DE4307897A1 - Steuerungs- und Kontrolleinrichtung in zu einem Zugverband zusammengestellten Schienenfahrzeugen, insbesondere in Reisezugwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungs- und Kontrolleinrichtung in zu einem Zugverband zu­ sammengestellten Schienenfahrzeugen, die jeweils für sich mit autonomen Steuerungseinrich­ tungen für die elektrische/n Anlage/Verbraucher und mit Diagnoseeinrichtungen zur Zustands­ überwachung verschiedener Fahrzeugbaugruppen ausgerüstet sind, und sie ist vorrangig bei mit Zugbegleitpersonal besetzten Reisezugwagen einsetzbar.

In modernen Schienenfahrzeugen für den Personenreise- und -nahverkehr ist es allgemein be­ kannt, Diagnose- oder Zustandsdaten aus dem gesamten Zugverband, wie beispielsweise Zu­ stand der Brandmeldeanlage, der Achslager, der Bremsen oder der elektrischen Anlage, über ei­ ne durchgehende Kommunikationsleitung zentral, bevorzugt im Zugführerstand oder in einem Steuerabteil, zu erfassen und von dort aus auch Steuerfunktionen, beispielsweise für Heizung, Klimatisierung, Beleuchtung u. dgl., auszuüben. Dies ermöglicht ein schnelles Reagieren des Zugpersonals auf Havarien und Störungen des Normalbetriebes während der Fahrt sowie ein­ heitliche Schalt- und Betriebszustände in den einzelnen Schienenfahrzeugen des Zugverbandes. Darüber hinaus ist es bekannt, die genannten Steuer- und Kontrollfunktionen zusätzlich unab­ hängig von der zentralen Erfassung und Schaltung in jedem Wagen für sich auszuüben, um eine individuelle Kontrolle der Schalt- und Betriebszustände im Wagen selbst zu ermöglichen. Nachteilig an dieser Art der Diagnose und Steuerung ist jedoch, daß alle Überwachungs- und Ansteuerpunkte in den einzelnen Schienenfahrzeugen des gesamten Zugverbandes der Reihen­ folge nach genau durchadressiert sein müssen und deren Reihenfolge auch nicht, beispielsweise beim Zusammenstellen des Zugverbandes, willkürlich geändert werden kann, um in jedem Fall unverfälschte Zustandsdaten aus dem Zugverband zu erhalten beziehungsweise immer die rich­ tig adressierten Steuerbefehle abzugeben. Die bestehenden Festadressen in jedem Schienenfahr­ zeug des Zugverbandes zwingen somit immer zu einer festgelegten Wagenreihung und bedin­ gen bei dennoch geänderter Wagenreihung, beispielsweise aus Reparatur- oder Wartungsgrün­ den einzelner Schienenfahrzeuge, eine relativ aufwendige Neuadressierung aller Überwachungs- und Ansteuerpunkte.

Bei Zugverbänden für den Weitstreckenreiseverkehr, bei denen jeder einzelne Reisezugwagen mit einem Zugbegleiter besetzt ist, sind die beschriebenen Diagnose- und Steuereinrichtungen ebenfalls bekannt, jedoch mit der Besonderheit, daß diese aus klimatisch bedingten Sicherheits- und Zweckmäßigkeitsgründen in jedem Reisezugwagen jeweils für sich autonom angeordnet sind und von einem Zugbegleiterabteil aus kontrolliert und geschaltet werden. Jeder Zugbeglei­ ter hat somit einen genauen Überblick über die aktuellen Schalt- und Betriebszustände seines Reisezugwagens und kann selbständig auf eventuelle Havarien und Störungen des Normal­ betriebes während der Fahrt reagieren.

Bei dieser Art der Steuerung und Überwachung von Betriebszuständen in einem Zugverband hat es sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß kein Gesamtüberblick über die Betriebszustände im gesamten Zugverband vorliegt und auch keine Störmeldungen vom Nachbarwagen empfan­ gen werden können, um gegebenenfalls, beispielsweise beim Ansprechen einer der Brandmelde­ anlagen, gemeinsam Maßnahmen zur Störungsbeseitigung treffen zu können. Somit besteht auch hierbei Handlungsbedarf, die Sicherheit, insbesondere für die Fahrgäste und für das Wa­ genmaterial, noch weiter zu erhöhen.

