EP1999001A1 - Einrichtung zur anschaltung und überwachung einer lichtsignalanlage im eisenbahnverkehr - Google Patents

Einrichtung zur anschaltung und überwachung einer lichtsignalanlage im eisenbahnverkehr

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Publication number
EP1999001A1
EP1999001A1 EP07723762A EP07723762A EP1999001A1 EP 1999001 A1 EP1999001 A1 EP 1999001A1 EP 07723762 A EP07723762 A EP 07723762A EP 07723762 A EP07723762 A EP 07723762A EP 1999001 A1 EP1999001 A1 EP 1999001A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control unit
signal
control
functional state
signaling device
Prior art date
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Application number
EP07723762A
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English (en)
French (fr)
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EP1999001B1 (de
Inventor
Götz Dittmar
Walter Pyschny
Ralf Siebelds
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tiefenbach GmbH
Original Assignee
Tiefenbach GmbH
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Filing date
Publication date
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Application filed by Tiefenbach GmbH filed Critical Tiefenbach GmbH
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Publication of EP1999001A1 publication Critical patent/EP1999001A1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12—Visible signals
    • B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809—Daylight signals
    • B61L5/1881—Wiring diagrams for power supply, control or testing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems

Definitions

  • the present invention is a method and an apparatus for operating a signal device of a railway system, which is based on the modular use of decentralized control units at the location of the signaling device or assigned thereto, according to the preamble of claim 1 and claim 10.
  • a signal device is understood to mean, in particular, a corresponding light signal with which, for example, the entry into a section is signal-technically regulated.
  • the present invention seeks to provide a method and apparatus for operating a signaling device to railway system, which allow to ensure the most secure and modular operation and design of the signaling device.
  • the inventive method for operating a signal device of a railway system wherein the signal device is assigned at least a first decentralized control unit and a second decentralized control unit and wherein each control unit can deliver at least one control signal based on the fact that the signal device is operated in a first functional state, if at least a control unit which outputs at least one control signal (OR linkage), the signal device is operated in a second functional state when the first control unit and the second control unit outputs the at least one control signal (AND operation) and the signal device is operated in the first functional state when the control signal of the first control unit and the control signal of the second control unit do not match.
  • a first functional state is understood to mean a safe state in which a risk to rail transport can be reliably ruled out.
  • a safe functional state is a state in which the signal device displays a warning signal, in particular a stop signal or the like. In this way, it is always ensured by means of the method according to the invention that the signal device is operated in a safe functional state, even if only one of the decentralized control units emits the first control signal.
  • the first control signal is the control signal, which should put the signal device in the first functional state in normal operation.
  • the at least one second functional state comprises all further functional states of the signaling device. In particular, it may be the display of various different signals that are implemented in the signaling device.
  • each of these second functional states can also be assigned its own second control signal, so that the corresponding second functional state is then triggered with the output of the second control signal, which in turn can take place via the AND link.
  • the signal device is only put into or operated in a second functional state when both control units deliver the corresponding second control signal. If there is a discrepancy between the control signal output by the first and the second control unit, In particular, one control unit emits the first control signal and the other control unit emits a second control signal, so the signal device is operated in the first functional state in order to prevent risks to rail traffic.
  • the control units are preferably realized by a corresponding microcontroller.
  • a control signal in the sense of this application in particular comprises a signal with which the signal device is put into a specific functional state and a signal with which a functional state determined by the control unit is transmitted.
  • control signals of the first and the second control unit are compared with one another in at least one of the control units.
  • each of the control units is designed so that a comparison of the control signals can take place in it.
  • the own control signal of the respective control unit is also understood here to mean a functional state which is determined and monitored by the control unit.
  • control signals are taken into account over a predefinable period of time in the comparison of the control signals.
  • the period of time is predetermined so that usual reaction times of the control units can be taken into account.
  • the signal device is operated in the first functional state, although both control units emit identical control signals and these are not present in parallel due to the inertia of the system.
  • a single-channel or two-channel control command is transmitted to the control units by a central signal control unit.
  • This central signal control unit can be realized, for example, in a signal box or be part of such. From this central signal control unit, a control command is transmitted to the control units, with which, for example, the signal device is to be put into a specific second functional state. This control command is recorded in the control units and processed there. In particular, a corresponding control command is transmitted from the control unit to the signaling device in order to ensure that the signaling device is operated in the control command corresponding desired functional state.
  • each control unit monitors whether the signal device is operated in the desired functional state and outputs a control signal which can be assigned to the monitored functional state of the signal device.
  • each control unit emits a corresponding control signal which corresponds to the determined setpoint functional state, it is possible to control the overall system by comparing the control signals of the individual control units.
  • the signal device is then operated in the safe first functional state if a discrepancy results between the control signals of the control units.
  • the central signal control unit and the first and second control units communicate with one another via at least one of the following methods: a) electromagnetic radiation; b) light; c) Bus systems (eg RS485, TCP / IP) and d) a modulation of the supply voltage.
  • communication via electromagnetic radiation is understood in particular to be a wireless communication, preferably based on electromagnetic radiation in the radio-frequency range.
  • a data transmission via light not bound to an optical waveguide, for example by means of a suitably operated laser, is to be understood.
  • Data transmission with light also means the transmission of data through an optical waveguide, for example a correspondingly formed optical fiber.
  • a modulation of the supply voltage is understood in particular to be a so-called powerline communication in which a voltage which serves to supply power to the control units is correspondingly modulated, in particular frequency-modulated.
  • each control unit compares the control signal of at least one other control unit with its own control signal.
  • an error check of at least part of the signal device and / or the control units takes place.
  • the signaling device comprises at least one light source, preferably at least one incandescent lamp or LED insert.
  • the signaling device comprises 4 to 10 incandescent lamps.
  • Each of these incandescent lamps can also have a so-called secondary thread also called a main thread.
  • the secondary thread is then turned on when it has been determined that the main thread is broken. This is a further redundancy, since in case of failure of the main thread not the signal device fails, but can continue to operate on the secondary thread to repair the main thread.
  • the control units or at least one control unit are designed so that both the main threads and the secondary threads can be tested by corresponding light bulbs of the signaling device. In addition, at least parts of the control units can be checked.
  • the second functional state is assigned a second control signal, wherein the signal device is again operated in the second functional state when the first control unit and the second control unit emit the second control signal independently.
  • an apparatus for operating a signaling device of a railway system comprises at least a first decentralized control unit and a second decentralized control unit.
  • Each control unit can deliver at least one control signal.
  • each control unit comprises means for monitoring the functional state of the signaling device and means for comparing the determined functional state with a control signal of another control unit and means for transmitting a control signal.
  • Each control unit is designed so that the signal device can be operated in a first functional state if at least one control unit emits the first control signal and the signal device is operable in the first functional state if the control signal of the first and second control units do not coincide.
  • each control unit can be designed in the form of a corresponding microcontroller.
  • the first functional state is in particular a so-called safe functional state, in which a risk to rail transport is avoided as far as possible.
  • the first functional state is a STOP signal.
  • the design of two control units provides redundancy, which further increases the security of the signaling device by comparing the control signals of the two control units.
  • control units are designed so that the signal device is operable in a second functional state, when the first and the second control unit the least at least one control signal independently.
  • the control units may be designed so that the signal device is operable in a second functional state, when the first and the second control unit the least at least one control signal independently.
  • control units may be configured such that the signal device is operable in a second functional state, when the first control unit and the second control unit independently emit a second control signal.
  • At least one communication interface for maintaining a connection with a central control unit is formed.
  • connection Under the conversation of a connection is understood in particular that a connection is established and operated.
  • the connection can be established wireless or wired.
  • the central control unit may for example be part of a correspondingly formed interlocking, which can be operated manually or automatically.
  • the communication interface allows a data transmission based on at least one of the following methods: a) electromagnetic radiation; b) light; c) bus systems (e.g., RS485, TCP / IP) and d) a supply voltage modulation.
  • a) electromagnetic radiation e.g., RS485, TCP / IP
  • d) a supply voltage modulation e.g., RS485, TCP / IP
  • both control units are designed so that a combination of these control units, a test of a part or the entire signal device and / or the device according to the invention can be carried out.
  • control units are formed galvanically isolated from each other.
  • the galvanic separation advantageously increases the safety of the device according to the invention, since an electrical influence on a control unit is prevented by one of the other control units.
  • the communication interface of the control units is formed galvanically and / or optically separated.
  • the galvanic and / or optical separation of the communication interface from the control units advantageously reduces the possibility that disturbances are transmitted from the communication interface to the control units and vice versa.
  • this has a housing which forms an electromagnetic shield at least around parts of the device.
  • the housing forms a Faraday cage.
  • the control units and / or communication interface are shielded electromagnetically.
  • this is an embodiment of the electromagnetic shield, which is protected against electromagnetic pulses or electrostatic discharges.
  • the decentralized light signal operating device includes two decentralized control units, which may be designed, for example, as microcontrollers (microprocessors). These two control units can communicate together via a data communication with the aid of a suitable interface with the central signal control unit in the interlocking.
  • the system can be expanded in the form that both control units communicate independently with one another via a data communication link with the central signal control unit in the interlocking.
  • the light signal operating device is decentralized, i. housed in the vicinity of the signaling device and communicates with the corresponding central computer unit (control card, slave card) of the central signal control unit.
  • the communication between the decentralized light signal operating device and the central signal control unit can be effected by powerline communication, fiber optic communication, bus systems or radio communication. It can u.a. and the following signals are controlled by way of example:
  • Protective signals e.g. 2 lamps are controlled simultaneously;
  • the device has in its basic equipment the ability to individually control six lamps. Of these six lamps, two lamps have a main and subsidiary thread, and the sub-thread is turned on independently of a control unit when it is detected that the main thread is broken. With a corresponding extension, up to 28 lamps can be individually switched on and monitored.
  • the invention will be explained in more detail with reference to the attached figures, without the invention being restricted to the exemplary embodiments shown there. They show schematically:
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention
  • Fig. 2 is an example of the construction of a control unit
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 6 shows a third flow chart for explaining the method according to the invention.
  • FIG. 8 shows a first circuit diagram of the signaling device with a device according to the invention
  • FIG. 9 shows a second circuit diagram of the device according to the invention with signal device
  • FIG. 10 shows a third circuit diagram of the device according to the invention with signal device
  • FIG. 12 shows a two-channel data transmission
  • Fig. 13 Flowchart: response to a command or status query;
  • Fig. 14 Flow chart: Mutual control of ⁇ C;
  • Fig. 15 Flowchart: a light signal is turned on
  • Fig. 16 Flow chart: a light signal remains on.
  • Fig. 1 shows schematically a first embodiment of a device 1 according to the invention for operating a signaling device 2 of a railway system.
  • the device 1 comprises a first control unit 3 and a second control unit 4.
  • These control units 3, 4 are of decentralized design, ie. H. locally associated with the signaling device 2. In particular, this means that these components are not formed in a remote interlocking, but in the vicinity of the signaling device 2.
  • Each control unit 3, 4 can deliver a first control signal and at least a second control signal and monitor the current functional state of the signaling device 2.
  • Fig. 2 shows the control units 3, 4 schematically in detail.
  • Each of the control units 3, 4 has means 5 for monitoring the functional state of the signaling device 2, means 6 for comparing the determined functional state with a control signal of another control unit 4, 3 and means 7 for transmitting a control signal.
  • each control unit 3, 4 is designed so that the signal device 2 is operable in a first functional state, if at least one control unit 3, 4 at least one control signal and the signal device is operable in the first functional state when the control signal of the first control unit 3 and second control unit 4 do not match.
  • the means 5, 6, 7 are connected to one another via signal lines 8, to the signaling device 2 and to the respective other control unit 4, 3.
  • the result of this monitoring could be that the signal device 2 is operated in a first functional state or a second functional state or else that a defect in the signal device 2 is present .
