DE60314951T2

DE60314951T2 - Steuerschalter für ein Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE60314951T2
Application number: DE60314951T
Authority: DE
Inventors: Lutz Gelbert; Bernd Glier
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 2002-09-23
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2023-09-23
Also published as: DE60314951D1; GB0222044D0; EP1400426A3; EP1400426A2; EP1400426B1; ATE367298T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrschalter und insbesondere eine elektronische Drive-by-Wire-Steuerung für ein Schienenfahrzeug.
In modernen Schienenfahrzeugen, besonders im Fall von Hochgeschwindigkeitszügen, sind Gestaltung und Ausstattung des Führerstands in zunehmendem Maße hoch entwickelt. Um den modernen Betriebs- und Sicherheitsmaßstäben gerecht zu werden, muss die Ausrüstung bedienerfreundlich sein, so dass Störungen und fahrerseitige Fehler ausgeschlossen sind oder ihre Folgen minimiert werden. Dies ist besonders im Fall von Fernstreckenzügen wichtig, die Staatsgrenzen überquerend betrieben werden, wobei eventuell Fahrer aus verschiedenen Ländern das gleiche Fahrzeug fahren müssen und wobei verschiedene Fahrzeuge, die von Fahrern aus verschiedenen Ländern betrieben werden, unterschiedlich ausgestattet sein können.
Eine besondere Quelle von fahrerseitigen Fehlern beinhaltet die Bedienung wesentlicher Funktionen unter Bedingungen, in denen die Sicht im Führerstand verringert ist, wie z.B. nachts, oder in denen der Fahrer seine Aufmerksamkeit einer anderen Funktion widmet, wie dies vorkommen kann, wenn er mit einer unbekannten Situation konfrontiert wird oder beim Befahren eines besonderen Streckenabschnitts. Unter diesen Umständen ist es unbedingt erforderlich, dass der Fahrer diese Funktionen ohne die Möglichkeit einer Verwirrung ausschließlich nach Tastgefühl bedienen kann.
Typische wesentliche Funktionen, die erforderlich sein können, sind u.a.:

– Antriebssignal: zum Ermitteln der Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs.
– Bremssignal: zum Ermitteln des Grades der auf das Fahrzeug ausgeübten Bremsung.
– Bremsauswahl: zum Ermitteln der jeweiligen verwendeten Bremsform
– elektrodynamisches (indirektes) Bremsen
– Wirbelstrombremsen (indirekt)
– pneumatisches oder hydraulisches (direktes) Bremsen
– aerodynamisches Bremsen (bei einigen Hochgeschwindigkeitszügen verwendeter Luftwiderstand)
– automatisches Bremsen (computeroptimierte Kombination aus beliebigen der oben genannten)
– Totmanneinrichtung: allgemein in der Form eines Schalters, der alle 30 oder 60 Sekunden betätigt werden muss, um eine automatische Betätigung der Bremsen zu vermeiden.
– Signalhorn: Warnsignal

Antriebssteuerungsanordnungen vom Stand der Technik stellen im Allgemeinen die obigen Funktionen als separate Elemente bereit. Schriftstück DE 44 45 583 offenbart eine derartige Vorrichtung vom Stand der Technik, bei der das Antriebssignal von der Position eines ersten Hebels bestimmt wird, der eine Reihe von mechanischen Elementen betätigt, um einen Wegmesssystem zum Ausgeben eines entsprechenden Antriebssignals zu veranlassen. Eine Sicherheitsverriegelungseinrichtung ist an einem an dem Hebel befindlichen Griff bereitgestellt, um eine unbeabsichtigte Bedienung des Hebels in einer Richtung, die eine Geschwindigkeitssteigerung verursachen würde, zu verhindern. Außerdem ist ein zweiter Hebel zum Regeln des Bremsgrades oder der Antriebskraft, von dem die Beschleunigung/Verzögerung des Zuges bestimmt wird, vorgesehen. Diese Anordnung weist keine weiteren Funktionen auf und sie müssen daher als separate Elemente eingebaut werden, die sich an anderer Stelle auf dem Bedienpult befinden.
In EP 0 473 512 A1 wird ein Bedienpult eines Führerstands eines Triebfahrzeugs für einen Hochgeschwindigkeitszug offenbart, wobei das Bedienpult mit Vorrichtungen, die eine Signalisierung im Führerstand ermöglichen, ausgerüstet ist, das Pult auch Bedienelemente aufweist, die das Fahren des Triebfahrzeugs ermöglichen, und das Pult zudem mit einem Head-Up-Display-System ausgestattet ist. Einer der Hebel dient zum Steuern des regenerativen Bremsens. Drei zusätzliche Hebel sind zum Steuern der Bremsen auf konventionelle Weise bereitgestellt.
Eine alternative Anordnung ist von einem vorhandenen Zug her bekannt, der von Bombadier Transportation unter dem Namen Crusaris Contessa hergestellt wird. Nach dieser Anordnung sind Fahr- und Bremssignale zusammen an einem einzelnen Steuerhebel in der Form eines Joysticks bereitgestellt. Anstatt ein mechanisches Getriebe zu betätigen, ist der Joystick direkt mit Positionsgebern verbunden und funktioniert auf Drive-by-Wire-Basis, wobei die Bewegung des Joysticks entsprechende Fahr- und Bremssignale erzeugt. Eine derartige Anordnung ist in den Situationen äußerst nützlich, in denen die begrenzte Tiefe des Bedienpultes begrenzten Platz für den Einbau einer mechanischen Vorrichtung bietet.