Eine weitere Möglichkeit zur Erfassung von Betriebszuständen wird durch die DE-OS 39 26 097 offenbart. Bei dieser Lösung wird von einem Diagnoseanschluß ausgegangen, der mit mehreren Steuergeräten eines Fahrzeuges über Kommunikationsleitungen verbunden ist. Dieser Diagnoseanschluß ist mit einem Testgerät verbindbar, welcher die Informationen über die Art und Zahl der vorhandenen Steuergeräte von einem diesen Steuergeräten vorgeschalte­ ten Speicher erhält und über einen genormten Zugriff zunächst den Speicher abfragt sowie mittels der erhaltenen Daten dann auf die einzelnen Steuergeräte in automatischer Reihenfolge oder manuell gesteuert zugreift.

Mit einer derartigen, vorwiegend für Kraftfahrzeuge geeigneten, Lösung wäre zwar eine Fest­ adressierung aller Überwachungs- und Ansteuerpunkte in Schienenfahrzeugen und somit auch deren willkürliche Wagenreihung beim Zusammenstellen eines Zugverbandes möglich, sie hat jedoch ebenfalls den Nachteil, daß kein Gesamtüberblick über die Betriebszustände im gesam­ ten Zugverband erzeugt und auch keine Störmeldungen vom Nachbarwagen empfangen werden können. Darüber hinaus ist das transportable Testgerät zum Erfragen der Betriebszustände zur Anwendung in Schienenfahrzeugen ungeeignet.

Die Erfindung verfolgt somit das Ziel, eine Steuerungs- und Kontrolleinrichtung für Schienen­ fahrzeuge derart auszubilden, daß die genannten Mängel des Standes der Technik beseitigt wer­ den.

Als Aufgabe liegt der Erfindung die Konzipierung einer Steuerungs- und Kontrolleinrichtung in zu einem Zugverband zusammengestellten Schienenfahrzeugen, insbesondere Reisezugwagen, zugrunde, mit welcher unabhängig von der Wagenreihung eine Steuerung und Überwachung von Betriebszuständen sowohl in jedem Schienenfährzeug für sich als auch zentral im gesamten Zugverband möglich ist und mit der auch Störmeldungen vom Nachbarwagen oder von jedem anderen Wagen empfangbar sind.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steuerungs- und Kontrolleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Steuerungs- und Kontrolleinrichtung gegenüber dem Stand der Technik ist, daß durch die einfache Adressierbarkeit jedes Schienenfahrzeuges im Zugver­ band eine bestimmte Wagenreihung nicht mehr notwendig und trotzdem in jedem Fall ein zen­ traler Gesamtüberblick der Betriebszustände in jedem Schienenfahrzeug mit unverfälschten Da­ ten möglich ist und darüber hinaus die Möglichkeit der Steuerung und Überwachung in jedem Schienenfahrzeug für sich durch den jeweiligen Zugbegleiter besteht. Durch die Anordnung zu­ sätzlicher Steuergeräte in jedem Schienenfahrzeug und deren Verbindung mit einer Kommuni­ kationsleitung ist die Möglichkeit der freien Wahl eines Kommandowagens als weiterer wesent­ licher Vorteil gegenüber bekannten Steuerungs- und Kontrolleinrichtungen in Schienenfahrzeu­ gen zu nennen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den dazugehörigen Zeichnungen schematisch dar­ gestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnungen zeigen dabei in

Fig. 1 das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Steuerungs- und Kontrolleinrichtung,