  • a comparison of the functional state which was determined via the means 5, with the control signal of the respective other control unit 4, 3 and optionally with its own transmitted by the means 7 control signal. If it is determined by the means 6 for comparing that the first control unit 3 and the second control unit 4 deliver unequal control signals, then it is automatically caused that the signal device 2 is operated in the first safe functional state.
  • a corresponding warning can be sent to a central control unit so that it is informed about a malfunction of the signaling device 2 and / or one of the control units 3, 4.
  • the device 1 comprises a communication interface 9, which allows data transmission by means of electromagnetic radiation, bus systems, light and / or modulation of the supply voltage of the device 1 and / or the control units 3, 4.
  • This may be, for example, a so-called powerline modem, a fiber optic converter or a radio modem.
  • the communication between the control units 3, 4, which are connected to one another by means of corresponding connections 10 and to the communication interface 9, can take place via a so-called RS-485 interface.
  • the connections 10 are preferably designed to be redundant in order to continue to be able to operate the device 1 according to the invention if one of the connections 10 fails.
  • Target functional states of the signaling device 2 can be transmitted to the control units 3, 4 via the communication interface 9. Based on this target functional state of the functional state of the signaling device 2 is to be set. Via the connections 10 between the signaling device 2 and the first 3 and second control unit 4, the control units 3, 4 can read the current functional state of the signaling device 2. Furthermore, corresponding control signals from the control units 3, 4 to the signal device 2 can be output via these connections 10, which effects a change in the functional state or a maintenance of an existing functional state of the signal device 2.
  • the signal device 2 is operated in a first functional state when at least one control unit 3, 4 outputs the first control signal.
  • both control units 3, 4 can jointly effect a second functional state of the signaling device 2, in which both control units 3, 4 consistently transmit the corresponding at least one control signal to the signaling device 2.
  • This signal match is checked in both control units 3, 4.
  • the control signals of the corresponding control unit 3, 4 are transmitted to the respective other control unit 4, 3 via the corresponding connections 10 and compared there with the own control signal and / or the functional state of the signaling device 2 determined by this control unit 4, 3. If one of the control units 3, 4 determines that the control signals of the control units 3, 4 are not identical, the signal device 2 is automatically brought into the first functional state and operated therein.
  • the method according to the invention and the device according to the invention thus enable a redundant control operation of the signal device 2, in which case the failure of a system, for example a control unit 3, 4 or one of the parts of the control unit 3, 4, automatically produces the safe first functional state of the signaling device 2 and this in this is operated.
  • FIG 3 shows schematically a second exemplary embodiment of a device 1 according to the invention. This differs from the first exemplary embodiment in that, instead of a communication interface 9, two communication interfaces 9 are formed which are each connected redundantly to both control devices 3, 4 via corresponding connections 10.
  • step 100 the communication interface 9 receives a command by means of which the signal device 2 is to be set to a desired functional state.
  • step 100 the forwarding of this command by the communication interface 9 to the control units 3, 4.
  • the control units 3, 4 are addressed individually, so that in step 101, the control units 3, 4 check whether the corresponding command determines for them is.
  • step 102 takes place the decision that the destination address is equal to the own address of the control unit 3, 4. If the control unit 3, 4 determines that the corresponding command is not intended for it, no further action takes place.
  • step 103 the control unit 3 executes the corresponding command.
  • step 104 the corresponding command is monitored by the first control unit 3.
  • the second control unit 4 executes the corresponding command in step 105 and, in step 106, monitors the execution of this command.
  • the second control unit 4 transmits the corresponding status of the control unit to the first control unit 3.
  • a comparison of the status, which the first control unit 3 has received by the monitoring of the signaling unit 2, with the status takes place in the first control unit 3 that the control unit 4 has received due to the monitoring of the signaling device 2.
  • a predefinable period of time is taken into account for the comparison in this method step as well as in all other method steps in which a comparison takes place, ie, the system waits for the duration of the predefinable period of time and then carries out the comparison.
  • step 109 the first control unit 3 causes the signal device 2 to operate in the first functional state.
  • step 110 the first control unit sends its status information to the communication interface 9, via which this information is sent to a central control unit.
  • Step 110 is also executed if the status of the two controllers 3, 4 is identical in step 108.
  • the status of the signaling device 2 determined by the first control unit 3 is transmitted to the second control unit 4.
  • step 111 a comparison of the status of the signaling device 2 transmitted by the first control unit 3 to the second control unit 4 ensues If the status is identical, the second control unit 4 also transmits its status to the communication interface 9 for forwarding to the central control unit in step 112. Also in method step 111, a predefinable period of time is waited until the comparison is carried out.
  • step 111 the comparison (step 111) carried out by the second control unit 4 has been negative, that is to say if the first control unit 3 and the second control unit 4 have determined a different status of the signal device 2, then the conversion of the signal device 4 takes place in step 113 by the second control unit 4 performed on the first functional state.
  • step 114 the status of the second control unit 4 is sent to the communication interface 9 via steps 114 and 110, in which the communication interface 9 and, in addition, the central control unit is informed about the present status of the control units 3, 4 in the case of a malfunction in which the signaling device 2 is placed in the first functional state and operated, the central control unit also informs, so that the present problem can be sought in a targeted manner.
  • a point-shaped train protection for example a so-called inductive train protection, can be activated in an advantageous manner.
  • step 200 the second control unit 4 sends the status of the signaling device 2 determined by it to the first control unit 3.
  • step 201 the first control unit 3 compares the status of the signaling device 2 determined by the first control unit 3 with the status transmitted by the second control unit 4 the signal device 2. If these two statuses correspond to one another, the first control unit 3 transmits the status of the signal device 2 determined by it to the second control unit 4.
  • step 201 shows that the two statuses do not match
  • the first control unit 3 first of all activates the signaling device 2 in step 203 in such a way that it is operated in the first functional state and then sends the status determined by the first control unit 3 to the second control unit 4.
  • the second control unit 4 performs a comparison of the status of the signal device 2, which was determined by the second control unit 4, with the status of the signal device 2, which was transmitted by the first control unit 3.
  • step 204 and in step 201 the data from a predetermined period of time is considered or it is waited for a predetermined period of time before the corresponding comparison is performed.
  • step 200 If the comparison in step 204 reveals that the determined statuses are identical, then step 200 is continued. If the check in step 204 reveals that the determined statuses are not identical, the second control unit 4 controls the signal device 2 in step 205 in such a way that it is operated in the first functional state. Thereafter, the transition to method step 200 takes place.
  • FIG. 6 describes, with reference to a flowchart, how the signal device 2 is controlled in such a way that it is put into a second functional state. This is, for example, the switching on of a light signal which is not a STOP signal or the operation of this light signal.
  • step 300 it is initially assumed that the signal device 2 is operated in the first functional state, ie the signal device 2 is in particular HALT.
  • step 301 the second control unit 4 receives the command to operate the signaling device 2 in a different functional state. In step 301, therefore, a desired functional state is transmitted to the second control unit 4. Then, in step 301, the second control unit 4 causes the signal device 2 to change to the second functional state.
  • the first functional unit 3 receives the command to operate the signaling device 2 in a desired functional state.
  • the first control unit 3 causes the signal device 2 to change to the desired functional state.
  • the commands are sent by a central control unit and received by the communication interface 9 and transmitted via the links 10 to the control units 3, 4.
  • step 303 the second control unit 4 determines the status of the signaling device 2 and transmits this determined status to the first control unit 3.
  • step 304 the first control unit 3 determines the status of the signaling device 2 and transmits it to the second control unit 4. Under the status of Signal device 2 is in particular the determined present desired functional state of the signaling device. 2 Understood.
  • step 305 the control units 3, 4 check their own status with the status transmitted by the respective other control unit 4, 3. If this check reveals identical statuses (step 306), the result is state 307, namely that the signaling device 2 is operated in the second functional state that corresponds to the predetermined desired functional state. If the result of the check 305 according to FIG. 306 is that the two statuses are not identical, then in step 308 the signal device 2 is brought into a second functional state by one of the control units 3, 4 and operated in this and a corresponding message via the communication interface 9 the central control unit sent.
  • FIG. 7 shows a further flowchart for explaining the method according to the invention.
  • the first control unit 3 checks the status of the signal device 2 in step 401.
  • the first control unit 3 sends this determined status at least once, preferably several times, as a control signal the second control unit 4.
  • the second control unit 4 checks the status of the signaling device 2.
  • the second control unit 4 sends this status at least once, preferably several times to the first control unit 3.
  • the first control unit 3 compares the through the first control unit 3 determined status of the signaling device 2 with the status of the signaling device 2, which was transmitted by the second control unit 4. If these statuses are identical, then step 400 is continued.
  • the signaling device 2 is further operated in the second functional state.
  • step 408 the second control unit 4 compares the status determined by the second control unit 4 with the status of the signaling device 2 transmitted by the first control unit 3. If these two statuses are identical, method step 400 is continued. If the two statuses are not identical in step 403 and in step 408, the signal device 2 is switched to the first functional state and a corresponding message is transmitted via the communication interface 9 to the central control unit.
  • FIG. 8 schematically shows a schematic diagram of the circuit which is for displacing the signal device 2 into the first functional state.
  • a power supply 11 is connected via a series resistor 12 and a first switch 13 and a second switch 14 with a light bulb 15.
  • the first switch 13 is formed by, is part of, and / or is a switch controlled by the first control unit 3.
  • the second switch 14 is formed by, is part of, and / or is a switch controlled by the second control unit 4. In particular, these may be relays which are switched by the corresponding control unit 3, 4.
  • the incandescent lamp 15 is an incandescent lamp which is operated in the first functional state of the signal device 2. In particular, this is a red light bulb, which represents a STOP signal.
  • a first measuring resistor 16 and a second measuring resistor 17 are formed. These measuring resistors 16, 17 serve as so-called shunt resistors. In this case, the voltage drop across these measuring resistors 16, 17 or also the current flowing through these measuring resistors 16, 17 is measured. These quantities can be converted into each other according to Ohm's law.
  • a first test cycle can be carried out during the transition from the first functional state into a second functional state of the signal device 2.
  • a so-called secondary thread is formed, which can basically be formed in the same incandescent lamp or which can form a second incandescent lamp.
  • the control units 3, 4 in this case have a so-called automatic Maufadeneinscnies, which means that when the main thread of the bulb 15 is defective, the corresponding secondary thread is automatically activated.
  • the test cycle envisages that the first and second control units 3, 4 deactivate automatic secondary thread detection. Thereafter, the second switch 14 of the second control unit 4 turns off the main thread of the bulb 15.
  • the first switch 13 of the first control unit 3 can be checked whether the first switch 13 of the first control unit 3 closed is. This is done via the above-mentioned measured variables, since the current flowing through the measuring resistors 16, 17 must remain constant. After that, the second control unit 4 switches on the main thread of the incandescent lamp 15 again via the second switch 14. Next, the first switch 13 of the first control unit 3 turns off the corresponding main thread of the incandescent lamp 15. This makes it possible to check whether the switch 14 of the second control unit 4 is closed. Again, the current measured at the measuring resistors 16, 17 must remain constant. Thereafter, the first control unit 3 turns on the automatic Maufadeneinscrien. As a next step, the second control unit 4 switches off the main thread of the incandescent lamp 15 via the second switch 14.
  • the second control unit 4 switches off the main thread of the incandescent lamp 15 via the second switch 14. This makes it possible to check whether the first switch 13 of the first control unit 3 is closed. Subsequently, the second control unit 4 switches on the main thread of the incandescent lamp again via the second switch 14. This is followed by again an activation of the automatic Maufadeneinsciens the first 3 and second control unit 4. About this test cycle, the measured current across the measuring resistors 16, 17 must remain substantially constant in the transition of all elements involved.
