EP4342766A1 - Kommunikation zwischen wagen in einem schienenfahrzeug - Google Patents

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EP4342766A1
EP4342766A1 EP23197183.9A EP23197183A EP4342766A1 EP 4342766 A1 EP4342766 A1 EP 4342766A1 EP 23197183 A EP23197183 A EP 23197183A EP 4342766 A1 EP4342766 A1 EP 4342766A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
communication device
rail vehicle
physical contact
communication
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23197183.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Iuliia Linnas
Goranco Sidoroski
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.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4342766A1 publication Critical patent/EP4342766A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0036—Conductor-based, e.g. using CAN-Bus, train-line or optical fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0072—On-board train data handling

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with at least two cars, which can communicate with each other via respective communication devices. Furthermore, a rail vehicle arrangement is described, which has the rail vehicle and another unit. The invention further relates to a method for communicating between a first communication device of a first car and a second communication device of a second car of a rail vehicle.
  • the invention can therefore relate to the technical field of rail vehicles, particularly with regard to (wireless) communication.
  • Rail vehicles especially trains, usually have a plurality of cars which can be coupled to one another in various ways.
  • a coupling includes a mechanical carriage coupling and in most cases also an electrical coupling, in particular via a power cable.
  • electrical coupling in particular via a power cable.
  • mechanical and electrical connections are often no longer sufficient, as a communicative coupling for data transmission can also be desired or necessary.
  • in-vehicle networks in particular MVB (Multi-Vehicle Bus) and WTB (Wire Train Bus), Ethernet connections, or communication-based train control, e.g. TrainguardMT.
  • MVB Multi-Vehicle Bus
  • WTB Wire Train Bus
  • Ethernet connections or communication-based train control, e.g. TrainguardMT.
  • Figure 2 shows a conventional example of a communicative coupling between two cars 210, 220 of a train 200.
  • the first car 210 has a first communication device 212
  • the second car 220 has a second communication device 222.
  • a TrainguardMT communication-based train control is used, shown schematically here as OCN (OnBoard Communication Network) A and OCN B.
  • Wireless communication (e.g. via WLAN) between the cars is not carried out here, because the risk that another unit, for example another car from another train on a neighboring track, will be included in the communication is too great.
  • a power line 250 is used for data transmission, which is actually set up to transmit higher currents (in this example, 110 volts are present on the power line). This means that there is a coupling via a hardware wire interface used with the help of PLC (Power Line Communication) technology.
  • PLC Power Line Communication
  • a rail vehicle, a rail vehicle assembly, a method, and using are described below.
  • the first carriage is coupled to the second carriage (in particular adjacent, in particular mechanically coupled) in such a way that the first communication device communicates with the second communication device (at least temporarily) via a physical (in particular electrically conductive) contact (for example wired or through contacting metal surfaces). are connected.
  • a physical (in particular electrically conductive) contact for example wired or through contacting metal surfaces.
  • the first communication device and the second communication device are further set up to operate an (initializing) signal exchange (in particular data exchange) via the physical contact using such low energy that a transmission function from the physical Contact with another unit (eg another communication device of another rail vehicle) is impossible.
  • the data exchange via the physical contact is operated with such low energy that a transmission function (or wireless communication) from the physical contact to the further communication device is impossible.
  • a method for communicating between a first communication device of a first car and a second communication device of a second car of a rail vehicle, the method comprising: operating a signal/data exchange between the first communication device and the second communication device via the physical Contact using such low energy that a transmission function from the physical contact to another unit is impossible.
  • the term “communication device” can in particular refer to any device or unit that is set up to send and/or receive signals or data. Communication can be wired or wireless.
  • the communication device is preferably configured for both operating modes.
  • the communication device can have one or more antennas.
  • the communication device may have one or more ports (e.g., Ethernet, power cable, USB, etc.).
  • the communication device may be provided as a radio transmitter/receiver.
  • the communication device can be designed as a router, in particular a WLAN router.
  • the term "physical contact” can refer in particular to the fact that the communication devices are (temporarily) physically, i.e. physically, connected to one another. In a simple example, this can be achieved using a wire or cable. In another example, surfaces (e.g., the mechanical carriage coupling) of adjacent carriages may be brought into physical contact with one another. In another example, the physical contact is built into an existing connection, such as a power line. In a preferred example, the physical contact can be electrically conductive, in particular made of metal.