Die Joystickgestaltung der Crusaris Contessa beinhaltet ein zusätzliches Sicherheitsverriegelungsmittel, das sich an einer Oberseite davon befindet. Diese Sicherheitsverriegelung funktioniert ähnlich wie die Vorrichtung von DE 44 45 583 und muss gedrückt werden, bevor der Joystick in der Beschleunigungsrichtung bewegt werden kann. Für eine Geschwindigkeitsverringerung oder die Betätigung der Bremsen braucht die Sicherheitsverriegelung nicht ausgelöst zu werden.
Andere Zugausführungen verwenden andere Bedienelementeanordnungen. Die VT 612, ein Dieselfahrzeug, das ebenfalls von Bombadier Transportation hergestellt und bei der Deutschen Bahn im Einsatz ist, verwendet zwei separate Hebel zum Steuern der Bewegung des Zugs. Ein erster, links vom Fahrer befindlicher Hebel liefert das Antriebssignal und betätigt auch ein hydrodynamisches Bremssystem in der Form eine Gleisbremse, die zum behutsamen Abbremsen des Zugs verwendet wird. Ebenfalls vorgesehen ist ein zweites pneumatisches Bremssystem, das etwa achtmal so stark wie die Gleisbremse ist. Ein zweiter Hebel rechts vom Fahrer betätigt einen Bremscomputer, der sowohl das pneumatische Bremssystem als auch das hydrodynamische Bremssystem gemäß einem programmierten Algorithmus aktiviert, wenn mehr Bremskraft erforderlich ist.
Bei dem bei der Deutschen Bahn im Einsatz befindlichen Hochgeschwindigkeitszug ICE3 ist eine weitere Anordnung von Bedienelementen vorgesehen. Ein erster, links vom Fahrer befindlicher Hebel wird auf eine gewünschte Geschwindigkeit eingestellt. Ein zweiter Hebel, ebenfalls links vom Fahrer befindlich, wird bewegt, um die Zugkraft der Motoren und somit die Beschleunigung des Zuges zu bestimmen. Ein dritter, rechts vom Fahrer befindlicher Hebel betätigt einen Bremscomputer, der den Zug mithilfe einer Kombination von elektrodynamischem Bremsen durch den Motor, pneumatischem Bremsen an allen Achsen und Wirbelstrombremsen über die Schienen bremst.
Wie daher offensichtlich ist, ist es für alle Schienenfahrzeuge kennzeichnend, dass sie eine Mehrzahl von Hebeln für Antriebs- und Bremsfunktionen verwenden und insbesondere zwischen den verschiedenen Formen von Bremssystem unterscheiden, die zum Durchführen des komplexen Vorgangs der gefahrlosen Abbremsung eines schweren Schienenfahrzeugs bis zum Stillstand benötigt werden. Außerdem ist es offensichtlich, dass es bezüglich der Konfiguration dieser Antriebssteuerungen große Unterschiede gibt. Die getrennte Anordnung dieser Steuerungen auf dem Bedienpult und insbesondere, dass sie sich von einem Fahrzeug zum anderen unterscheiden, sind häufige Quellen für fahrerseitige Fehler. Gemäß dem Stand der Technik sind auch andere Funktionen wie die Totmanneinrichtung und das Signalhorn als separate Tasten vorgesehen, die von einem Fahrzeug zum anderen ebenfalls beträchtlich variieren können.
Es ist auch eine unerlässliche Voraussetzung für jeden Fahrschalter für ein Schienenfahrzeug, dass er für die Bedienung über längere Zeit hinweg komfortabel ist.
Während längeren Fahrten von einer oder mehreren Stunde(n) muss der Fahrer eventuell relativ bewegungslos in der Fahrposition verharren und dabei den Fahrschalter mit einer Hand festhalten. Es ist daher wichtig, dass jede derartige Vorrichtung leicht und bequem in der Hand liegt und dass ihre Funktionen leicht zu bedienen sind. Im Idealfall sollte der Fahrschalter mit verschiedenen Griffflächen versehen sein, damit verschiedene Geschmäcker versorgt werden können oder der Fahrer die Stellung seiner Hand ändern kann.
In anderen Bereichen, ohne Bezug auf den Bereich der Schienenfahrzeuge, ist es bekannt, Steuerungen vom Joystick-Typ bereitzustellen, die eine Anzahl verschiedener Funktionen in sich vereinigen. Im Bereich der Video/Computerspielgeräte sind gewöhnlich Joysticks vorgesehen, die zwei Bewegungsrichtungen steuern und ferner Schuss- oder Wahltasten in der Form von in den Finger- und Daumenregionen des Handgriffs befindlichen Auslösern kombinieren. Derartige Vorrichtungen sind an sich zur Verwendung als Fahrschalter für Schienenfahrzeuge ungeeignet. Insbesondere bedeutet die Anordnung von vorspringenden Auslösern und Tasten in den Finger- und Daumenregionen, dass sich derartige Funktionen leicht betätigen lassen und zufällig bedient werden könnten. Außerdem wäre ihre Positionierung auf diesen Oberflächen unerwünscht, die glatt und ohne Behinderung sein müssen, um den notwendigen Grad an Komfort für den Fahrer zu gewährleisten, der den Fahrschalter für längere Zeit in seiner Hand halten muss.