  • a third test cycle can be performed while the signaling device 2 is in the first functional state.
  • the automatic Maufadeneinsciens the first 3 and the second control unit 4 is turned off during operation.
  • the second control unit 4 switches off the main thread of the incandescent lamp 15 via the second switch 14. This makes it possible to check whether the switch 13 of the first control unit 3 is closed. In this case, the current through the measuring resistors 16, 17 remains substantially constant.
  • the first control unit 3 switches on the automatic auxiliary thread switching. Subsequently, the first control unit 3 switches off the main thread of the light bulb 15. In this way, it can be checked whether the automatic secondary yarn insertion of the first control unit 3 is intact.
  • the second control unit 4 switches on the automatic secondary yarn insertion and the first control unit 3 switches on the automatic secondary yarn insertion. This makes it possible to check whether the automatic sub-threading of the second control unit 4 is intact. Subsequently, the first control unit 3 turns on the auxiliary thread turn on. As the next step, the second control unit 4 turns on the main thread of the incandescent lamp 15. This makes it possible to check whether the second switch 14 of the second control unit 4 is intact. Subsequently, the first control unit again switches on the main thread of the incandescent lamp 15. For intact components to be tested, the measured current across the measuring resistors 16, 17 must remain essentially constant over this entire test cycle.
  • FIG. 9 shows schematically a schematic diagram of a circuit arrangement for switching on a further light signal, ie for operating the signal device 2 in a second functional state.
  • a third switch 18 in the first control unit 3 and a fourth switch 19 in the second control unit 4 are formed, which are connected in series, so that when simultaneously closed switches 18 and 19, a connection of the second light bulb 20 takes place.
  • FIG. 10 shows a further schematic diagram of a circuit for the signal device 2 in a second functional state.
  • this schematic diagram is to be shown how a further incandescent lamp 20 in the off state by means of the control units 3, 4 can be tested.
  • the functions of the first switch 18 and second switch 19 are checked.
  • the second control unit 4 has a fifth switch 21 and the first control unit 3 has a sixth switch 22.
  • the test takes place in that the second control unit 4 opens the fifth switch 21 and the first control unit 3 closes the sixth switch 22.
  • the first control unit 3 switches on the third switch 18.
  • a short circuit in the fourth switch 18 can be detected.
  • the second control unit 4 switches on the fourth switch 19.
  • the first control unit turns off the third switch 18.
  • a short circuit in the third switch 18 can be detected.
  • the second control unit 4 the fourth switch
  • the test is also carried out here by means of a monitoring of the current flowing through the measuring resistors 16, 17 current. If intact components are present, the current should be substantially constant during the test.
  • the central signal control unit 23 of the signal box with PLC modem via two lines with each the first locally connected in the immediate vicinity of a signaling device (not shown) first control unit 3 (hereinafter also “microcontroller 3" or “ ⁇ Cl”) and a second control unit 4 (hereinafter also “microcontroller 4" or “ ⁇ C2").
  • first control unit 3 hereinafter also "microcontroller 3" or “ ⁇ Cl”
  • second control unit 4 hereinafter also “microcontroller 4" or " ⁇ C2”
  • Each of the microcontroller 3, .mu.Cl and microcontroller 4, .mu.C2 is connected via a respective connection 10 for signal transmission and transmission of the signal commands to the signal device 2 and signal control lines 8 with means 5 for Ü monitoring of the functional state.
  • both microcontrollers are interconnected via connecting lines (network) 10. This facility performs the following functions:
  • Both ⁇ C independently monitor the status of the light signal. 2.) Both ⁇ C communicate with each other via a CAN interface (s): the current status is communicated to the other ⁇ C.
  • Each ⁇ C can independently of the other ⁇ C bring the light signal into the safe state in which the light signal indicates the HALT signal. 4.) To be able to display the TRAVEL signal, both ⁇ C must perform the same corresponding control.
  • Both ⁇ C receive from the central signal control unit 23 of the interlocking the commands, which are sent via a modem or also in general: via a data communication device (for example, also a RS485 communication) to the interface.
  • a data communication device for example, also a RS485 communication
  • Both ⁇ C send via separate transmission paths their status to the interlocking. 2.) Both ⁇ C receive what the other ⁇ C sends to the modem on one of their
  • the remote signal operation device 1 determines that the communication with the signal control unit 23 is no longer present (e.g., timer has expired)
  • the remote signal operation device must transition to the signal safe state. That is, the HALT signal is displayed when there is no communication between the distributed light signal operation device 1 and the signal control unit 23. Also, the HALT signal is displayed when there is no communication with the signal control unit. This is detected by the signal control unit 23 and passed by command to the decentralized signal operating device 1. In addition, the HALT signal is displayed when the two ⁇ C have different monitoring results. This is set independently of the commands of the central signal control unit 23.
  • the decentralized light signal switching device will continuously check the various "filaments" (HfR, NfR, HfW, beacon), so that in the event of an error an immediate message to the central signal control unit 23 is possible even before the signal is required for the activation of a guideway.
  • the control of an Indusi unit assigned to the signal system is also carried out via the decentralized Trale light signal operating device 1.
  • the Indusi unit learns a train passing by a HALT pointing signal, an emergency braking.
  • the Indusi unit is then activated when the signal indicates the HALT term.
  • the Indusi unit consists of a track magnet: in an upward "electrically open" light metal housing.
  • this may also lead to a HALT-indicating disturbed main signal due to a substitute signal or a written command without emergency braking is triggered, the frequency influence can be bridged with a special Indusi command key.
  • each of the two ⁇ C can independently set the safe state.
  • Driving terms e.g., HpI, Hp2, beacon, Certainly can only be set together. Therefore, in the process before each mutual status check, a period of time must be waited for the other ⁇ C to get the chance to perform the drive accordingly:
  • the circuit is designed according to the principle of "non-reaction and high insulation between the outdoor installation and the indoor installation.” For this reason, optically controlled components are preferably used for the circuit, in particular MOSFET photovoltaic devices. taische relays, opto-couplers, linear opto-couplers, current sensor units, each with a linear opto-coupler.
  • the HALT signals should be switched on or off in a sequence so that it is possible to check whether both switches are still working. During a long active phase it is possible to check the individual switches without being visible from the outside.
  • the inventive method and the device 1 advantageously allow the safe operation of signaling devices 2 of railway systems.
  • the method according to the invention and the device 1 according to the invention ensure that, in the event of a malfunction within the control electronics, the signal device 2 is always operated in a safe first functional state, which consists for example in a HALT signal.
  • DSG decentralized light signal connection decentralized light signal switching device, decentralized light signal interface module
  • Sh protection (railway signals, e.g. Sh_0, Sh_l)

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Description

„Einrichtung zur Anschaltung und Überwachung einer Lichtsignalanlage im Eisenbahnverkehr"
Beschreibung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Signaleinrichtung einer Eisenbahnanlage, die auf den modularen Einsatz von dezentralen Steuerungseinheiten am Ort der Signaleinrichtung oder dieser zugeordnet beruht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs 10.
Aus dem Stand der Technik sind Steuerungen für Signaleinrichtungen von Eisenbahnanlagen bekannt, bei denen jede Signaleinrichtung zentral von einer Zentrale Steuerungseinheit gesteuert wird. Unter einer Signaleinrichtung wird hier insbesondere ein entsprechendes Lichtsignal verstanden, mit welchem beispielsweise die Einfahrt in einen Streckenabschnitt signaltechnisch geregelt wird.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Signaleinrichtung an Eisenbahnanlage anzugeben, die es gestatten, einen möglichst sicheren und modularen Betrieb und Aufbau der Signaleinrichtung zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Signaleinrichtung einer Eisenbahnanlage, wobei der Signaleinrichtung mindestens eine erste dezentrale Steuerungseinheit und eine zweite dezentrale Steuerungseinheit zugeordnet sind und wobei jede Steuerungseinheit mindestens ein Steuersignal abgeben kann, basiert darauf, dass die Signaleinrichtung in einem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn mindestens eine Steuerungseinheit das mindestens eine Steuersignal abgibt (ODER- Verknüp fung) , die Signaleinrichtung in einem zweiten Funktionszustand betrieben wird, wenn die erste Steuerungseinheit und die zweite Steuerungseinheit das mindestens eine Steuersignal abgibt (UND-Verknüpfung) und die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn das Steuersignal der ersten Steuerungseinheit und das Steuersignal der zweiten Steuerungseinheit nicht übereinstimmen.
Insbesondere wird unter einem ersten Funktionszustand ein sicherer Zustand verstanden, in dem eine Gefährdung des Eisenbahnverkehrs sicher ausgeschlossen werden kann. Insbesondere ist ein sicherer Funktionszustand ein Zustand, in dem die Signaleinrichtung ein Warnsignal, insbesondere ein Haltesignal oder Ähnliches anzeigt. Auf diese Weise ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens stets gewährleistet, dass die Signaleinrichtung in einem sicheren Funktionszustand betrieben wird, wenn auch nur eine der dezentralen Steuerungseinheiten das erste Steuersignal abgibt. Das erste Steuersignal ist das Steuersignal, welches bei normalem Betrieb die Signaleinrichtung in den ersten Funktionszustand versetzen soll. Der mindestens eine zweite Funktionszustand umfasst alle weiteren Funktionszustände der Signaleinrichtung. Insbesondere kann es sich hier um die Anzeige verschiedener unterschiedlicher Signale handeln, die in der Signaleinrichtung verwirklicht sind. Jedem dieser zweiten Funktionszustände kann beispielsweise auch ein eigenes zweites Steuersignal zugeordnet sein, so dass dann mit Ausgabe des zweiten Steuersignals der entsprechende zweite Funktionszustand angesteuert wird, was wiederum über die UND- Verknüpfung erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird die Signaleinrichtung nur in einen zweiten Funktionszustand versetzt oder in diesem betrieben, wenn beide Steuerungseinheiten das entsprechende zweite Steuersignal abgeben. Liegt eine Diskrepanz zwischen dem von der ersten und der zweiten Steuerungseinheit abgegebenem Steuersignal vor, gibt insbesondere eine Steuerungseinheit das erste Steuersignal und die andere Steuerungseinheit ein zweites Steuersignal ab, so wird die Signaleinrichtung im ersten Funktionszustand betrieben, um Gefährdungen für den Eisenbahnverkehr vorzubeugen. Die Steuerungseinheiten sind bevorzugt durch einen entsprechenden Mikrokontroller verwirklicht. Ein Steuersignal im Sinne dieser Anmeldung umfasst insbesondere ein Signal, mit dem die Signaleinrichtung in einen bestimmten Funktionszustand versetzt wird und ein Signal, mit welchem ein durch die Steuerungseinheit ermittelter Funktionszustand übertragen wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Steuersignale der ersten und der zweiten Steuerungseinheit in mindestens einer der Steuerungseinheiten miteinander verglichen.
Vorzugsweise ist jede der Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass in ihr ein Vergleich der Steuersignale stattfinden kann. Insbesondere wird unter dem eigenen Steuersignal der jeweiligen Steuerungseinheit hier auch ein Funktionszustand verstanden, welcher durch die Steuerungseinheit ermittelt und überwacht wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei dem Vergleich der Steuersignale die Steuersignale über eine vorgebbare Zeitspanne berücksichtigt.