  • low energy may specifically refer to using a low energy or extremely low amount of energy which is significantly lower than high energy. Low energy and high energy ranges depend on the particular system used. For this reason, the term “low energy signal transmission” can be understood to mean that the energy of the signal transmission is chosen to be so low that it is not sufficient to enable wireless communication with another (not physically coupled) unit (outside the rail vehicle, especially outside of the two cars).
  • the term "additional unit” can refer in particular to a unit (e.g. another wagon, another train) which is not part of the "rail vehicle” unit. While the rail vehicle does not have the additional unit in one example, the rail vehicle and the additional unit can be part of a rail vehicle arrangement. In such an arrangement, the rail vehicle and other unit can be arranged within a certain spatial proximity to one another. In this context, the term “spatial proximity” can refer in particular to the fact that wireless communication between the rail vehicle and another unit is in principle possible, especially at high energy levels Data transfer. However, a certain amount of energy is necessary for such data transmission (in particular to a communication device of the further unit), so that the low energy described is not sufficient for signal transmission in one example. In one example, the additional unit is not physically coupled to the rail vehicle. In a further example, the further unit is not physically coupled to the carriages described.
  • the invention can be based on the idea that two cars of a rail vehicle can be communicatively coupled in a safe and reliable manner if a signal transmission takes place via physical contact between the communication devices of the cars using such low energy that a transmission function becomes one further unity is made impossible.
  • wagons are wired for communicative coupling because safety plays a particularly important role in rail vehicles and wireless transmissions can be more error-prone, especially if they establish unwanted communication with other units.
  • wiring can be technically challenging, for example in renovated cars that simply lack the necessary connections.
  • data transmission can, if necessary, be implemented via a power line, but this is inflexible and can consume a lot of energy unnecessarily.
  • the communication function described can be easily integrated into existing systems. Use in renovated cars can be particularly effective, but new cars can also benefit from the combination of energy efficiency and communication security.
  • the signal/data exchange via the physical contact has an initialization.
  • data exchange via physical contact consists of initialization. This can have the advantage of creating an efficient, secure and cost-effective way to start exchanging data, with the actual data transmission then being carried out via another channel.
  • the low power transmitted over the physical contact may be designed to be insufficient to provide efficient data transmission between the communication devices.
  • this is not intended, because in this exemplary embodiment the data exchange via the physical contact is only intended as an initialization; the actual data exchange between the communication devices then takes place via another channel, for example wireless/WLAN.
  • the first communication device and the second communication device are set up to switch to wireless communication, in particular via a wireless local area network (WLAN), after initialization.
  • WLAN wireless local area network
  • the start of the data transmission is preferably established via physical contact, with the following communication preferably taking place wirelessly.
  • a high-energy data transmission that could be carried out over an entire train is not intended in one example. Instead, in this example, the transmission energy may be sufficient to communicatively couple the communication devices of two adjacent cars. This can be done, for example, in the low-energy sector and save costs with comparable reliability.
  • the first communication device and the second communication device are set up to continue wired communication via the physical contact after initialization. This makes it possible to implement particularly cost-effective data transmission in the low-energy range. This can be an efficient operating function, especially for small amounts of data.
  • the first communication device has a first antenna and/or the second communication device has a second antenna.
  • the communication devices can be set up to communicate wirelessly via the antennas. This can have the advantage that efficient data transmission can be implemented securely without additional effort.
  • wireless communication can make it possible to dispense with (special) contacts/connections for coupling communication devices.
  • the rail vehicle is further set up to reduce, in particular to switch off, wireless transmission of high-energy signals between the communication devices at least during data exchange. This can have the advantage of saving energy costs.
  • low-energy signals can also be sufficient, especially if the communication takes place between neighboring (coupled) cars and not across a plurality of cars.
  • the physical contact has a wire connection.
  • the physical contact is preferably designed to be electrically conductive.
  • the electrically conductive connection (directly) from one communication device to another can be implemented as a wire or cable.
  • an independent wire connection is provided for this purpose.
  • the wire connection can be provided in a further electrically conductive connection.
  • a power line can also be used as a physical contact.
  • the physical contact has contact between at least two, in particular electrically conductive, surfaces.
  • a surface of the first carriage can also come into contact with a surface of the second carriage (temporary physical contact).
  • Metal surfaces can be preferred here, especially those that are already installed on the car, such as the mechanical car coupling.
