungen 16 verbundenen Bremsen 8 aktiviert.If no more signals are sent, then all controls 16 no more signal received. If from the controls for a certain minimum time 16 If no signal is received, then these controls 16 a change in the signal sequence is recognized and each of these controls 16 controlled safety elements 6th are switched. In this example, each with these controls 16 connected brakes 8th activated.

Anstatt des Wellenleitersystems 34 zur Übermittlung der hochfrequenten elektrischen Signale in Form von Wellenpaketen kann prinzipiell auch ein Lichtwellenleitersystem zur Übermittlung von optischen Signalen in Form von Wellenpaketen vorgesehen sein (nicht gezeigt). Die Funktionsweise eines Lichtwellenleitersystems ist im Prinzip analog zu dem hier beschriebenen Wellenleitersystem 34.Instead of the waveguide system 34 To transmit the high-frequency electrical signals in the form of wave packets, an optical waveguide system can in principle also be provided for the transmission of optical signals in the form of wave packets (not shown). The mode of operation of an optical waveguide system is in principle analogous to the waveguide system described here 34 .

Auch in diesem Beispiel kann prinzipiell anstatt des Schienenfahrzeugs 28 ein Verbund von mehreren, miteinander gekoppelten Schienenfahrzeugen verwendet werden. Beispielsweise könnte das als Wellenleitersystems 34 ausgebildete Signalübertragungssystem 32 durch den Verband geführt sein (nicht gezeigt).In this example, too, in principle, instead of the rail vehicle 28 a network of several, coupled together Rail vehicles are used. For example, this could be a waveguide system 34 trained signal transmission system 32 be passed through the bandage (not shown).

3 zeigt schematisch ein Schienenfahrzeug 46 mit einem weiteren Sicherheitssystem 48, welches mehrere Sicherheitselemente 6 aufweist. 3 shows schematically a rail vehicle 46 with another security system 48 , which has several security elements 6th having.

Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel aus 2, auf das bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Elemente werden grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind in das folgende Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment 2 , to which reference is made for features and functions that remain the same. Elements that essentially remain the same are designated with the same reference numerals and features that are not mentioned have been adopted in the following exemplary embodiment without being described again.

Das Sicherheitssystem 48 umfasst ein Signalübertragungssystem 50 zum Übertragen von Signalen an die mehreren Ansteuerungen 16 des Sicherheitssystems 48.The security system 48 comprises a signal transmission system 50 for transmitting signals to the multiple controls 16 of the security system 48 .

Das Signalübertragungssystem 50 weist eine Leiterschleife 52 auf. Die Leiterschleife 52 ist zur Übertragung von Signalen in Form von Strom einer bestimmten Frequenz im niederfrequenten Bereich eingerichtet. Das Kabel 54 der Leiterschleife 52 ist als elektrischer Leiter ausgeführt.The signal transmission system 50 has a conductor loop 52 on. The conductor loop 52 is set up for the transmission of signals in the form of current of a certain frequency in the low-frequency range. The cable 54 the conductor loop 52 is designed as an electrical conductor.

Das Signalübertragungssystem 50 weist außerdem induktive Abgriffe 56 auf.The signal transmission system 50 also has inductive taps 56 on.

Über die Leiterschleife 52 werden Signale in Form von Strom mit einer bestimmten Frequenz im niederfrequenten Bereich übertragen. Die Frequenz im niederfrequenten Bereich kann beispielsweise im einstelligen oder zweistelligen kHz-Bereich liegen.Via the conductor loop 52 signals are transmitted in the form of electricity with a certain frequency in the low-frequency range. The frequency in the low-frequency range can, for example, be in the single-digit or double-digit kHz range.

Die Signale werden - mittels der induktiven Abgriffe 56 - von der Leiterschleife 52 induktiv abgegriffen. Die abgegriffenen Signale werden den Ansteuerungen 16 zugeleitet.The signals are - by means of the inductive taps 56 - from the conductor loop 52 tapped inductively. The tapped signals are the controls 16 forwarded.

Die Signale sind im Normalbetrieb des Sicherheitssystems 48 als eine Signalfolge gleichartiger Signale ausgebildet. Die gleichartigen Signale der Signalfolge folgen ohne Pause aufeinander.The signals are in normal operation of the safety system 48 designed as a signal sequence of signals of the same type. The signals of the same type in the signal sequence follow one another without a break.