Im Allgemeinen ist auch die formgestaltete Kunststoffkonstruktion dieser Joystick-Vorrichtungen nicht robust genug, um für die Verwendung im Bereich der Schienenfahrzeugsteuerung als geeignet zu gelten. Die meisten derartigen konventionellen Joysticks, in denen eine Anzahl von Funktionen vereint sind, sind aus zwei Hälften aufgebaut, wobei der Handgriff des Joysticks in der vertikalen Ebene geteilt ist. Die zwei Hälften werden nach der Montage der erforderlichen Auslöser und Tasten im Inneren des Handgriffs zusammengeschraubt, -geklebt oder -gesteckt. Die Bindenaht zwischen den beiden Hälften verläuft über die ganze Länge des Handgriffs und ist sowohl ästhetisch störend als auch zum längeren Festhalten durch den Fahrer unbequem. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die zwei Hälften (wiederholt) geöffnet wurden, z.B. für Reparaturen oder Wartungsarbeiten.
Es besteht daher ein Bedarf an einem verbesserten Fahrschalter, der alle der für das Fahren eines Schienenfahrzeugs unbedingt erforderlichen Funktionen in einer einzelnen Vorrichtung integrieren kann, wobei gleichzeitig der ausfallsichere Betrieb unter allen Fahrbedingungen sowohl tagsüber als auch nachts sichergestellt wird, und der einen hohen Grad an Komfort für den Fahrer bietet, selbst während längerer Benutzungsdauern. Der Fahrschalter sollte robust konstruiert und leicht zu warten und zu reparieren sein.
Es ist ein kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass der Fahrschalter in zwei Richtungen zum Betätigen von zwei Funktionen, die sich gegenseitig ausschließen, betätigt werden kann. Im Fall eines Zugs können diese beispielsweise die Fahr- und Bremsfunktionen bilden. Man kann es sich aber auch vorstellen, dass in anderen Zusammenhängen, z.B. dem von mechanischen Baggern, diese sich gegenseitig ausschließenden Funktionen die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung oder das Öffnen und Schließen sein können. Außerdem ist es möglich, dass der Fahrschalter auch in weiteren zwei Richtungen orthogonal zu den ersten beiden Richtungen beweglich sein kann. Der Fahrschalter kann so auch in der Auf- und Abwärtsrichtung oder in der Links- und Rechtsrichtung betätigt werden. Auch kann man sich vorstellen, das die Bewegung des Fahrschalters einem bogenförmigen Weg oder einem komplexeren Weg folgen kann, einschließlich der Bewegung in zwei Dimensionen ähnlich dem Konzept eines Fahrzeuggetriebes.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher ein Schienenfahrzeug vorgesehen umfassend einen Fahrschalter, der eine Antriebssteuerung und einen Regler umfasst, wobei der Regler geeignet ist, bei Bewegung der Antriebssteuerung in eine erste Richtung im Verhältnis zum Regler ein Antriebssignal zu generieren und bei Bewegung in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ein Bremssignal zu generieren, wobei die Antriebssteuerung ferner mit einem Schalter versehen ist, wobei die Betätigung des Schalters den Betrieb einer wesentlichen Funktion des Schienenfahrzeugs auslöst und wobei der Schalter derart auf der Antriebssteuerung angeordnet ist, dass unachtsame Bedienung des Schalters ausgeschlossen ist.
Auch ist ein Schienenfahrzeug mit Antriebsmitteln und mehreren Bremsmitteln vorgesehen, wobei das Schienenfahrzeug ferner mit einer Antriebssteuerung versehen ist, wobei die Bewegung der Antriebssteuerung zur Steuerung des Antriebsmittels und der mehreren Bremsmittel dient, um die Geschwindigkeit des Zugs anzupassen, wobei die Antriebssteuerung ferner einen Schalter umfasst, mit dem ein oder mehrere der Bremsmittel selektiv entaktiviert werden kann/können.
Vorteilhaft ist der Fahrschalter mit einem zweiten oder weiteren Schaltern versehen, der/die ebenfalls so auf der Antriebssteuerung angeordnet ist/sind, dass ungewollte Betätigung ausgeschlossen ist, und wobei der erste und der zweite Schalter getrennt angeordnet sind, so dass sie leicht fühlbar unterschieden werden können.
Es ist außerdem erwünscht, dass die Fahrsteuerung in einer dritten im Allgemeinen vertikalen Richtung bewegbar ist, um eine dritte oder weitere wesentliche Funktion zu aktivieren, die ein selbsttätiges Totmanneinrichtungssystem sein kann.