So kann durch Vorgabe einer entsprechenden Zeitspanne auf Trägheiten des Systems reagiert werden. In vorteilhafter Weise ist die Zeitspanne so vorgegeben, dass übliche Reaktionszeiten der Steuerungseinheiten berücksichtigt werden können. So kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betrieben wird, obwohl beide Steuerungseinheiten identische Steuersignale abgeben und diese aufgrund der Trägheiten des Systems noch nicht parallel vorliegen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von einer zentralen Signalsteuerungseinheit ein ein- oder zweikanaliger Steuerungsbefehl an die Steuerungseinheiten übertragen. Diese zentrale Signalsteuerungseinheit kann beispielsweise in einem Stellwerk verwirklicht oder Teil eines solchen sein. Von dieser zentralen Signalsteuerungseinheit wird ein Steuerungsbefehl an die Steuerungseinheiten übertragen, mit welchem beispielsweise die Signaleinrichtung in einen bestimmten zweiten Funktionszustand versetzt werden soll. Dieser Steuerungsbefehl wird in den Steuerungseinheiten aufgenommen und dort verarbeitet. Insbesondere wird ein entsprechender Steuerbefehl von der Steuerungseinheit an die Signaleinrichtung übermittelt, um zu erreichen, dass die Signaleinrichtung in dem Steuerungsbefehl entsprechenden Soll-Funktionszustand betrieben wird.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, dass in den Steuerungseinheiten anhand des Steuerungsbefehls ein Soll-Funktionszustand ermittelt wird und ein entsprechendes Steuersignal abgegeben wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht jede Steuerungseinheit, ob die Signaleinrichtung in dem Soll-Funktionszustand betrieben wird und gibt ein Steuersignal ab, welches dem überwachten Funktionszustand der Signaleinrichtung zuordbar ist.
So kann in vorteilhafter Weise durch das im Wesentlichen kontinuierlich anliegende Steuersignal ermittelt werden, welcher Funktionszustand der Signaleinrichtung vorliegt. Dadurch, dass jede Steuerungseinheit ein entsprechendes Steuersignal abgibt, welches dem ermittelten Soll-Funktionszustand entspricht, ist durch einen Vergleich der Steuersignale der einzelnen Steuerungseinheiten eine Kontrolle des Gesamtsystems möglich. So wird dann erfindungsgemäß die Signaleinrichtung in dem sicheren ersten Funktionszustand betrieben, wenn sich eine Diskrepanz zwischen den Steuersignalen der Steuerungseinheiten ergibt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommunizieren die zentrale Signalsteuerungseinheit und die erste und zweite Steuerungseinheit über mindestens eine der folgenden Methoden miteinander: a) elektromagnetische Strahlung; b) Licht; c) Bussysteme (z.B. RS485, TCP/IP) und d) eine Modulation der Versorgungsspannung.
Hierbei wird unter einer Kommunikation über elektromagnetische Strahlung insbesondere eine drahtlose Kommunikation, bevorzugt basierend auf elektromagnetischer Strahlung im Radiofrequenzbereich verstanden. Hierzu ist auch eine nicht an einen Lichtwellenleiter gebundene Datenübertragung über Licht, beispielsweise mittels eines entsprechend betriebenen Lasers, zu verstehen. Unter einer Datenübertragung mit Licht ist auch die Übertragung von Daten durch einen Lichtwellenleiter, beispielsweise einer entsprechend ausgebildeten optischen Faser zu verstehen. Unter einer Modulation der Versorgungsspannung wird insbesondere eine so genannte Powerline-Kommunikation verstanden, bei der ein der Stromversorgung der Steuerungseinheiten dienendes Spannung entsprechend moduliert, insbesondere frequenzmoduliert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleicht jede Steuerungseinheit das Steuersignal mindestens einer anderen Steuerungseinheit mit dem eigenen Steuersignal.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Fehlerüberprüfung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung und/oder der Steuerungseinheiten.
Üblicherweise umfasst die Signaleinrichtung mindestens ein Leuchtmittel, bevorzugt mindestens eine Glühlampe oder LED-Einsatz. Bevorzugt umfasst die Signaleinrichtung 4 bis 10 Glühlampen. Jede dieser Glühlampen kann eben einem so genannten Hauptfaden auch einen so genannten Nebenfaden besitzen. Hierbei wird der Nebenfaden dann eingeschaltet, wenn ermittelt wurde, dass der Hauptfaden unterbrochen ist. Dies ist eine weitere Redundanz, da beim Ausfall des Hauptfadens nicht die Signaleinrichtung ausfällt, sondern über den Nebenfaden bis zur Reparatur des Hauptfadens weiter betrieben werden kann. Insbesondere sind die Steuerungseinheiten oder doch zumindest eine Steuerungseinheit so ausgebildet, dass sowohl die Hauptfäden als auch die Nebenfäden von entsprechenden Glühlampen der Signaleinrichtung getestet werden können. Zusätzlich können auch mindestens Teile der Steuerungseinheiten geprüft werden. Um die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch mehr zu erhöhen, kann gemäß einer weiteren, vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass dem zweiten Funktionszustand ein zweites Steuersignal zugeordnet ist, wobei die Signaleinrichtung wiederum in dem zweiten Funktionszustand betrieben wird, wenn die erste Steuerungseinheit und die zweite Steuerungseinheit das zweite Steuersignal unabhängig voneinander abgeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Betrieb einer Signaleinrichtung einer Eisenbahnanlage vorgeschlagen. Dieser umfasst mindestens eine erste dezentrale Steuerungseinheit und eine zweite dezentrale Steuerungseinheit. Jede Steuerungseinheit kann mindestens ein Steuersignal abgeben. Erfindungsgemäß umfasst jede Steuerungseinheit Mittel zum Überwachen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung und Mittel zum Vergleichen des ermittelten Funktionszustandes mit einem Steuersignal einer anderen Steuerungseinheit sowie Mittel zum Übermitteln eines Steuersignals. Jede Steuerungseinheit ist so ausgebildet, dass die Signaleinrichtung in einem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn mindestens eine Steuerungseinheit das erste Steuersignal abgibt und die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn das Steuersignal der ersten und zweiten Steuerungseinheit nicht übereinstimmen.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Insbesondere kann jede Steuerungseinheit in Form eines entsprechenden Mikrocontrollers ausgebildet sein. Der erste Funktionszustand ist insbesondere ein so genannter sicherer Funktionszustand, bei dem eine Gefährdung des Eisenbahnverkehrs möglichst ausgeschlossen ist. Insbesondere bei einem Lichtsignal handelt es sich bei dem ersten Funktionszustand um ein HALT-Signal. Durch die Ausbildung zweier Steuerungseinheiten ist eine Redundanz gegeben, die durch den Vergleich der Steuersignale der beiden Steuerungseinheiten die Sicherheit der Signaleinrichtung weiter erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass die Signaleinrichtung in einem zweiten Funktionszustand betreibbar ist, wenn die erste und die zweite Steuerungseinheit das mindes- tens eine Steuersignal unabhängig voneinander abgeben. Insbesondere können mehrere zweite Funktionszustände vorliegen, denen jeweils ein individuelles zweites Steuersignal zugeordnet ist.
Alternativ dazu und mit dem Ziel einer nochmals erhöhten Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Steuerungseinheiten derart ausgebildet sein, dass die Signaleinrichtung in einem zweiten Funktionszustand betreibbar ist, wenn die erste Steuerungseinheit und die zweite Steuerungseinheit unabhängig voneinander ein zweites Steuersignal abgeben.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine Kommunikationsschnittstelle zur Unterhaltung einer Verbindung mit einer zentralen Steuerungseinheit ausgebildet.
Unter der Unterhaltung einer Verbindung wird insbesondere verstanden, dass eine Verbindung aufgebaut und betrieben wird. Insbesondere kann die Verbindung drahtlos oder drahtgebunden aufgebaut werden. Die zentrale Steuerungseinheit kann beispielsweise Teil eines entsprechend ausgebildeten Stellwerkes sein, welche manuell oder automatisch bedienbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlaubt die Kommunikationsschnittstelle eine Datenübertragung basierend auf mindestens einer der folgenden Methoden: a) elektromagnetische Strahlung; b) Licht; c) Bussysteme (z.B. RS485, TCP/IP) und d) eine Modulation der Versorgungsspannung.
Hierbei handelt es sich bei der Modulation der Versorgungsspannung um eine so genannte Powerline-Kommunikation, bei der die Versorgungsspannung der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer oder beider Steuerungseinheiten oder weiterer Bauteile entsprechend zur Signalübertragung moduliert wird. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Frequenzmodulation. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine der Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass eine Fehlerüberprüfung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung erfolgen kann.
Insbesondere sind beide Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass im Zusammenwirken dieser Steuerungseinheiten ein Test eines Teils oder der gesamten Signaleinrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Steuerungseinheiten galvanisch getrennt voneinander ausgebildet.
Die galvanische Trennung erhöht in vorteilhafter Weise die Sicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da eine elektrische Beeinflussung einer Steuerungseinheit durch eine der anderen Steuerungseinheiten verhindert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Kommunikationsschnittstelle von den Steuerungseinheiten galvanisch und/oder optisch getrennt ausgebildet.
Die galvanische und/oder optische Trennung der Kommunikationsschnittstelle von den Steuerungseinheiten verringert in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, dass Störeinflüsse von der Kommunikationsschnittstelle auf die Steuerungseinheiten und umgekehrt übertragen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese ein Gehäuse auf, welches zumindest um Teile der Vorrichtung eine elektromagnetische Abschirmung bildet. Insbesondere bildet das Gehäuse einen faradayschen Käfig. Insbesondere werden die Steuerungseinheiten und/oder Kommunikationsschnittstelle elektromagnetisch abgeschirmt. Vorzugsweise ist hierbei eine Ausbildung der elektromagnetischen Abschirmung, die gegenüber elektromagnetischen Pulsen oder elektrostatischen Entladungen geschützt ist. Im Folgenden wird die Durchführung des Verfahrens sowie die Funktionsweise der Vorrichtung zum Betrieb der Signaleinrichtung nochmals aus dem Blickwinkel der Zusammenarbeit mit der zentralen Signalsteuerungseinheit erläutert.
Die dezentrale Lichtsignalbetriebsvorrichtung beinhaltet zwei dezentrale Steuerungseinheiten, die beispielsweise als Mikrokontroller (Mikroprozessoren) ausgeführt sein können. Diese beiden Steuerungseinheiten können gemeinsam über eine Datenkommunikation mit Hilfe einer geeigneten Schnittstelle mit der zentralen Signalsteuerungseinheit im Stellwerk kommunizieren. Das System ist in der Form erweiterbar, dass beide Steuerungseinheiten für sich über jeweils eine Datenkommunikationsstrecke mit der zentralen Signalsteuerungseinheit im Stellwerk unabhängig voneinander kommunizieren. Die Lichtsignalbetriebsvorrichtung ist dezentral, d.h. in der Nähe der Signaleinrichtung untergebracht und kommuniziert mit der entsprechenden zentralen Rechnereinheit (Ansteuerkarte, Slave- Karte) der zentralen Signalsteuerungseinheit. Die Kommunikation zwischen der dezentralen Lichtsignalbetriebsvorrichtung und der zentralen Signalsteuerungseinheit kann durch Powerline-Kommunikation, Kommunikation über LWL, Bussysteme oder Funk- Kommunikation erfolgen. Es können u.a. und beispielhaft folgende Signale angesteuert werden:
• Schutzsignale, wobei z.B. 2 Lampen gleichzeitig angesteuert werden;
• Hauptsignale mit z.B. 2 roten, 1 grünen und 1 gelben Lampe
• Vorsignale: gelben und grünen Lampen
• Kombinationssignale mit weißen und grünen Lampen
• Lichthaupt- und Lichtvorsignale mit roten, grünen und/oder gelben Lampe oder Leuchtelementen
• Haupt- und Vorsignalverbindungen mit weißen Lampen
Die Vorrichtung besitzt in ihrer Grundausstattung die Möglichkeit, sechs Lampen individuell anzusteuern. Von diesen sechs Lampen besitzen zwei Lampen einen Haupt- und Nebenfaden, wobei der Nebenfaden unabhängig von einer Steuerungseinheit dann eingeschaltet wird, wenn detektiert wurde, dass der Hauptfaden unterbrochen ist. Bei einer entsprechenden Erweiterung können bis zu 28 Lampen individuell angeschaltet und überwacht werden. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, ohne dass die Erfindung auf die dort gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt wäre. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 ein Beispiel des Aufbaus einer Steuerungseinheit;
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 4 ein erstes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 5 ein zweites Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 6 ein drittes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 7 ein viertes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 8 eine erste Schaltskizze der Signaleinrichtung mit erfindungsgemäßer Vorrichtung;
Fig. 9 eine zweite Schaltskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Signaleinrichtung;
Fig. 10 eine dritte Schaltskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Signaleinrichtung;
Fig. 11 eine einkanalige Datenübertragung;
Fig. 12 eine zweikanalige Datenübertragung;
Fig. 13 Flussdiagramm: Reaktion auf einen Befehl bzw. Statusabfrage; Fig. 14 Flussdiagramm: Gegenseitige Kontrolle der μC;
Fig. 15 Flussdiagramm: ein Lichtsignal wird eingeschaltet;
Fig. 16 Flussdiagramm: ein Lichtsignal bleibt eingeschaltet.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Betrieb einer Signaleinrichtung 2 einer Eisenbahnanlage. Die Vorrichtung 1 umfasst eine erste Steuerungseinheit 3 und eine zweite Steuerungseinheit 4. Diese Steuerungseinheiten 3, 4 sind dezentral ausgebildet, d. h. örtlich der Signaleinrichtung 2 zugeordnet. Insbesondere bedeutet dies, dass diese Komponenten nicht in einem entfernt gelegenen Stellwerk ausgebildet sind, sondern in der Nähe der Signaleinrichtung 2. Jede Steuerungseinheit 3, 4 kann ein erstes Steuersignal und mindestens ein zweites Steuersignal abgeben und den aktuellen Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 überwachen.