Wird von (zumindest) einer der Ansteuerungen 16 eine Änderung in der Signalfolge erkannt, weil sich beispielsweise eine Eigenschaft des übertragenen Signals, wie beispielsweise eine Frequenz und/oder eine Intensität des übertragenen Signals, geändert hat, dann kann die jeweilige Ansteuerung 16 ein Warnsignal in Form von Strom mit einer anderen Frequenz über den jeweiligen induktiven Abgriff 56, der dann als Einspeisung fungiert, in die Leiterschleife 52 einspeisen.Used by (at least) one of the controls 16 a change in the signal sequence is recognized because, for example, a property of the transmitted signal, such as a frequency and / or an intensity of the transmitted signal, has changed, then the respective control can 16 a warning signal in the form of current with a different frequency via the respective inductive tap 56 , which then acts as a feed, into the conductor loop 52 feed in.

Das Sicherheitssystem 48 weist eine Sende-Empfangs-Einheit 40 auf, die mit der Master-CPU 18 verbunden ist. Die Leiterschleife 52 beginnt mit ihrem Anfang 58 bei der Sende-Empfangs-Einheit 40, führt durch das Schienenfahrzeug 46 hindurch und endet mit ihrem Ende 60 wieder bei der Sende-Empfangs-Einheit 40.The security system 48 has a transceiver unit 40 on that with the master CPU 18th connected is. The conductor loop 52 begins with its beginning 58 at the sender / receiver unit 40 , runs through the rail vehicle 46 through and ends at its end 60 again at the sender / receiver unit 40 .

Die Sende-Empfangs-Einheit 40 sendet die Signale in den Anfang 58 der Leiterschleife 52. Außerdem empfängt bzw. detektiert die Sende-Empfangs-Einheit 40 die über die Leiterschleife übertragenen Signale am Ende 60 der Leiterschleife 52.The sender / receiver unit 40 sends the signals in the beginning 58 the conductor loop 52 . In addition, the transceiver unit receives or detects 40 the signals transmitted via the conductor loop at the end 60 the conductor loop 52 .

Anhand des jeweils empfangenen/detektierten Signals kann die Übertragung des Signals überwacht werden. Ferner kann anhand des empfangenen/detektierten Signals eine Eigenschaft des übertragenen Signals ermittelt und ggf. überwacht werden, wie beispielsweise eine Frequenz und/oder eine Intensität des übertragenen Signals.The transmission of the signal can be monitored on the basis of the respective received / detected signal. Furthermore, a property of the transmitted signal can be determined and possibly monitored on the basis of the received / detected signal, such as a frequency and / or an intensity of the transmitted signal.

Empfängt die Sende-Empfangs-Einheit 40 für eine bestimmte Mindestzeit kein Signal, wird von der Master-CPU 18 eine Änderung in der Signalfolge erkannt.Receives the sender / receiver unit 40 no signal for a certain minimum time, the master CPU 18th a change in the signal sequence is detected.

Wird ermittelt, dass sich eine Frequenz und/oder eine Intensität zumindest eines der übertragenen Signale verändert hat, wird von der Master-CPU 18 ebenfalls eine Änderung in der Signalfolge erkannt.If it is determined that a frequency and / or an intensity of at least one of the transmitted signals has changed, the master CPU 18th a change in the signal sequence is also recognized.

Erkennt die Master-CPU 18 eine Änderung in der Signalfolge, leitet die Master-CPU 18 eine Schutzreaktion ein. Beispielsweise stellt die Master-CPU 18 das Senden von Signalen ein, wenn sie eine Änderung in der Signalfolge erkennt.Detects the master CPU 18th a change in the signal sequence is initiated by the master CPU 18th a protective reaction. For example, the master CPU 18th to send signals when it detects a change in the signal sequence.

Weiter kann die Master-CPU 18 das von einer Ansteuerung 16 eingespeiste Warnsignal erkennen. Erkennt die Master-CPU 18 ein/das Warnsignal, dann kann sie eine Warnmeldung ausgeben und/oder das Senden von Signalen einstellen.The master CPU can also 18th that of a control 16 Recognize the incoming warning signal. Detects the master CPU 18th on / the warning signal, then it can issue a warning message and / or stop sending signals.

Werden keine Signale mehr gesendet, dann wird von allen Ansteuerungen 16 kein Signal mehr empfangen. Wenn für eine bestimmte Mindestzeit von den Ansteuerungen 16 kein Signal empfangen wird, dann wird von diesen Ansteuerungen 16 jeweils eine Änderung in der Signalfolge erkannt und das jeweils mit dieser Ansteuerung 16 verbundene Sicherheitselement 6 wird geschaltet. In diesem Beispiel werden die Bremsen 8 aktiviert.If no more signals are sent, then all controls 16 no more signal received. If from the controls for a certain minimum time 16 If no signal is received, then these controls 16 a change in the signal sequence is recognized each time with this activation 16 associated security element 6th is switched. In this example the brakes are 8th activated.