Vorzugsweise umfasst die Antriebssteuerung einen im Allgemeinen hohlen Handgriff, wobei der Handgriff aus zwei verbundenen Teilen gebildet wird, wobei ein erster im Allgemeinen gekrümmter Körperabschnitt einen Innenraum hat und ein zweiter Deckelabschnitt dazu dient, den Innenraum zu schließen. Der oder die Schalter sind für leichten Zugang und leichte Wartung vorzugsweise auf dem Deckelabschnitt vorhanden.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen ausgestaltet.
Im Folgenden werden nun Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung nur beispielhaft mit Bezug auf die Begleitfiguren beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Darstellung eines Bedienpultes vom Stand der Technik ist, wie sie im Hochgeschwindigkeitszug IC3 verwendet wird;
2 eine Seitenansicht der Antriebssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine Vorderseitenansicht der Antriebssteuerung von 2 in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ist;
4 eine Querschnittsansicht der Antriebssteuerung entlang der Linie 4-4 von 3 ist;
5 eine Seitenansicht einer Antriebssteuerung gemäß einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist und
6 eine Draufsicht der Antriebssteuerung gemäß 5 ist.
In 1 wird ein Bedienpult 1 vom Stand der Technik, wie es im ICE3-Zug verwendet wird, illustriert, wobei die Lage der diversen Bedienelemente 3 und Anzeigegeräte 5 angedeutet wird. Ein erster Hebel 7 befindet sich auf einer linken Seite des Fahrerpultes 2. Dieser erste Hebel 7 kann vom Fahrer auf eine der gewünschten Geschwindigkeit des Zuges entsprechende Position eingestellt werden. Neben dem ersten Hebel 7 befindet sich ein zweiter Hebel 8, der es dem Fahrer erlaubt, den Fahrvorgang einzuleiten und den von den Motoren aufgebrachten Traktionsgrad zu bestimmen. Durch Variieren der Position dieses zweiten Hebels wird der Beschleunigungsgrad des Zuges bestimmt. Rechts vom Fahrer befindet sich ein dritter Hebel 9, mit dem der Bremsvorgang gesteuert werden kann. Die Bewegung des dritten Hebels 9 verursacht die Betätigung der drei Bremssysteme des Zugs. Ein Brems-Bordcomputer verteilt den Bremsbetrieb auf die elektrodynamischen, pneumatischen und Wirbelstrombremsen. Unter dem Fahrerpult befindet sich ein Totmannschalter 11. Dieser Schalter in der Form eines großen Tasters muss als Reaktion auf ein periodisches Warnsignal betätigt werden. Wenn der Totmannschalter nicht innerhalb einer bestimmten Zeitdauer nach Ertönen des Warnsignals betätigt wird, wird ein selbsttätiges Notbremssystem betätigt, um den Zug zum Stillstand zu bringen.
2 zeigt einen Fahrschalter gemäß der vorliegenden Erfindung, der eine Antriebssteuerung 20 umfasst, die durch eine Welle 21 an einem Regler 22 angebracht ist. Die Antriebssteuerung 20 weist einen Handgriff 24 auf, der in einer ergonomisch optimierten Form ausgebildet ist und sich auf dem Fahrerpult befindet. Der Regler 22, der vorzugsweise ein Gerät vom elektronischen Drive-By-Wire-Typ ist, befindet sich im oder unter dem Fahrerpult. Der Pfeil B in 2 zeigt die Richtung der Vorderseite des Schienenfahrzeugs an. Im Gebrauch legt der Regler 22 Signale an Antriebsmittel 26 und an eine Bremsmittel 28 an. Die Bewegung der Antriebssteuerung 20 in Richtung des Pfeils B veranlasst den Regler 22 zum Generieren von Antriebssignalen, die je nach der Größe der Bewegung variieren können. Die Bewegung der Antriebssteuerung 20 in der entgegengesetzten Richtung A veranlasst den Regler 22 zum Generieren von Bremssignalen, die ebenfalls je nach der Größe der Bewegung variieren können. Alternativ ist es auch möglich, dass der Regler 22 zusätzliche Signale gemäß der Geschwindigkeit der Bewegung der Antriebssteuerung 20 generieren kann.
Die Bremsmittel 28 umfasst eine Anzahl von Systemen. In einer bevorzugten Ausgestaltung können diese ein pneumatisches Bremssystem 30, ein elektrodynamisches Bremssystem 32 und ein selbsttätiges Bremssystem 34 sein. Der Fahrer kann das pneumatische Bremssystem 30 oder das elektrodynamische Bremssystem 32 einzeln auswählen oder er kann es dem selbsttätigen Bremssystem 34 überlassen, diese Systeme gemäß einem vordefinierten Programm auszuwählen und/oder zu kombinieren, das von der Art und Weise des Bremsens, der Geschwindigkeit des Zuges und dem Zustand der Räder usw. abhängen kann.
Der Handgriff 24 weist eine Anzahl von Schnittstellenflächen auf, die als diejenigen Bereiche des Handgriffs definiert sind, die so angepasst sind, dass sie während des Betriebs des Schienenfahrzeugs in den Handteller eines Fahrers passen. Eine erste Schnittstellenfläche wird von der Oberseite 40 bereitgestellt, auf der der Handteller ruhen kann. Eine zweite Schnittstellenfläche wird von der Zwischenfläche 42 bereitgestellt, die von der hohlen Hand umschlossen werden kann.