Fig. 2 das Steuergerät der erfindungsgemäßen Steuerungs- und Kontrolleinrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, daß die zu einem Zugverband zusammengestellten, als Rechtecke angedeuteten Schienenfahrzeuge, jeweils für sich mit Diagnoseeinrichtungen 4 bis 12 und mit autonomen Steuerungseinrichtungen 13 bis 21 für die elektrische/n Anlage/Verbraucher ausgerüstet sind. Dabei stellen die Positionen 4; 7 und 10 jeweils die Diagnoseeinrichtungen für die elektrische Anlage jedes Fahrzeuges, die Positionen 5; 8 und 11 die Diagnoseeinrichtungen für die Brandmeldeanlagen jedes Fahrzeuges und die Positionen 6; 9 und 12 die Diagnoseein­ richtungen für die Achslagerüberwachung jedes Fahrzeuges dar. Mit den Positionen 13; 16 und 19 sind dagegen die Steuerungseinrichtungen für die Heizung jedes Fahrzeuges bezeichnet, während die Positionen 14; 17 und 20 für die Steuerungseinrichtung der Beleuchtung jedes Fahrzeuges und die Positionen 15; 18 und 21 für die Steuerungseinrichtungen des Normal- so­ wie Dienstbetriebes jedes Fahrzeuges stehen. Die genannten Steuerungs- und Diagnoseeinrich­ tungen 4 bis 12 und 13 bis 21 stellen dabei selbstverständlich nur eine gewisse Auswahl aus der Vielzahl von Möglichkeiten zur Diagnose und Steuerung von Schienenfahrzeugen dar. Diese an sich bekannten Diagnoseeinrichtungen 4 bis 12 und Steuerungseinrichtungen 13 bis 21 jedes Fahrzeuges sind erfindungsgemäß mit jeweils einem fahrzeugeigenen Steuergerät 1; 2; 3 verbunden, durch welche jede Steuerungseinrichtung 13 bis 21 des jeweiligen Fahrzeuges betä­ tigt werden kann und welche einen abgegebenen Stör-/Alarmimpuls jeder Diagnoseeinrichtung 4 bis 12 des jeweiligen Fahrzeuges aufnimmt. Das bedeutet, daß jedes Steuergerät 1; 2; 3 ledig­ lich anzeigt, daß eine Störung an einer bestimmten Fahrzeugbaugruppe vorliegt, die genaue Störstelle jedoch nur an den Diagnoseeinrichtungen 4 bis 12 im entsprechenden Fahrzeug ange­ zeigt wird. Die Steuergeräte 1; 2; 3 aller Fahrzeuge sind darüber hinaus über eine Kommunika­ tionsleitung 22 miteinander verbunden und können willkürlich adressiert sowie wahlweise als Kommandosteuergerät geschaltet werden. Die Steuerungseinrichtungen 13 bis 21 der Fahr­ zeuge sind dabei wahlweise durch das Kommandosteuergerät über die Steuergeräte 1; 2; 3 der Fahrzeuge oder alternativ in jedem Fahrzeug einzeln schaltbar.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß jedes Steuergerät 1; 2; 3 deshalb ein als Schlüsselschalter mit min­ destens zwei Schaltstellungen ausgebildetes Schaltelement 23 aufweist, welches einerseits zur Festlegung der Adresse jedes Steuergerätes 1; 2; 3 oder zur Auswahl als Kommandosteuergerät schaltbar und andererseits über einen nicht näher dargestellten Mikroprozessor mit einer bevor­ zugt als LED-Display ausgebildeten, digitalen Adressenanzeige 24 verbunden ist. Jeder Mikro­ prozessor ist dabei, automatisch gereiht, zugleich zur Abgabe aller im jeweiligen Steuergerät 1; 2; 3 angezeigten relevanten Ist-Zustände in die Kommunikationsleitung 22 geeignet ausgebil­ det.

Wie ebenfalls aus Fig. 2 erkennbar ist, weist jedes Steuergerät 1; 2; 3 darüber hinaus mehrere Schalt- und Kontrollelemente 25 bis 28 für die Steuerungseinrichtungen 13 bis 21 sowie mehre­ re Meldeelemente 29 bis 33 für die Diagnoseeinrichtungen 4 bis 12 auf. Diese Schalt- und Kontrollelemente 25 bis 28 sind bevorzugt als Leuchttaster und die Meldeelemente 29 bis 33 bevorzugt als Leuchtdioden ausgebildet und zusammen mit der Adressenanzeige 24 jedes Steu­ ergerätes 1; 2; 3 über den zugeordneten Mikroprozessor zur analogen Darstellung der in die Kommunikationsleitung eingespeisten Impulse geschaltet.

Die Fahrzeuge des zusammengestellten Zugverbandes werden somit durch einen Zugbegleitme­ chaniker mit einem Steuerschlüssel einzeln durchnummeriert beziehungsweise adressiert, wobei jedes Fahrzeug beispielsweise durch bleibend eingeführten Steuerschlüssel oder eine bestimmte Schaltstellung des Steuerschlüssels, als Kommandofahrzeug, auf dem sich der Zugbegleitme­ chaniker befindet, geschaltet werden kann. Ein Wechsel des Kommandofahrzeuges ist auch während der Fahrt durch Entfernen des Steuerschlüssels und Einführen in eines der anderen Steuergeräte 1; 2; 3 in den übrigen Fahrzeugen möglich.