  • the rail vehicle further has: a signal damper, which is set up to dampen the signal energy of the data exchange via the physical contact (to prevent a signal from a train on the adjacent track from leading to the establishment of communication).
  • a signal damper which is set up to dampen the signal energy of the data exchange via the physical contact (to prevent a signal from a train on the adjacent track from leading to the establishment of communication).
  • one or more signal attenuators can be used.
  • these can be arranged in the wire connection of the physical contact. This measure can be used to ensure that the transmission energy is set in the low energy range described.
  • the low energy signal is an extremely low power, ELP (extreme low power) signal.
  • ELP extremely low power
  • the data exchange comprises at least one of the following: exchanging an identification between the communication devices, encrypting, encoding, verifying a coupling between the communication devices, detecting a communication device.
  • At least one of the cars has at least one renovation process.
  • the method is used during or after the renovation of at least one of the cars.
  • a rail vehicle can now be provided which has at least one renovated car, which can be reliably and safely integrated into communication with a neighboring car without any significant additional effort.
  • the method further comprises: carrying out a compensation action, in particular emergency braking, in response to the fact that the signal/data exchange does not meet an operationally relevant criterion.
  • the term “operationally relevant criterion” can refer to a criterion that is important for you Safe operation of the rail vehicle is necessary. For example, it can be an operationally relevant criterion that stable communication is established between the two cars. In another example, it may be an operationally relevant criterion that secure data transmission takes place, in particular at a minimum speed. In the event that such a criterion is not met, for example if communication cannot be set up, it may be necessary to initiate the compensation action for safety reasons.
  • Such a compensatory action can be a reaction to guarantee the safety of the rail vehicle, for example the dizziness is reduced, an emergency call is made, or an emergency brake is activated.
  • a solution is proposed where the initialization for signal transmission between different track-bound vehicle parts via a wire connection (or a wire-like connection) between two WLAN routers or similar and subsequently takes place via a wireless connection, e.g. WLAN connection 2.4 GHz.
  • spatially relative terms such as “front” and “back”, “top” and “bottom”, “left” and “right”, etc. are used to describe the relationship of one element to another element, as in the figures shown.
  • the spatially relative terms can apply to orientations used that differ from the orientation shown in the figures.
  • these spatially relative terms refer only to simplification of the description and the orientation shown in the figures and are not necessarily limiting, since a device according to an embodiment of the invention may assume orientations other than those shown in the figures, particularly when in use .
  • Figure 1 shows a rail vehicle 100 with two communicatively coupled cars 110, 120 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the first carriage 110 has a first communication device 112, which is designed as a WLAN router and has antennas 113 for data transmission.
  • a second communication device 122 is designed with second antennas 123 of the second carriage 120.
  • the first carriage 110 is coupled to the second carriage 120 such that the first communication device 112 is connected to the second communication device 122 via a physical contact 130.
  • the physical contact 130 is implemented via a wire or a cable, which directly connects the first communication device 112 and the second communication device 122 to one another in an electrically conductive manner.
  • Signal attenuators 135 are provided in this wire connection 130, which attenuate the transmitted signal in such a way that the low energy described above is present.
  • An (optional) power line 150 also connects the two communication devices 112, 122 to one another.
  • the physical contact 130 for data transmission is designed separately from the power line 150, but in another example both can also be provided as one line.
  • the first communication device 112 and the second communication device 122 are set up to operate a signal/data exchange or data transmission via the physical contact 130 using such low energy that a transmission function from the physical contact 130 to another unit (another communication device another car/train, not shown). Due to the particularly low energy, with which no radio connection is possible, communication between the communication devices 112, 122 is nevertheless started or initialized.
  • This initialization makes it possible to set up further data transmission, which is then implemented wirelessly 140, for example as a 2.4 GHz WLAN connection.
  • the WLAN routers 112, 122 can go into normal operation and carry out further data transmission 140 via radio.
  • Wireless communication can take place in a low range (e.g. around 1 mW) and does not require a high power range (e.g. 100 mW).
  • a wire connection can be used for the short distance over the coupling, which would otherwise not be suitable due to the high attenuation, for example for a 2.4GHz signal.
  • the short distance can also be achieved using other methods (e.g. transmission to surfaces).