3 zeigt eine Vorderseitenansicht der Antriebssteuerung 20. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Handgriff 24 mit einer Anzahl von Schaltern versehen. Ein erster elektrodynamischer Überbrückungsschalter 44 übersteuert die anderen Bremssysteme zugunsten des elektrodynamischen Bremssystems 32. Bei Betätigung dieses ersten Schalters 44 veranlasst die Bewegung der Antriebssteuerung 20 in der Richtung A den Regler 22 zum Anlegen von Signalen an das elektrodynamische Bremssystem 32. Ein zweiter pneumatischer Überbrückungsschalter 46 übersteuert die anderen Bremssysteme zugunsten des pneumatischen Bremssystems 30. Bei Betätigung dieses zweiten Schalters 46 veranlasst die Bewegung der Antriebssteuerung 20 in der Richtung A den Regler 22 zum Anlegen von Signalen an das pneumatische Bremssystem 30. Ein dritter selbsttätiger Überbrückungsschalter 48 übersteuert die anderen Bremssysteme zugunsten des selbsttätigen Bremssystems 34. Bei Betätigung dieses dritten Schalters 48 veranlasst die Bewegung der Antriebssteuerung 20 in der Richtung A den Regler 22 zum Anlegen von Signalen an das selbsttätige Bremssystem 34.
Gemäß einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Lage und Anordnung dieser Schalter wichtig. Erstens müssen sie sich von den Schnittstellenflächen 40, 42 des Handgriffs 24 entfernt befinden, damit der Fahrer während des Gebrauchs nicht verpflichtet ist, seine Hand auf den Schaltern zu halten. Um dieses Ziel zu erreichen, sind die Schalter an der nach hinten weisenden Oberfläche des Handgriffs 24 angeordnet. Zweitens sollten sie so angeordnet sein, dass sie auch nicht leicht ungewollt betätigt werden können. Zu diesem Zweck befinden sich die Schalter in Aussparungen 45, 47, 49 unterhalb der Höhe der Oberfläche des Handgriffs 24. Drittens sollten sie fühlbar leicht voneinander unterschieden werden können, um die Betätigung des falschen Schalters zu vermeiden, insbesondere dann, wenn der Fahrer sie allein durch Tastberührung betätigt. Um dies zu erreichen, sind die Schalter durch Kanten 52 voneinander getrennt und haben auch verschiedene Formen.
Ein Querschnitt durch den Handgriff 24 ist in 4 dargestellt, die die Schalter 44, 46 und 48 und ihre Lage auf der nach hinten weisenden Oberfläche des Handgriffs zeigen. Kabel 50 verbinden die Schalter mit dem Regler 22. Es können verschiedene Schalterformen vorgesehen sein. In der vorliegenden Ausgestaltung sind die Schalter 44, 46 und 48 als einfachwirkende Schalter angeordnet, wobei die Betätigung eines Schalters die Übersteuerung der anderen verursacht. Es ist auch möglich, dass sie als Kippschalter mit zwei oder drei Stellungen angeordnet sind, womit ein jeweiliges Bremssystem ausgewählt werden kann. Die vorliegende Erfindung zeigt sie zwar übereinander, es können aber auch zwei oder mehr von ihnen nebeneinander liegen.
5 ist ein weiterer Querschnitt in einer horizontalen Ebene und illustriert den Aufbau des Handgriffs 24. Ein weiterer wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in diesem Aufbau.
Wie aus den 3, 4 und 5 ersichtlich ist, wird der Handgriff von einem ersten gekrümmten Körperabschnitt 54 gebildet, der eine Öffnung 55 in einen Innenraum und einen zweiten Deckelabschnitt 56 hat. Die Fuge 57 zwischen dem Deckelabschnitt 56 und dem Körperabschnitt 54 befindet sich vorzugsweise von den Schnittstellenflächen 40 und 42 entfernt. Des Weiteren ist der Deckelabschnitt 56 auch mit Bezug auf den Körperabschnitt 54 leicht eingelassen. Diese Aspekte zusammen stellen sicher, dass die Hand des Fahrers nicht mit irgendwelchen scharfen Kanten, die von der Fuge 57 verursacht werden, in Kontakt kommt. Die Schalter 44, 46 und 48 befinden sich alle auf dem Deckelabschnitt 56. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass während der Herstellung und Wartung der Antriebssteuerung ein leichter Zugang zu diesen Schaltern und eine leichte Installation dieser Schalter gewährleistet ist.
Die Verbindung zwischen den zwei Abschnitten hängt von den jeweiligen verwendeten Werkstoffen ab und kann durch Schrauben, Klammerbefestigung oder mehr dauerhafte Mittel wie Kleben oder Schweißen hergestellt werden. Die Ausgestaltung gemäß 4 weist ein an der Basis des Deckelabschnitts 56 gebildetes Lippenelement 62 auf, das in den Körperabschnitt 54 gesteckt wird. Der Deckelabschnitt kann dann nach oben um das Lippenelement geschwenkt werden, bis er in einer an den Rändern der Öffnung 55 gebildeten Aussparung 64 eingerastet wird.