Fig. 2 zeigt die Steuerungseinheiten 3, 4 schematisch im Detail. Jeder der Steuerungseinheiten 3, 4 weist Mittel 5 zum Überwachen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2, Mittel 6 zum Vergleichen des ermittelten Funktionszustandes mit einem Steuersignal einer anderen Steuerungseinheit 4, 3 und Mittel 7 zum Übermitteln eines Steuersignals auf.
Erfindungsgemäß ist jede Steuerungseinheit 3, 4 so ausgebildet, dass die Signaleinrichtung 2 in einem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn mindestens eine Steuerungseinheit 3, 4 mindestens ein Steuersignal abgibt und die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn das Steuersignal der ersten Steuerungseinheit 3 und zweiten Steuerungseinheit 4 nicht übereinstimmen. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Mittel 5, 6, 7 über Signalleitungen 8 miteinander, mit der Signaleinrichtung 2 und mit der jeweiligen anderen Steuerungseinheit 4, 3 verbunden. Über die Mittel 5 zum Überwachen des Funktionszustandes erfolgt ein kontinuierliches oder diskontinuierliches Auslesen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2. Ergebnis dieser Überwachung könnte sein, dass die Signaleinrichtung 2 in einem ersten Funktionszustand oder einem zweiten Funktionszustand betrieben wird oder auch das ein Defekt an der Signaleinrichtung 2 vorliegt. In den Mitteln 6 zum Vergleichen erfolgt ein Vergleich des Funktionszustandes, welcher über die Mittel 5 ermittelt wurde, mit dem Steuersignal der jeweiligen anderen Steuerungseinheit 4, 3 und gegebenenfalls mit dem eigenen durch die Mittel 7 übermittelten Steuersignal. Falls mit dem Mittel 6 zum Vergleichen festgestellt wird, dass die erste Steuerungseinheit 3 und die zweite Steuerungseinheit 4 ungleiche Steuersignale abgeben, so wird automatisch veranlasst, dass die Signaleinrichtung 2 im ersten sicheren Funktionszustand betrieben wird. Zusätzlich kann eine entsprechende Warnung an eine zentrale Steuerungseinheit geschickt werden, so dass diese über eine Störung der Signaleinrichtung 2 und/oder einer der Steuerungseinheiten 3, 4 informiert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst eine Kommunikationsschnittstelle 9, die eine Datenübertragung mittels elektromagnetischer Strahlung, Bussysteme, Licht und/oder einer Modulation der Versorgungsspannung der Vorrichtung 1 und/oder der Steuerungseinheiten 3, 4 erlaubt. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein so genanntes Powerline-Modem, einen Lichtwellenleiterkonverter oder ein Funkmodem handeln. Bevorzugt kann die Kommunikation zwischen den Steuerungseinheiten 3, 4, die durch entsprechende Verbindungen 10 miteinander und mit der Kommunikationsschnittstelle 9 verbunden sind, über eine so genannte RS-485-Schnittstelle erfolgen. Die Verbindungen 10 sind bevorzugt redundant ausgebildet, um bei Ausfall einer der Verbindungen 10 weiterhin die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 betreiben zu können.
Über die Kommunikationsschnittstelle 9 können Soll-Funktionszustände der Signaleinrichtung 2 an die Steuerungseinheiten 3, 4 übermittelt werden. Anhand dieses Soll- Funktionszustandes soll der Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 gesetzt werden. Über die Verbindungen 10 zwischen Signaleinrichtung 2 und erster 3 und zweiter Steuerungseinheit 4 können die Steuerungseinheiten 3, 4 den aktuellen Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 auslesen. Weiterhin können über diese Verbindungen 10 entsprechende Steuersignale von den Steuerungseinheiten 3, 4 an die Signaleinrichtung 2 abgeben werden, die eine Veränderung des Funktionszustandes oder eine Beibehaltung eines bestehenden Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2 bewirken.
Erfindungsgemäß wird die Signaleinrichtung 2 in einem ersten Funktionszustand betrieben, wenn mindestens eine Steuerungseinheit 3, 4 das erste Steuersignal abgibt. Das heißt, dass mittels eines ersten Steuersignals eine der Steuerungseinheiten 3, 4 die Signaleinrichtung 2 in den ersten sicheren Funktionszustand versetzt und/oder in diesem betrieben wird. Im Gegensatz dazu können nur beide Steuerungseinheiten 3, 4 gemeinsam einen zweiten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 bewirken, in dem nämlich beide Steuerungseinheiten 3, 4 übereinstimmend das entsprechende mindestens eine Steuersignal an die Signaleinrichtung 2 übermitteln. Diese Signalübereinstimmung wird in beiden Steuerungseinheiten 3, 4 überprüft. Hierzu werden über die entsprechenden Verbindungen 10 die Steuersignale der entsprechenden Steuerungseinheit 3, 4 an die jeweils andere Steuerungseinheit 4, 3 übertragen und dort mit dem eigenen Steuersignal und/oder dem durch diese Steuerungseinheit 4, 3 ermittelten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 verglichen. Stellt eine der Steuerungseinheiten 3, 4 fest, dass die Steuersignale der Steuerungseinheiten 3, 4 nicht identisch sind, so wird automatisch die Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand gebracht und in diesem betrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen somit einen redundanten Steuerungsbetrieb der Signaleinrichtung 2, bei dem beim Ausfall eines Systems also beispielsweise einer Steuerungseinheit 3, 4 oder eines der Teile der Steuerungseinheit 3, 4 automatisch der sichere erste Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 hergestellt und diese in diesem betrieben wird.
Fig. 3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dieses unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass statt einer Kommunikationsschnittstelle 9 zwei Kommunikationsschnittstellen 9 ausgebildet sind, die jeweils redundant mit beiden Steuerungseinrichtungen 3, 4 über entsprechende Verbindungen 10 verbunden sind.
Fig. 4 zeigt schematisch ein erstes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Verfahrensschritt 100 empfängt die Kommunikationsschnittstelle 9 einen Befehl, mittels dem die Signaleinrichtung 2 in einen Soll-Funktionszustand versetzt werden soll. In Schritt 100 erfolgt auch die Weiterleitung dieses Befehls durch die Kommunikationsschnittstelle 9 an die Steuerungseinheiten 3, 4. Bevorzugt werden hierbei die Steuerungseinheiten 3, 4 einzeln adressiert, so dass in Schritt 101 die Steuerungseinheiten 3, 4 überprüfen, ob der entsprechende Befehl für sie bestimmt ist. Im Schritt 102 erfolgt die Entscheidung, dass die Zieladresse gleich der eigenen Adresse der Steuerungseinheit 3, 4 ist. Stellt die Steuerungseinheit 3, 4 fest, dass der entsprechende Befehl nicht für sie bestimmt ist, erfolgt keine weitere Aktion. Im Schritt 103 führt die Steuerungseinheit 3 den entsprechenden Befehl aus. Im Schritt 104 erfolgt eine Überwachung des entsprechenden Befehls durch die erste Steuerungseinheit 3. Entsprechend führt die zweite Steuerungseinheit 4 im Schritt 105 den entsprechenden Befehl aus und überwacht im Schritt 106 die Ausführung dieses Befehls. Im Schritt 107 vermittelt die zweite Steuerungseinheit 4 den entsprechenden Status der Steuerungseinheit an die erste Steuerungseinheit 3. Im Schritt 108 erfolgt in der ersten Steuerungseinheit 3 ein Vergleich des Status, den die erste Steuerungseinheit 3 durch die Überwachung der Signaleinrichtung 2 erhalten hat, mit dem Status, den die Steuerungseinheit 4 aufgrund der Überwachung der Signaleinrichtung 2 erhalten hat. Hierbei wird für den Vergleich in diesem Verfahrensschritt wie auch in allen anderen Verfahrensschritten, in denen ein Vergleich stattfindet, eine vorgebbare Zeitspanne berücksichtigt, d. h. hier wird für die Dauer der vorgebbaren Zeitspanne gewartet und dann der Vergleich durchgeführt.
Liefert der Verfahrensschritt 108 keine Übereinstimmung der Statusinformationen der ersten Steuerungseinheit 3 und zweiten Steuerungseinheit 4, so wird in Schritt 109 durch die erste Steuerungseinheit 3 veranlasst, dass die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand betreiben wird. Im Schritt 110 übersendet die erste Steuerungseinheit seine Statusinformation an die Kommunikationsschnittstelle 9, über die diese Informationen an eine zentrale Steuerungseinheit gesendet werden.
Schritt 110 wird auch ausgeführt, wenn der Status der beiden Steuerungseinrichtungen 3, 4 im Schritt 108 identisch ist. Gleichzeitig erfolgt im Schritt 110 eine Übermittlung des durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 an die zweite Steuerungseinheit 4. Im Schritt 111 erfolgt dann in der zweiten Steuerungseinheit 4 ein Vergleich des durch die erste Steuerungseinheit 3 übermittelten Status der Signaleinrichtung 2 mit dem durch die zweite Steuerungseinheit 4 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2. Ist dieser Status identisch, so übermittelt im Schritt 112 auch die zweite Steuerungseinheit 4 ihren Status an die Kommunikationsschnittstelle 9 zur Weiterleitung an die zentrale Steuerungseinheit. Auch in Verfahrensschritt 111 wird eine vorgebbare Zeitspanne lang gewartet, bis der Vergleich durchgeführt wird. Ist der durch die zweite Steuerungseinheit 4 durchgeführte Vergleich (Schritt 111) negativ ausgefallen, haben also die erste Steuerungseinheit 3 und die zweite Steuerungseinheit 4 einen anderen Status der Signaleinrichtung 2 ermittelt, so wird im Schritt 113 durch die zweite Steuerungseinheit 4 die Umstellung der Signaleinrichtung 4 auf den ersten Funktionszustand durchgeführt. Im Schritt 114 erfolgt dann eine Übersendung des Status der zweiten Steuerungseinheit 4 an die Kommunikationsschnittstelle 9. Über die Schritte 114 und 110, in denen die Kommunikationsschnittstelle 9 und darüber hinaus auch die zentrale Steuerungseinheit über die vorliegenden Status der Steuerungseinheiten 3, 4 informiert wird, ist im Falle einer Fehlfunktion, bei der die Signaleinrichtung 2 in dem ersten Funktionszustand versetzt und diesem betreiben wird, auch die zentrale Steuerungseinheit informiert, so dass gezielt das vorliegende Problem gesucht werden kann. Beim Betrieb im ersten Funktionszustand kann in vorteilhafter Weise eine punktförmige Zugsicherung, beispielsweise eine so genannte induktive Zugsicherung, aktiviert werden.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Kommunikation der beiden Steuerungseinrichtungen 3, 4 beschreibt. Die Kommunikation zwischen den beiden Steuerungseinheiten 3, 4 erfolgt insbesondere auf Basis eines so genannten CAN-Netzwerkes (Controller Area Network). Im Verfahrensschritt 200 übersendet die zweite Steuerungseinheit 4 den durch sie ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 an die erste Steuerungseinheit 3. Im Schritt 201 vergleicht die erste Steuerungseinheit 3 den durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 mit dem durch die zweite Steuerungseinheit 4 übermittelten Status der Signaleinrichtung 2. Entsprechen diese beiden Status einander, so übersendet die erste Steuerungseinheit 3 den durch sie ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 an die zweite Steuerungseinheit 4.