Beim Betreiben der erfindungsgemäßen Steuerungs- und Kontrolleinrichtung werden, beispiels­ weise im Sekundenrhythmus, die Betriebs- und Schaltzustände jedes Fahrzeuges durch Eigen­ diagnose abgefragt. Jeder Zugbegleiter kann diese Abfrage in seinem Fahrzeug mitverfolgen, da die Adressenanzeige 24 jedes Steuergerätes 1; 2; 3 immer die Fahrzeugnummer anzeigt, deren zugehöriges Fahrzeug gegenwärtig abgefragt wird. Wird dabei das eigene Fahrzeug jedes Zug­ begleiters abgefragt, leuchtet zusätzlich das Meldeelement 32 auf und wird das Kommandofahr­ zeug abgefragt, leuchtet das Meldeelement 33 auf. Im Kommandofahrzeug selbst leuchten bei eigener Abfrage beide Meldeelemente 32 und 33 auf. Zusätzlich zu diesen Informationen blin­ ken bei jeder Abfrage die vorhandenen Kontrollelemente 25 bis 28 sowie die Meldeelemente 29 bis 30 auf, wenn entsprechende Signale anliegen.

Durch diese umfassende Information ist jeder Zugbegleiter jederzeit in der Lage festzustellen, auf welchem Fahrzeug sich der Zugbegleitmechaniker befindet und auf welchem Fahrzeug Stö­ rungen, wie Brände, Achslagerheißläufer, Ausfall der elektrischen Anlage u. dgl. festgestellt wurden. Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in Havariefällen, also bei anliegen­ dem Störsignal an jedem Steuergerät 1; 2; 3, zusätzlich zu dessen optischer Anzeige ein, dem jeweiligen Gefährdungsgrad entsprechendes akustisches Signal ertönen zu lassen.

Claims (5)

1. Steuerungs- und Kontrolleinrichtung in zu einem Zugverband zusammengestellten Schie­ nenfahrzeugen, insbesondere in Reisezugwagen, die jeweils für sich mit autonomen Steue­ rungseinrichtungen für die elektrische/n Anlage/Verbraucher und mit Diagnoseeinrichtun­ gen ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuerungs- und Dia­ gnoseeinrichtung (4 bis 12 und 13 bis 21) jedes Fahrzeuges mit einem fahrzeugeigenen Steuergerät (1; 2; 3) verbunden ist, vermittels jede Steuerungseinrichtung (13 bis 21) betä­ tigt werden kann und welche einen abgegebenen Stör-/Alarmimpuls jeder Diagnoseeinrich­ tung (4 bis 12) aufnimmt, wobei die Steuergeräte (1; 2; 3) aller Fahrzeuge über eine Kom­ munikationsleitung (22) miteinander verbunden sind und jedes frei adressierbar sowie wahlweise als Kommandosteuergerät schaltbar ausgebildet ist.

2. Steuerungs- und Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuergerät (1; 2; 3) ein vorzugsweise als Schlüsselschalter mit mindestens zwei Schaltstellungen ausgebildetes Schaltelement (23) aufweist, welches einerseits zur Festle­ gung der Adresse jedes Steuergerätes (1; 2; 3) oder zur Auswahl als Kommandosteuergerät schaltbar und andererseits über einen Mikroprozessor mit einer Adressenanzeige (24) ver­ bunden ist, wobei jeder Mikroprozessor, automatisch gereiht, zugleich zur Abgabe aller in seinem Steuergerät (1; 2; 3) angezeigten relevanten Ist-Zustände in die Kommunikationslei­ tung (22) geeignet ausgebildet ist.

3. Steuerungs- und Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Steuergerät (1; 2; 3) mit Schalt- und Kontrollelementen (25 bis 28), vorzugsweise Leuchttastern, für die Steuerungseinrichtungen (13 bis 21) sowie mit Meldeelementen (29 bis 33), vorzugsweise Leuchtdioden, für die Diagnoseeinrichtungen (4 bis 12) ausgebildet ist.

4. Steuerungs- und Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schalt- und Kontrollelemente (25 bis 28) sowie die Meldeelemente (29 bis 33) und Adressenanzeige (24) jedes Steuergerätes (1; 2; 3) über den zugeordneten Mikroprozessor zur analogen Darstellung der in die Kommunikationsleitung (22) eingespei­ sten Impulse geschaltet sind.

5. Steuerungs- und Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerungseinrichtungen (13 bis 21) der Fahrzeuge wahlweise mittels des Kommandosteuergerätes über die Steuergeräte (1; 2; 3) der Fahrzeuge oder alternativ in jedem Fahrzeug einzeln schaltbar sind.