Der Deckelabschnitt 56 und der Körperabschnitt 54 können aus jedem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein, das robust genug ist, um den mit einem Fahrschalter für ein Schienenfahrzeug assoziierten Kräften und Abnutzungen standzuhalten. Beispielhafte Materialien sind elastische und starre Kunststoffe, Metalle, Verbundstoffe sowie alle Kombinationen der Obigen. Vorteilhaft kann im Handgriff Metall verwendet werden, um das Vorhandensein statischer Aufladung und ihre unangenehmen Wirkungen durch Erden zu vermeiden.
6 zeigt eine Darstellung der Oberseite 40 des Handgriffs 24 des Fahrschalters 20. In dieser Darstellung ist nur der obere Teil des Deckelabschnitts 56, der den dritten automatischen Überbrückungsschalter 48 trägt, sichtbar. Wie oben angegeben, sind aber sowohl dieser Schalter 48 als auch dieser Abschnitt des Deckelabschnitts 56 im Verhältnis zur Oberseite 40 eingelassen, so dass die Hand des Fahrers bequem auf dieser Schnittstellenfläche liegen kann.
Der Komfort der Hand des Fahrers ist mit Bezug auf eine weitere Funktion der Antriebssteuerung 20 besonders wichtig. Die Antriebssteuerung kann in einer dritten Richtung C allgemein nach unten betätigt werden. Diese Bewegung betätigt die Totmannfunktion. Während des Betriebs des Schienenfahrzeugs muss der Fahrer den Totmannschalter in regelmäßigen Intervallen, meist alle 30 bis 60 Sekunden, betätigen. Wenn der Totmannschalter nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne betätigt wird, gibt ein Sicherheitssystem ein Warnsignal ab, und wenn der Totmannschalter immer noch nicht betätigt wird, wird ein Notbremssystem aktiviert, um das Schienenfahrzeug selbsttätig zum Stillstand zu bringen. Kontinuierliche Betätigung der Totmannfunktion über eine lange Zeit hinweg kann zu Ermüdung und Blasenbildung führen, wenn der Schalter keine geeignete Gestalt hat.
Die Antriebssteuerung 20 der vorliegenden Erfindung eignet sich insofern besonders gut für die Betätigung der Totmannfunktion, als sie zwei alternative Positionen für die Fahrerhand bietet, was eine Haltungsänderung zulässt. Der Fahrer kann seine Hand auf die Oberseite 40 legen oder sie alternativ um die Zwischenfläche 42 legen, die beide ausreichend Unterstützung für die Betätigung der Antriebssteuerung 20 in der vertikalen Richtung C bereitstellen.
Eine zweite Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in den 7 und 8 illustriert, die eine Antriebssteuerung 100 ähnlich der ersten Ausgestaltung der 2 und 6 offenbaren. In dieser Ausgestaltung werden gleiche Nummern zum Bezeichnen gleicher Elemente verwendet. Die Antriebssteuerung 100 umfasst einen Handgriff 104 mit allgemein ähnlicher Konstruktion wie Handgriff 24. Sie weist aber eine dritte Schnittstellenfläche auf, die von der konisch erweiterten unteren Oberfläche 108 bereitgestellt wird. Die konisch erweiterte untere Oberfläche sorgt für eine praktische und bequeme Handstellung, mit der die Betätigung der oben erwähnten Totmannfunktion erreicht werden kann.
Der Handgriff 104 ist auch mit einer zusätzlichen Taste 110 versehen, die sich an einer Seitenregion des gekrümmten Körperabschnitts 54 befindet. Diese Taste kann verwendet werden, um eine beliebige weitere Funktion bereitzustellen, die eventuell in den Fahrschalter integriert werden soll. Zu Beispielen für derartige Funktionen kann eine Sicherheitsverriegelungsfunktion zum Verhindern der Bewegung der Antriebssteuerung 100, bis die Taste 110 gedrückt worden ist, zählen. Alternativ kann die Taste 110 zum Betätigen eines Warnsignals wie einem Signalhorn oder einer Pressluftfanfare verwendet werden. Eine weitere Taste 112 befindet sich an einer vorderen Fläche des Handgriffs 104 und kann ebenfalls für eine der obigen Funktionen verwendet werden. Es ist auch möglich, das beliebige dieser Tasten als Alternativen zu einem oder mehreren der auf dem Deckelabschnitt befindlichen Schalter 54, 56 und 58 oder zur Betätigung der Totmannfunktion verwendet werden. Aus den obigen Gründen sollten diese Tasten geeignet eingelassen sein, um ungewollte Betätigung zu vermeiden und Beschwerden für den Fahrer zu verhindern. Sie sollten sich auch geeignet von ihren Einbauorten unterscheiden, um eine Fehlbetätigung zu verhindern.