Ergibt Schritt 201 , dass die beiden Status nicht übereinstimmen, so steuert die erste Steuerungseinheit 3 in Schritt 203 zunächst die Signaleinrichtung 2 so an, dass diese im ersten Funktionszustand betrieben wird und sendet dann in Schritt 202 den durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status an die zweite Steuerungseinheit 4. In Schritt 204 erfolgt durch die zweite Steuerungseinheit 4 ein Vergleich des Status der Signaleinrichtung 2 der durch die zweite Steuerungseinheit 4 ermittelt wurde, mit dem Status der Signaleinrichtung 2, der durch die erste Steuerungseinheit 3 übermittelt wurde. Im Schritt 204 und im Schritt 201 werden die Daten aus einer vorgebaren Zeitspanne berücksichtigt bzw. es wird für eine vorgebbare Zeitspanne gewartet, bevor der entsprechende Vergleich durchgeführt wird. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass die unterschiedlichen Steuerungseinheiten 3, 4 sowie die Laufzeiten von den Steuerungseinheiten 3, 4 zur Signaleinrichtung 2 und zurück eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen. Ergibt der Vergleich im Schritt 204, dass die ermittelten Status identisch sind, so wird danach mit Schritt 200 fortgefahren. Ergibt die Überprüfung im Schritt 204, dass die ermittelten Status nicht identisch sind, so steuert die zweite Steuerungseinheit 4 im Schritt 205 die Signaleinrichtung 2 so an, dass diese im Erstfunktionszustand betrieben wird. Danach erfolgt der Übergang zu Verfahrensschritt 200.
Fig. 6 beschreibt anhand eines Flussdiagramms wie die Signaleinrichtung 2 so angesteuert wird, dass diese in einen zweiten Funktionszustand versetzt wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise um die Einschaltung eines Lichtsignals, welches kein HALT-Signal ist oder den Betrieb dieses Lichtsignals. In Schritt 300 wird zunächst davon ausgegangen, dass die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand betrieben wird, die Signaleinrichtung 2 also insbesondere auf HALT steht. Im Schritt 301 erhält die zweite Steuerungseinheit 4 den Befehl, die Signaleinrichtung 2 in einem anderen Funktionszustand zu betreiben. In Schritt 301 wird also der zweiten Steuerungseinheit 4 ein Soll-Funktionszustand übermittelt. Daraufhin veranlasst im Schritt 301 die zweite Steuerungseinheit 4 die Signaleinrichtung 2 in den zweiten Funktionszustand zu wechseln. Analog erhält im Schritt 302 die erste Funktionseinheit 3 den Befehl, die Signaleinrichtung 2 in einem Soll-Funktionszustand zu betreiben. Die erste Steuerungseinheit 3 veranlasst die Signaleinrichtung 2 in den Soll-Funktionszustand zu wechseln. In den Schritten 301, 302 werden die Befehle durch eine zentrale Steuerungseinheit verschickt und von der Kommunikationsschnittstelle 9 empfangen und über die Verbindungen 10 zu den Steuerungseinheiten 3, 4 übermittelt.
Im Schritt 303 ermittelt die zweite Steuerungseinheit 4 den Status der Signaleinrichtung 2 und übermittelt diesen ermittelten Status an die erste Steuerungseinheit 3. Im Schritt 304 ermittelt die erste Steuerungseinheit 3 den Status der Signaleinrichtung 2 und übermittelt diesen an die zweite Steuerungseinheit 4. Unter dem Status der Signaleinrichtung 2 wird insbesondere der ermittelte vorliegende Soll-Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 verstanden. Im Schritt 305 überprüfen die Steuerungseinheiten 3, 4 den eigenen Status mit dem durch die jeweils andere Steuerungseinheit 4, 3 übermittelten Status. Ergibt diese Überprüfung identische Status (Schritt 306), so liegt als Ergebnis der Zustand 307 vor, dass nämlich die Signaleinrichtung 2 im zweiten Funktionszustand betrieben wird, der dem vorgegebenen Soll-Funktionszustand entspricht. Ist das Ergebnis der Überprüfung 305 gemäß 306, dass die beiden Status nicht identisch sind, so wird in Schritt 308 durch eine der Steuerungseinheiten 3, 4 die Signaleinrichtung 2 in einen zweiten Funktionszustand gebracht und in diesen betrieben und eine entsprechende Meldung über die Kommunikationsschnittstelle 9 an die zentrale Steuerungseinheit gesendet.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend vom Zustand 400, in dem die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand betrieben wird, überprüft die erste Steuerungseinheit 3 den Status der Signaleinrichtung 2 im Schritt 401. Im Schritt 402 sendet die erste Steuerungseinheit 3 diesen ermittelten Status mindestens einmal, bevorzugt mehrfach, als Steuersignal an die zweite Steuerungseinheit 4. Im Schritt 405 überprüft die zweite Steuerungseinheit 4 den Status der Signaleinrichtung 2. Im Schritt 406 übersendet die zweite Steuerungseinheit 4 diesen Status mindestens einmal, bevorzugt mehrfach an die erste Steuerungseinheit 3. Im Schritt 403 vergleicht die erste Steuerungseinheit 3 den durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 mit dem Status der Signaleinrichtung 2, der durch die zweite Steuerungseinheit 4 übermittelt wurde. Sind diese Status identisch, so wird mit Schritt 400 fortgefahren. Die Signaleinrichtung 2 wird weiterhin im zweiten Funktionszustand betrieben.
Im Schritt 408 vergleicht die zweite Steuerungseinheit 4 den Status, der durch die zweite Steuerungseinheit 4 ermittelt wurde, mit dem Status der Signaleinrichtung 2, welcher durch die erste Steuerungseinheit 3 übermittelt wurde. Sind diese beiden Status identisch, so wird mit Verfahrensschritt 400 fortgefahren. Sind die beiden Status in Schritt 403 und in Schritt 408 nicht identisch, so wird die Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand geschaltet und eine entsprechende Meldung über die Kommunikationsschnittstelle 9 an die zentrale Steuerungseinheit übermittelt. Fig. 8 zeigt schematisch eine Prinzipskizze der Schaltung, die zu einem Versetzen der Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand vorliegt. Eine Spannungsversorgung 11 ist über einen Vorwiderstand 12 und einen ersten Schalter 13 und einen zweiten Schalter 14 mit einer Glühlampe 15 verbunden. Hierbei wird der erste Schalter 13 durch die erste Steuerungseinheit 3 gebildet, ist ein Teil von ihr und/oder ist ein Schalter, der durch diese gesteuert wird. Der zweite Schalter 14 wird durch die zweite Steuerungseinheit 4 gebildet, ist ein Teil von ihr und/oder ist ein Schalter, der durch diese gesteuert wird. Insbesondere kann es sich hierbei um Relais handeln, die durch die entsprechende Steuerungseinheit 3, 4 geschaltet werden. Die Glühlampe 15 ist eine Glühlampe, die im ersten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 betrieben wird. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine rote Glühlampe, die ein HALT-Signal darstellt. Weiterhin sind ein erster Messwiderstand 16 und ein zweiter Messwiderstand 17 ausgebildet. Diese Messwiderstände 16, 17 dienen als so genannte Shunt- Widerstände. Hierbei wird der Spannungsabfall über diese Messwiderstände 16, 17 oder auch der durch diese Messwiderstände 16, 17 fließende Strom gemessen. Diese Messgrößen können anhand des Ohmschen Gesetzes ineinander umgewandelt werden. Grundsätzlich ist auch die Ausbildung eines einzigen Messwiderstandes 16, 17 möglich und erfindungsgemäß, zwei Messwiderstände 16, 17 haben jedoch den Vorteil, dass hier ein redundante Auslegung mit einer weiteren Erhöhung der Messsicherheit möglich ist. Anhand dieser ermittelten Messwerte können verschiedene Prüfzyklen durchgeführt werden, um verschiedne Komponenten der Signaleinrichtung 2 und/oder der Vorrichtung 1 zu überprüfen.
Ein erster Prüfzyklus kann beim Übergang vom ersten Funktionszustand in einen zweiten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 durchgeführt werden. Hierbei ist neben einem Hauptfaden der Glühlampe 15 ein so genannter Nebenfaden ausgebildet, welche grundsätzlich in derselben Glühlampe gebildet werden kann oder welche eine zweite Glühlampe bilden kann. Die Steuerungseinheiten 3, 4 weisen dabei eine so genannte automatische Nebenfadeneinschaltung auf, die dazu führt, dass dann, wenn der Hauptfaden der Glühlampe 15 defekt ist, der entsprechende Nebenfaden automatisch aktiviert wird. Der Prüfzyklus sieht hierbei vor, dass zunächst durch die erste und die zweite Steuerungseinheit 3, 4 eine Deaktivierung der automatischen Nebenfadenerkennung erfolgt. Danach schaltet der zweite Schalter 14 der zweiten Steuerungseinheit 4 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hier kann überprüft werden, ob der erste Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 geschlossen ist. Dies erfolgt über die oben angegebenen Messgrößen, da der durch die Messwiderstände 16, 17 fließende Strom konstant bleiben muss. Danach schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 wieder ein. Als nächstes schaltet der erste Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 den entsprechenden Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob der Schalter 14 der zweiten Steuerungseinheit 4 geschlossen ist. Auch hier muss der an den Messwiderständen 16, 17 gemessene Strom konstant bleiben. Danach schaltet die erste Steuerungseinheit 3 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein. Als nächster Schritt schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann geprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der ersten Steuerungseinheit funktionsfähig ist. Diese muss nun den Nebenfaden einschalten. Auch hierbei sollte der gemessene Strom konstant bleiben. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein, die erste Steuerungseinrichtung 3 schaltet die automatische Nebenfadeneinschaltung aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der zweiten Steuerungseinheit 4 intakt ist. Mit diesem gesamten Prüfzyklus muss bei Funktionsfähigkeit aller Elemente der über die Messwiderstände 16, 17 gemessene Strom im Wesentlichen konstant bleiben.