Auch in diesem Beispiel kann prinzipiell anstatt des Schienenfahrzeugs 46 ein Verbund von mehreren, miteinander gekoppelten Schienenfahrzeugen verwendet werden. Beispielsweise könnte das als Leiterschleife 52 ausgebildete Signalübertragungssystem 50 durch den Verband geführt sein (nicht gezeigt) .In this example, too, in principle, instead of the rail vehicle 46 a network of several rail vehicles coupled to one another can be used. For example, this could be a conductor loop 52 trained signal transmission system 50 be passed through the bandage (not shown).

Das Signalübertragungssystem 50 kann als Signalübertragungssystem für mehrere Sicherheitssysteme des Schienenfahrzeugs 2 jeweils mit automatischer Schutzreaktion ausgebildet sein.The signal transmission system 50 can be used as a signal transmission system for several safety systems of the rail vehicle 2 each be designed with an automatic protective reaction.

Beispielsweise kann das als Leiterschleife 52 ausgebildete Signalübertragungssystem 50 mit Signalen bei verschiedenen Frequenzen arbeiten. Insbesondere können die Signale der verschiedenen Sicherheitssysteme unter Verwendung des (gemeinsamen) Signalübertragungssystems 50 jeweils in Form von Strom mit verschiedenen Frequenzen übertragen werden.For example, it can be used as a conductor loop 52 trained signal transmission system 50 work with signals at different frequencies. In particular, the signals from the various security systems can be transmitted using the (common) signal transmission system 50 are each transmitted in the form of electricity with different frequencies.

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.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

Claims

Method for operating a safety system (4, 30, 48), in particular a high-security system, of a rail vehicle (2, 28, 46) with an automatic protective reaction of at least one of several safety elements (6) of the safety system (4, 30, 48), in which using a signal transmission system (10, 32, 50) signals are transmitted to several control units (16), the signals are received by the controls (16) and the security elements (6) are controlled by the controls (16) as a function of the received signals, wherein the controls (16) are supplied with electrical energy independently of the signal transmission system (10, 32, 50).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the signal transmission system (10) is a bus system (12), in particular a field bus system, the signals being transmitted over the bus system (12) according to a secure communication protocol.

Procedure according to Claim 2 , characterized in that the signals are sent according to the secure communication protocol at fixed time intervals.

Procedure according to Claim 2 or 3 , characterized in that the secure communication protocol comprises an error disclosure.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the signal transmission system (32) is a waveguide system (34) via which high-frequency electrical signals are transmitted in the form of wave packets.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the signal transmission system (32) is an optical waveguide system via which optical signals are transmitted in the form of wave packets.

Procedure according to Claim 5 or 6th , characterized in that the signal transmission is monitored in that a reflex of the respective signal transmitted via the signal transmission system (32) is detected.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the signal transmission system (50) has a conductor loop (52) via which signals are transmitted in the form of current with a certain frequency in the low-frequency range, the signals from the conductor loop (52) being tapped inductively and the tapped signals the controls (16) are fed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the signals in normal operation of the safety system (4, 30, 48) are designed as a signal sequence of signals of the same type, with a change in the signal sequence this change being recognized and using the controls (16 ) a protective reaction of the security elements (6), in particular of all security elements (6), is initiated automatically.

Procedure according to Claim 9 , characterized in that a change in the signal sequence is recognized when a transit time required for the transmission of at least one of the signals is changed, a frequency of at least one of the transmitted signals is changed, an intensity of at least one of the transmitted signals is changed and / or for no signal is received for a certain minimum time.

The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the automatic protective reaction of at least one of several safety elements (6) - activation of several, in particular all, brakes (8) of the rail vehicle (2, 28, 46) and / or - deactivation of at least one energy supply within the rail vehicle (2, 28, 46) includes.

Safety system (4, 30, 48), in particular high-security system, for a rail vehicle (2, 28, 46) with automatic protective reaction, comprising at least one of several safety elements (6) of the safety system (4, 30, 48) - A signal transmission system (10, 32, 50) for transmitting signals to several controls (16) and - Several controls (16) for receiving the transmitted signals and for controlling the security elements (6) depending on the received signals, a power supply (22) for the controls (16) being independent of the signal transmission system (10, 32, 50).

Security system (4, 30, 48) Claim 12 , characterized in that at least one of the controls (16), in particular each of the controls (16), is designed as a memory-programmed control.

Security system (4, 30, 48) Claim 12 or 13th , characterized by a master CPU (18) which is set up to monitor and / or control signals transmitted via the signal transmission system (10, 32, 50).

Rail vehicle (2, 28, 46) and / or association of several rail vehicles coupled to one another with a safety system (4, 30, 48) according to one of the preceding claims.