Als zusätzliche Hilfe bei der Erkennung der einzelnen Tasten und Schalter können verschiedene Teile des Handgriffs mit Beleuchtungsmitteln versehen sein, um sicherzustellen, dass sie nachts erkennbar sind. In 7 ist der Handgriff 104 mit einem beleuchteten Streifen aus transparentem Material 116 versehen, der dank einer LED oder anderen Lichtquelle, die sich im Handgriff 104 befindet, leuchtet. Alternativ kann dieser Streifen aus Leuchtstoff gebildet sein, der im Dunkeln leuchtet. Auch wird in Betracht gezogen, dass verschiedene Tasten und Schalter ebenfalls mit Beleuchtungsmitteln versehen werden können. Zum Beispiel können alle Schalter aus transparentem oder lichtleitendem Material gebildet sein und von einer Lichtquelle im Handgriff beleuchtet werden.
Die Ansicht der Oberseite 40 des Handgriffs 104 in 8 illustriert den Deckelabschnitt 56, der in der Richtung B weiter nach vorn verläuft. Diese Form des Deckelabschnitts 56 sorgt für mehr Zugang zum Innenraum im Körperabschnitt 54.
Die obigen Beispiele illustrieren zwar bevorzugte Beispiele für die vorliegende Erfindung, es ist aber zu beachten, dass auch verschiedene andere Anordnungen von Antriebssteuerungen und Handgriffen in Betracht gezogen werden können, die in den Schutzbereich der angehängten Ansprüche fallen. Insbesondere kann anstatt einem drehbar auf einer Welle montierten Handgriff der ganze Handgriff gleitfähig am Regler montiert sein.
Die vorliegende Erfindung wurde zwar in Bezug auf einen Fahrschalter für ein Schienenfahrzeug besprochen, es ist aber auch vorgesehen, dass sie auf andere Fahrzeuge angewendet werden kann, bei denen mehrere Funktionen an einem einzelnen Bedienelement erforderlich sind. Zu derartigen Anwendungen können Flugzeuge, Schiffe, Boote, Kräne und mechanische Bagger zählen.

Claims

Ein Schienenfahrzeug, wobei das Schienenfahrzeug mit einem Antriebsmittel (26) und mehreren Bremsmitteln (30, 32) versehen ist, wobei das Schienenfahrzeug ferner mit einer Antriebssteuerung (20) versehen ist, wobei die Bewegung der Antriebssteuerung zur Steuerung des Antriebsmittels und der mehreren Bremsmittel dient, um die Geschwindigkeit des Zugs anzupassen, wobei die Antriebssteuerung ferner einen Schalter (44) umfaßt, mit dem ein oder mehrere der Bremsmittel selektiv entaktiviert werden kann/können.
Ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Schienenfahrzeug ferner mit einem selbsttätigen Sicherheitsbremssystem versehen ist, und wobei die Antriebssteuerung einen mit dem selbsttätigen System verbundenen Schalter umfaßt.
Ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei weitere Schalter (46, 48) auf der Antriebssteuerung für weitere wesentliche Funktionen des Schienenfahrzeugs vorgesehen sind.
Ein Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei der/die Schalter so auf der Antriebssteuerung angeordnet ist/sind, daß ungewollte Aktivierung vermieden wird.
Ein Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebssteuerung eine Schnittstellenfläche (40, 42) hat, die so angepaßt ist, daß sie in den Handteller eines Benutzers paßt, wobei der/die Schalter auf einer anderen Oberfläche der Antriebssteuerung als derjenigen der Schnittstelle angeordnet sind.
Ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, das ferner einen Fahrschalter umfaßt, der die Antriebssteuerung und einen Regler (22) enthält, wobei der Regler geeignet ist, bei Bewegung der Antriebssteuerung in eine erste Richtung im Verhältnis zum Regler ein Antriebssignal zu generieren und bei Bewegung in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ein Bremssignal zu generieren, und wobei der Schalter so auf der Antriebssteuerung angeordnet ist, daß ungewollte Bedienung des Schalters ausgeschlossen ist.
Das Schienenfahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Antriebssteuerung ferner mit einem zweiten Schaltmittel (46) versehen ist, wobei die Betätigung des zweiten Schalters den Betrieb einer zweiten wesentlichen Funktion des Schienenfahrzeugs auslöst, wobei der zweite Schalter ebenfalls so auf der Antriebssteuerung angebracht ist, daß eine ungewollte Bedienung des zweiten Schalters ausgeschlossen ist, und wobei der erste und der zweite Schalter getrennt angeordnet sind, damit sie leicht fühlbar unterschieden werden können.
Das Schienenfahrzeug nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die Antriebssteuerung in einer dritten im allgemeinen vertikalen Richtung bewegbar ist, um eine dritte oder weitere wesentliche Funktion zu aktivieren.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 8, wobei die Antriebssteuerung im allgemeinen als drehbarer Joystick ausgebildet ist.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 8, wobei die Antriebssteuerung im allgemeinen als ein verschiebbarer Handgriff ausgebildet ist.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 10, wobei sich der Schalter auf der Oberfläche der Antriebssteuerung und im allgemeinen gegenüber der zweiten Richtung angeordnet ist.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 11, wobei die Antriebssteuerung eine Schnittstellenfläche (40, 42) hat, die so angepaßt ist, daß sie in den Handteller eines Benutzers paßt, wobei der Schalter auf einer anderen Oberfläche der Antriebssteuerung als derjenigen der Schnittstelle angeordnet sind.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 12, wobei die Antriebssteuerung mehrere Schnittstellenflächen hat, die so angepaßt sind, daß sie in den Handteller eines Benutzers passen, wobei keine der Schnittstellenflächen mit Schaltern versehen ist.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 13, wobei die Antriebssteuerung einen im allgemeinen hohlen Handgriff umfaßt, wobei der Handgriff aus zwei verbundenen Teilen gebildet wird, wobei ein erster im allgemeinen gekrümmter Körperabschnitt (54) einen Innenraum hat, und ein zweiter Deckelabschnitt (56) dazu dient, den Innenraum zu schließen.