Durch diesen Prüfzyklus kann beim Ausschalten des ersten Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2 automatisch eine Prüfung weiterer Teile der entsprechenden Steuerungseinheiten 3, 4 erfolgen. Beim Versetzen der Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand, d. h. beispielsweise beim Einschalten eines HALT-Signals, können weitere Funktionen überprüft werden. Hierbei schalten beispielsweise sowohl die erste Steuerungseinheit 3 als auch die zweite Steuerungseinheit 4 die automatische Nebenfadeneinschaltung aus. Daraufhin schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 mittels des zweiten Schalters 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein. Hierdurch kann überprüft werden, ob der zweite Schalter 14 geschlossen ist. Die erste Steuerungseinheit 3 schaltet daraufhin ebenfalls den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob der erste Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 geschlossen ist. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe wieder ein. Daran anschließend erfolgt wieder eine Aktivierung der automatischen Nebenfadeneinschaltung der ersten 3 und zweiten Steuerungseinheit 4. Über diesen Prüfzyklus muss beim Übergang aller beteiligten Elemente der gemessene Strom über die Messwiderstände 16, 17 im Wesentlichen konstant bleiben.
Mit diesem zweiten Prüfzyklus kann während des Ausschaltens des zweiten Funktionsstandes in vorteilhafter Weise eine Prüfung der verwendeten Elemente durchgeführt werden.
Ein dritter Prüfzyklus kann durchgeführt werden während sich die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand befindet. Hierzu wird im Betrieb die automatische Nebenfadeneinschaltung der ersten 3 und der zweiten Steuerungseinheit 4 ausgeschaltet. Danach schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob der Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 geschlossen ist. In diesem Falle bleibt der Strom über die Messwiderstände 16, 17 im Wesentlichen konstant. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit 3 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit 3 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der ersten Steuerungseinheit 3 intakt ist.
In einem weiteren Schritt schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein und die erste Steuerungseinheit 3 die automatische Nebenfadeneinschaltung aus. Dadurch kann überprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der zweiten Steuerungseinheit 4 intakt ist. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit 3 die Nebenfadeneinschaltung ein. Als nächster Schritt schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein. Dadurch kann überprüft werden, ob der zweite Schalter 14 der zweiten Steuerungseinheit 4 intakt ist. Daran anschließend schaltet auch die erste Steuerungseinheit erneut den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein. Über diesen gesamten Prüfzyklus muss bei intakten zu prüfenden Bauteilen der gemessene Strom über die Messwiderstände 16, 17 im Wesentlichen konstant bleiben. Fig. 9 schematisch eine Prinzipskizze einer Schaltungsanordnung zum Anschalten eines weiteren Lichtsignals, d. h. zum Betreiben der Signaleinrichtung 2 in einem zweiten Funktionszustand. Grundsätzlich sind mehrerer Funktionszustände der Signaleinrichtung 2 möglich. Im Unterschied zur in Fig. 8 gezeigten Prinzipskizze sind hier ein dritter Schalter 18 in der ersten Steuerungseinheit 3 und ein vierter Schalter 19 in der zweiten Steuerungseinheit 4 ausgebildet, die in Reihe geschaltet sind, so dass bei gleichzeitig geschlossenen Schaltern 18 und 19 eine Anschaltung der zweiten Glühlampe 20 erfolgt.
Fig. 10 zeigt eine weitere Prinzipskizze einer Schaltung für die Signaleinrichtung 2 in einem zweiten Funktionszustand. Gemäß dieser Prinzipskizze soll gezeigt werden, wie eine weitere Glühlampe 20 im ausgeschalteten Zustand mittels der Steuerungseinheiten 3, 4 geprüft werden kann. Hierbei werden auch die Funktionen der ersten Schalter 18 und zweiten Schalter 19 überprüft. Hierzu weist die zweite Steuerungseinheit 4 einen fünften Schalter 21 und die erste Steuerungseinheit 3 einen sechsten Schalter 22 auf. Die Prüfung erfolgt dadurch, dass die zweite Steuerungseinheit 4 den fünften Schalter 21 öffnet und die erste Steuerungseinheit 3 den sechsten Schalter 22 schließt. Nun schaltet die erste Steuerungseinheit 3 den dritten Schalter 18 ein. Hierdurch kann ein Kurzschluss im vierten Schalter 18 detektiert werden. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 den vierten Schalter 19 ein. Dadurch kann ein Fadenbruch in der zweiten Glühlampe 20 detektiert werden. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit den dritten Schalter 18 aus. Hierdurch kann ein Kurzschluss im dritten Schalter 18 detektiert werden. Als nächster Schritt wird durch die zweite Steuerungseinheit 4 der vierte Schalter
19 ausgeschaltet. Danach schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 den sechsten Schalter 22 auf offen und die erste Steuerungseinheit schließt den fünften Schalter 21. Während der Prüfung fließt ein geringer Prüfstrom, der so gering ist, dass die zweite Glühlampe 20 nicht leuchtet. Mit Hilfe dieser Prüfung werden sowohl die Schalter 18, 19, 21, 22 der Steuerungseinheiten der 3, 4 als auch die entsprechenden Fäden der zweiten Glühlampe
20 überprüft. Die Prüfung erfolgt auch hier mittels einer Überwachung des durch die Messwiderstände 16, 17 fließenden Stroms. Wenn intakte Bauteile vorliegen, sollte der Strom im Rahmen der Prüfung im Wesentlichen konstant sein.
In Fig. 11 ist die zentrale Signalsteuerungseinheit 23 des Stellwerks mit PLC-Modem (alternativ mit LWL-Konverter, Bussysteme oder Funkmodem) über zwei Leitungen mit je- dem der dezentral in unmittelbarer Nähe einer Signaleinrichtung (nicht dargestellt) untergebrachten ersten Steuerungseinheit 3 (im Folgenden auch „Mikrokontroller 3" oder „μCl") und einer zweiten Steuerungseinheit 4 (im Folgenden auch „Mikrokontroller 4" oder „μC2") verbunden. Jeder der Mikrokontroller 3, μCl und Mikrokontroller 4, μC2 ist über jeweils eine Verbindung 10 zur Signalübertragung und Übertragung der Signalbefehle mit der Signaleinrichtung 2 und über Signalkontrollleitungen 8 mit Mitteln 5 zum Ü- berwachen des Funktionszustandes verbunden. Ferner sind beide Mikrokontroller untereinander über Verbindungsleitungen (Netz) 10 verbunden. Mit dieser Einrichtung werden folgende Funktionen ausgeführt:
1.) Beide μC überwachen unabhängig voneinander den Status des Lichtsignals. 2.) Beide μC kommunizieren über eine CAN-Schnittstelle(n) miteinander: der momentane Status wird dem anderen μC mitgeteilt.
3.) Jeder μC kann unabhängig vom anderen μC das Lichtsignal in den sicheren Zustand bringen, in welchem das Lichtsignal das HALT-Signal anzeigt. 4.) Um das FAHRT-Signal anzeigen zu können, müssen beide μC dieselbe entsprechende Ansteuerung durchführen.
5.) Beide μC empfangen von der zentralen Signalsteuerungseinheit 23 des Stellwerks die Befehle, welche über ein Modem oder auch allgemein: über ein Datenkommunikationsgerät (z.B. auch eine RS485-Kommunikation) an die Schnittstelle gesendet werden.
Wenn man — wie in Fig.l dargestellt — zur Datenübertragung der zentralen Signalsteuerungseinheit 23 an die Mikrokontroller ein gemeinsames Modem verwendet, so gilt: 1.) Beide μC senden ihren Status an das Stellwerk über das einzige Modem. 2.) Beide μC empfangen das, was der andere μC an das Modem sendet, an einer ihrer
RS-485-Ports.
3.) Falls der an das Modem gesendete Status nicht mit dem eigenen Status übereinstimmt, dann stellt der entsprechende μC eigenmächtig das Lichtsignal auf HALT- Signal um. Dieses wird dann von dem anderen μC bemerkt. Wenn man - wie in Fig. 12 dargestellt - zur Datenübertragung der zentralen Signalsteuerungseinheit 23 an die Mikrokontroller jeweils ein, insgesamt also zwei Modems verwendet, so gilt:
1.) Beide μC senden über getrennte Übertragungswege ihren Status an das Stellwerk. 2.) Beide μC empfangen das, was der andere μC an das Modem sendet, an einer ihrer
RS-485-Ports.
3.) Falls der an das Modem gesendete Status nicht mit dem eigenen Status übereinstimmt, dann stellt der entsprechende μC eigenmächtig das Lichtsignal auf HALT- Signal um. Dieses wird dann von dem anderen μC bemerkt. 4.) Das weitere Vorgehen wird im Stellwerk in der Zentrale entschieden.
Sobald die dezentrale Signalbetriebsvorrichtung 1 feststellt, dass die Kommunikation mit der Signalsteuerungseinheit 23 nicht mehr vorhanden ist (z.B. Timer ist abgelaufen), so muss die dezentrale Signalbetriebsvorrichtung in den signalsicheren Zustand übergehen. Das bedeutet, das HALT-Signal wird angezeigt, wenn keine Kommunikation zwischen der dezentralen Lichtsignalbetrieb svorrichtung 1 und der Signalsteuerungseinheit 23 vorhanden ist. Ebenfalls wird das HALT-Signal angezeigt, wenn keine Kommunikation zur Signalsteuerungseinheit vorhanden ist. Dieses wird von der Signalsteuerungseinheit 23 festgestellt und per Befehl an die dezentrale Signalbetriebsvorrichtung 1 weitergegeben. Außerdem wird das HALT-Signal angezeigt, wenn die beiden μC unterschiedliche Überwachungsergebnisse haben. Dieses wird unabhängig von den Befehlen der zentralen Signalsteuerungseinheit 23 eingestellt.
Falls die dezentrale Lichtsignalbetrieb svorrichtung 1 stromlos sein sollte, so ist auch das Signal dunkel, was ebenfalls einem HALT-Signal gleichkommt.
Das dezentrale Lichtsignalschalteinrichtung wird laufend die verschiedenen „Glühfäden" (HfR, NfR, HfW, Kennlicht) prüfen, so dass im Fehlerfall eine sofortige Meldung an die zentrale Signalsteuerungseinheit 23 möglich ist, noch bevor das Signal für die Freischaltung eines Fahrwegs benötigt wird.
Auch die Steuerung einer der Signalanlage zugeordneten Indusi-Einheit (induktives Sicherungssystem zur automatischen Signalbetätigung durch den Zug) erfolgt über die dezen- trale Lichtsignalbetriebsvorrichtung 1. Mit Hilfe der Indusi-Einheit erfährt ein Zug, der an einem HALT zeigenden Signal vorbeifährt, eine Zwangsbremsung. Die Indusi-Einheit wird demnach dann wirksam geschaltet, wenn das Signal den HALT-Begriff anzeigt. Die Indusi-Einheit besteht aus einem Gleismagneten: in einem nach oben „elektrisch offenen" Leichtmetallgehäuse. Der Gleismagnet ist mit einem Parallel-Schwingkreis aus Spule und Kondensator verbunden, der auf eine bestimmte Frequenz von z.B. ft = 500 Hz abgestimmt ist. Wird durch einen Kontakt der Schwingkreis wirksam geschaltet, so erfährt ein Trieb fahrzeug, welches ein Signal mit dergleichen Frequenz aussendet, beim Befahren des Gleismagneten eine Zwangsbremsung. Damit aber auch an einem HALT zeigenden gestörten Hauptsignal aufgrund eines Ersatzsignals oder eines schriftlichen Befehls vorbeigefahren werden kann, ohne dass eine Zwangsbremsung ausgelöst wird, kann mit einer besonderen Indusi-Befehlstaste die Frequenz-Beeinflussung überbrückt werden.
Anhand der Flussdiagramme nach den Figuren 13 bis 16 wird nun der Befehls- und Sig- nalfluss zwischen der zentralen Signalsteuerungseinheit 23, den Mikrokontrollern 3, 4 sowie der Signalbetriebsvorrichtung 1 und der Signalkontrolle dargestellt und erklärt.