Das Schienenfahrzeug nach Anspruch 14 wie von Anspruch 12 oder Anspruch 13 abhängig, wobei sich die Fuge zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt außerhalb der Schnittstellenfläche befindet.
Das Schienenfahrzeug nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei der Schalter auf dem Deckelabschnitt vorhanden ist.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 16, wobei die Antriebssteuerung ein Beleuchtungsmittel (116) einschließt, das geeignet ist, die Antriebssteuerung zu beleuchten.
Das Schienenfahrzeug nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 6 bis 17, wobei die Antriebssteuerung ferner Blockiermittel umfaßt, die geeignet sind, die Bewegung des Antriebsmittels in die erste Richtung zu verhindern, bis die Blockierung gelöst worden ist.
Ein Fahrschalter für ein Schienenfahrzeug, das mit Antriebsmitteln (26) und mehreren Bremsmitteln (30, 32) versehen ist, wobei der Fahrschalter eine Antriebssteuerung (20) und einen Regler (22) umfaßt, wobei der Regler so angepaßt ist, daß er bei Bewegung der Antriebssteuerung in eine erste Richtung im Verhältnis zum Regler ein Antriebssignal generiert und bei Bewegung in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ein Bremssignal generiert, wobei die Bewegung der Antriebssteuerung dazu dient, das Antriebsmittel und die mehreren Bremsmittel zu steuern, um die Geschwindigkeit des Zugs anzupassen, wobei die Antriebssteuerung ferner mit einem Schalter (44) versehen ist, mit dem ein oder mehrere Bremsmittel selektiv entaktiviert werden können, und wobei der Schalter so auf der Antriebssteuerung angeordnet ist, daß ungewollte Betätigung des Schalters ausgeschlossen ist.
Ein Fahrschalter nach Anspruch 19, wobei die Antriebssteuerung ferner mit einem zweiten Schaltmittel (46, 48) versehen ist, wobei die Betätigung des zweiten Schalters den Betrieb einer zweiten wesentlichen Funktion für das Schienenfahrzeug auslöst, wobei der zweite Schalter ebenfalls so auf der Antriebssteuerung angeordnet ist, daß ungewollte Betätigung des zweiten Schalters ausgeschlossen ist, und wobei der erste und der zweite Schalter getrennt angeordnet sind, so daß sie leicht fühlbar unterschieden werden können.
Ein Fahrschalter nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, wobei die Antriebssteuerung in einer dritten im allgemeinen vertikalen Richtung bewegbar ist, um eine dritte oder weitere wesentliche Funktion zu aktivieren.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 21, wobei die Antriebssteuerung im allgemeinen als drehbarer Joystick ausgebildet ist.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 22, wobei die Antriebssteuerung im allgemeinen als ein verschiebbarer Handgriff ausgebildet ist.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 23, wobei sich der Schalter auf der Oberfläche der Antriebssteuerung und im allgemeinen gegenüber der zweiten Richtung angeordnet befindet.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 24, wobei die Antriebssteuerung eine Schnittstellenfläche (40, 42) hat, die so angepaßt ist, daß sie in den Handteller eines Benutzers paßt, wobei der Schalter auf einer anderen Oberfläche der Antriebssteuerung als derjenigen der Schnittstelle angeordnet ist.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 25, wobei die Antriebssteuerung mehrere Schnittstellenflächen hat, die so angepaßt sind, daß sie in den Handteller eines Benutzers passen, wobei keine der Schnittstellenflächen mit Schaltern versehen ist.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 26, wobei die Antriebssteuerung einen im allgemeinen hohlen Handgriff umfaßt, wobei der Handgriff aus zwei verbundenen Teilen gebildet wird, wobei ein erster im allgemeinen gekrümmter Körperabschnitt (52) einen Innenraum hat, und ein zweiter Deckelabschnitt (54) dazu dient, den Innenraum zu schließen.
Ein Fahrschalter nach Anspruch 27 wie von Anspruch 25 oder Anspruch 26 abhängig, wobei sich die Fuge zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt außerhalb der Schnittstellenfläche befindet.
Ein Fahrschalter nach Anspruch 27 oder Anspruch 28, wobei der Schalter auf dem Deckelabschnitt vorhanden ist.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 29, wobei die Antriebssteuerung ein Beleuchtungsmittel (116) einschließt, das geeignet ist, die Antriebssteuerung zu beleuchten.
Ein Fahrschalter nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 19 bis 30, wobei die Antriebssteuerung ferner Blockiermittel umfaßt, die geeignet sind, die Bewegung des Antriebsmittels in die erste Richtung zu verhindern, bis die Blockierung gelöst worden ist.