Die Kommunikation zwischen den beiden μC erfolgt über die CAN-Schnittstelle. Da beide μC unabhängig voneinander die Ansteuerung der Signale und deren Überwachung durchführen, muss eine dauerhafte Kommunikation zwischen den beiden μC erfolgen. Sobald der eine μC dem anderen seinen Status mitteilt, muss der andere seinen eigenen Status auf Gleichheit überprüfen: wird innerhalb einer vorgegebenen Zeit nicht das gleiche Überwachungsergebnis festgestellt, so muss der μC das Signal in den sicheren Zustand bringen:
Hierbei sei angemerkt, dass jeder der beiden μC unabhängig voneinander den sicheren Zustand einstellen kann. Fahrtbegriffe (z.B. HpI, Hp2, Kennlicht, ...) können nur gemeinsam eingestellt werden. Daher muss in dem Ablauf vor jeder gegenseitiger Statusüberprüfung eine Zeitdauer gewartet werden, damit der andere μC die Chance bekommt, die Ansteuerung entsprechend durchzuführen:
Die Schaltung ist nach dem Grundsatz „Rückwirkungsfreiheit und hohe Isolation zwischen Außenanlage und Innenanlage" entwickelt. Deswegen werden für die Schaltung vorzugsweise optisch angesteuerte Bauteile verwendet, insbesondere MOSFET Photovol- taische Relais, Opto-Koppler , Lineare Opto-Koppler, Stromsensoreinheiten mit jeweils einem linearen Opto-Koppler.
Parallel 2um Shunt-Widerstand werden Vorkehrungen notwendig sein, damit dort eine hohe EMV-Festigkeit vorhanden ist. So ist eine hohe Isolation zwischen Außenanlage und Innenanlage sichergestellt.
Die HALT-Signale sollten in einer Sequenz ein- bzw. ausgeschaltet werden, so dass überprüfbar ist, ob beide Schalter noch funktionieren. Während einer langen Aktivphase ist es möglich, die einzelnen Schalter zu prüfen, ohne dass dieses von außen sichtbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 erlauben in vorteilhafter Weise den sicheren Betrieb von Signaleinrichtungen 2 von Eisenbahnanlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gewährleisten, dass bei einer Fehlfunktion innerhalb der Steuerungselektronik die Signaleinrichtung 2 stets in einem sicheren ersten Funktionszustand betrieben wird, der beispielsweise in einem HALT-Signal besteht.
Abküt Zungsverzeichnis
bps Bits per Sekunde (Übertragungsgeschwindigkeit)
CAN Controller Area Network (engl.)
COMPEX Computer, explosionsgeschützt
CRC Cyclic Redundancy Code (engl.)
DSG dezentrale Lichtsignalanschaltung, dezentrales Lichtsignalschaltein- richtung, dezentrale Lichtsignalanschaltbaugruppe
EN Europäische Norm
ESD Electro Static Discharge (engl.)
HfR Hauptfaden Rot
HfW Hauptfaden Weiß
Hl Lichthaupt- und Lichtvorsignal
Hp Hauptsignal
ID Identifier (engl.), Kennung
Indusi Induktive Zugsicherung kbps 1024 Bits per Sekunde (Übertragungsgeschwindigkeit)
Ks Kombinationssignal kV 1000 Volt (elektrische Spannung)
LED Licht emittierende Diode
LWL Lichtwellenleiter
Mbps (1024)2 Bits per Sekunde (Übertragungsgeschwindigkeit)
NfR Nebenfaden Rot
P2P Point-to-Point (engl.), direkte Kommunikation
PLC Powerline Communication (engl.), Kommunikation über leistungsführende Leitungen
RS-485 Recommended Standard — 485 (engl.)
SIL Safety Integration Level (engl.), Sicherheitslevel
Sh Schutzhalt (Eisenbahnsignale, z.B.: Sh_0, Sh_l)
Sv Haupt- und Vorsignalverbindungen
TE Teilungseinheit μC Mikrocontroller
V AC Elektrische Wechselspannung V DC Elektrische Gleichspannung
Vr Vorsignal
ZBA Zugbildungsanlage
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Signaleinrichtung, Lichtsignalanschaltung Lichtsignalschalteinrichtung
3 erste Steuerungseinheit, Mikrokontroller, μCl
4 zweite Steuerungseinheit, Mikrokontroller, μC2
5 Mittel zum Überwachen des Funktionszustandes
6 Mittel zum Vergleichen
7 Mittel zum Übermitteln des Steuersignals
8 Signalleitung
9 Kommunikationsschnittstelle
10 Verbindung, Netz, Verbindung der Mikrokontroller, Leitungen zur Signalübertragung, Signalbefehle
11 Spannungsversorgung
12 Vorwiderstand
13 erster Schalter
14 zweiter Schalter
15 Glühlampe
16 erster Messwiderstand
17 zweiter Messwiderstand
18 dritter Schalter
19 vierter Schalter
20 zweite Glühlampe
21 fünfter Schalter
22 sechster Schalter
23 zentrale Signalsteuerungseinheit (Zentralrechner)
100...408 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Signaleinrichtung (2) einer Eisenbahnanlage, wobei der Signaleinrichtung (2) mindestens eine erste dezentrale Steuerungseinheit (3) und eine zweite dezentrale Steuerungseinheit (4) zugeordnet ist, wobei jede dezentrale Steuerungseinheit (3, 4) mindestens ein Steuersignal abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung (2) in einem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn mindestens eine Steuerungseinheit (3, 4) das Steuersignal für den signaltechnisch sicheren Zustand (z.B. Haltbegriff) abgibt, die Signaleinrichtung (2) in einem zweiten Funktionszustand betrieben wird, wenn die erste Steuerungseinheit (3) und die zweite Steuerungseinheit (4) das mindestens eine Steuersignal unabhängig voneinander abgeben (Fahrtbegriff) und die Signaleinrichtung (2) in dem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn das Steuersignal der ersten Steuerungseinheit (3) und das der zweiten Steuerungseinheit (4) nicht übereinstimmen (Störung).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Steuersignale der ersten Steuerungseinheit (3) und der zweiten Steuerungseinheit (4) in mindestens einer der Steuerungseinheiten (3, 4) miteinander verglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Vergleich der Steuersignale über eine vorgebbare Zeitspanne erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem von einer zentralen Signalsteuerungseinheit (23) ein ein- oder zweikanaliger Steuerungsbefehl an die Steuerungseinheiten (3, 4) übertragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem in den Steuerungseinheiten (3, 4) anhand des Steuerungsbefehls ein Soll-Funktionszustand ermittelt wird und ein entsprechendes Steuersignal abgegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem jede Steuerungseinheit (3, 4) überwacht, ob die Signaleinrichtung (2) in dem Soll-Funktionszustand betrieben wird und ein Steuersignal abgibt, welches dem überwachten Funktionszustand der Signaleinrichtung zu- ordbar ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die zentrale Signalsteuerungseinheit und die erste Steuerungseinheit (3) und zweite Steuerungseinheit (4) über mindestens eine der folgenden Methoden miteinander kommunizieren: a) elektromagnetische Strahlung; b) Licht; c) Bussysteme (z.B. RS 485, TCP/IP) c) eine Modulation der Versorgungsspannung.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Steuerungseinheit (3, 4) das Steuersignal mindestens einer anderen Steuerungseinheit (4, 3) mit dem eigenen Steuersignal vergleicht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Fehlerüberprüfung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung (2) und/oder der Steuerungseinheiten (3, 4) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem dem zweiten Funktionszustand ein zweites Steuersignal zugeordnet ist, wobei die Signaleinrichtung (2) wiederum in dem zweiten Funktionszustand betrieben wird, wenn die erste Steuerungseinheit (3) und die zweite Steuerungseinheit (4) das zweite Steuersignal unabhängig voneinander abgeben.
11. Vorrichtung (1) zum Betrieb einer Signaleinrichtung (2) einer Eisenbahnanlage, umfassend mindestens eine erste dezentrale Steuerungseinheit (3) und eine zweite dezentrale Steuerungseinheit (4), wobei jede Steuerungseinheit (3, 4) mindestens ein Steuersignal abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steuerungseinheit (3, 4) Mittel (5) zum Überwachen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung (2), Mittel (6) zum Vergleichen des ermittelten Funktionszustandes mit einem Steuersignal einer anderen Steuerungseinheit (3, 4) und Mittel (7) zum Übertragen des ermittelten Funktionszustandes als Steuersignal umfasst, wobei jede Steuerungseinheit (3, 4) so ausgebildet ist, dass die Signaleinrichtung (2) in einem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn mindestens eine Steuerungseinheit (3, 4) ein erstes Steuersignal abgibt, und die Signaleinrichtung (2) in dem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn die Steuersignale der ersten Steuerungseinheit (3) und der zweiten Steuerungseinheit (4) nicht übereinstimmen.
12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, bei der die Steuerungseinheiten (3, 4) so ausgebildet sind, dass die Signaleinrichtung (2) in einem zweiten Funktionszustand betreibbar ist, wenn die erste Steuerungseinheit (3) und die zweite Steuerungseinheit (4) das mindestens eine Steuersignal unabhängig voneinander abgeben.
13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, bei der die Steuerungseinheiten (3, 4) so ausgebildet sind, dass die Signaleinrichtung (2) in einem zweiten Funktionszustand betreibbar ist, wenn die erste Steuerungseinheit (3) und die zweite Steuerungseinheit (4) unabhängig voneinander ein zweites Steuersignal abgeben.
14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (9) zur Unterhaltung einer Verbindung mit einer zentralen Signalsteuerungseinheit ausgebildet ist.
15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, bei der die Kommunikationsschnittstelle (9) eine Datenübertragung basierend auf mindestens einer der folgenden Methoden erlaubt: a) elektromagnetische Strahlung; b) Licht; c) Bussysteme (z.B. RS485, TCP/IP) und c) Modulation der Versorgungsspannung.
16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei der mindestens eine der Steuerungseinheiten (3, 4) so ausgebildet ist, dass eine Fehlerüberprüfung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung und/oder der Vorrichtung (1) erfolgen kann.
17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei der die dezentralen Steuerungseinheiten (3, 4) galvanisch getrennt voneinander ausgebildet sind.
18. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei der die Kommunikationsschnittstelle (9) von den dezentralen Steuerungseinheiten (3, 4) galvanisch und/oder optisch getrennt ausgebildet ist.
19. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei der die Vorrichtung (1) ein Gehäuse aufweist, welches zumindest um Teile der Vorrichtung eine elektromagnetische Abschirmung bildet.
20. Einrichtung zum Anschalten und Überwachen einer Signaleinrichtung (2) im Eisenbahnverkehr, mit einer zentralen Signalsteuerungseinheit (23), und mit Übertragungsleitungen (8, 10) zu der Signaleinrichtung (2) zum Anschalten bzw. Ausschalten und Überwachen der Signale, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Signaleinrichtung (2) eine dezentrale Lichtsignalbetriebsvorrichtung (1) angeordnet ist, welche zwei dezentrale Steuerungseinrichtungen (3, 4) aufweist, von denen jede mindestens durch eine Übertragungsleitung (10) mit der zentralen Signalsteuerungseinheit (23) und andererseits mit der Signaleinrichtung (2) und Mitteln (5) zum Überwachen des Funktionszustandes derart verbunden ist, dass jede Steuerungseinrichtung (3, 4) unabhängig von der anderen Signalsteuerungseinrichtung (4, 3) das An- und Ausschalten der Signaleinrichtung (2) und deren Überwachung durchführt, und dass beide Steuerungseinrichtungen (3, 4) untereinander derart verbunden und derart programmiert sind, dass jede Steuerungseinrichtung (3, 4) den Status der anderen Steuerungseinrichtung (4, 3) überwacht und die Signaleinrichtung (2) in einen ersten Funktionszustand schaltet, wenn der Schaltstatus der anderen Steuerungseinrichtung nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit nach jedem Schaltvorgang seinem eigenen Schaltstatus entspricht.
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