  • the IDs of communication devices 112, 122 are exchanged (e.g. MAC addresses, etc.) to ensure that the correct participants are connected. 4. Based on the exchanged unique IDs, communication between the two coupled cars 110, 120 can take place via the provided radio antennas 113, 123 with a low energy output (low power).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Es wird ein Schienenfahrzeug (100) beschrieben, welches aufweist:i) einen ersten Wagen (110), welcher eine erste Kommunikationsvorrichtung (112) aufweist; undii) einen zweiten Wagen (120), welcher eine zweite Kommunikationsvorrichtung (122) aufweist.Der erste Wagen (110) ist mit dem zweiten Wagen (120) derart gekoppelt, dass die erste Kommunikationsvorrichtung (112) mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung (122) zumindest zeitweise über einen physikalischen Kontakt (130) miteinander verbunden sind.Die erste Kommunikationsvorrichtung (112) und die zweite Kommunikationsvorrichtung (122) sind ferner eingerichtet einen Datenaustausch über den physikalischen Kontakt (130) zu betreiben mittels derart niedriger Energie, dass eine Sendefunktion von dem physikalischen Kontakt (130) zu einer weiteren Einheit verunmöglicht wird.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit zumindest zwei Wagen, welche über jeweilige Kommunikationsvorrichtungen miteinander kommunizieren können. Weiterhin wird eine Schienenfahrzeug-Anordnung beschrieben, welche das Schienenfahrzeug und eine weitere Einheit aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen einer ersten Kommunikationsvorrichtung eines ersten Wagens und einer zweiten Kommunikationsvorrichtung eines zweiten Wagens eines Schienenfahrzeugs.
  • Die Erfindung kann sich somit auf das technische Gebiet von Schienenfahrzeugen, insbesondere in Hinblick auf (drahtlose) Kommunikation beziehen.
    • Technischer Hintergrund
  • Schienenfahrzeuge, insbesondere Züge, weisen gewöhnlich eine Mehrzahl von Wagen auf, welche in verschiedener Weise gekoppelt miteinander werden können. Eine solche Kopplung beinhaltet eine mechanische Wagenkopplung und in den meisten Fällen auch eine elektrische Kopplung, insbesondere über ein Stromkabel. Heutzutage sind die mechanische und elektrische Verbindung aber oftmals nicht mehr ausreichend, denn auch eine kommunikative Kopplung zur Datenübertragung kann erwünscht bzw. notwendig sein.
  • Es existiert mittlerweile eine Vielzahl von Signalen, welche zwischen den Wagen eines Zuges ausgetauscht werden (müssen).
  • Diese umfassen beispielsweise fahrzeuginterne Netzwerke, insbesondere MVB (Multi-Vehicle-Bus) und WTB (Wire-Train-Bus), Ethernet Verbindungen, oder Kommunikation-basierte Zugsteuerung, z.B. TrainguardMT.
  • Bei der kommunikativen Kopplung zweier Wagen kommt es aber oftmals zu dem Problem, dass nicht genug Kontakte/Anschlüsse oder nicht die richtigen Kontakte zur Verfügung stehen und dann mit einem großen Aufwand nach einer technischen Lösung gesucht werden muss. Zusätzlich kann die technische Realisierung von Kommunikationsverbindungen, welche zwischen Wagen ausgetauscht werden, technisch komplex, aufwändig und Kosten-intensiv sein. Diese Problematik kann ganz besonders bei sanierten ("refurbished") spurgebundenen Fahrzeugen auftreten.
  • Figur 2 zeigt ein konventionelles Beispiel einer kommunikativen Kopplung zwischen zwei Wagen 210, 220 eines Zuges 200. Der erste Wagen 210 weist eine erste Kommunikationsvorrichtung 212 auf, während der zweite Wagen 220 eine zweite Kommunikationsvorrichtung 222 hat. In diesem exemplarischen Beispiel wird eine TrainguardMT Kommunikation-basierte Zugsteuerung eingesetzt, hier als OCN (OnBoard Communication Network) A und OCN B schematisch dargestellt.
  • Eine drahtlose Kommunikation (z.B. über WLAN) zwischen den Wagen wird hier nicht durchgeführt, denn zu groß ist das Risiko, dass eine weitere Einheit, also z.B. ein weiterer Wagen eines anderen Zuges auf einem benachbarten Gleis, in die Kommunikation miteinbezogen wird. Aus diesem Grund wird zur Datenübertragung auf eine Stromleitung 250 zurückgegriffen, welche eigentlich zur Übertragung höherer Ströme eingerichtet ist (in diesem Beispiel liegen 110 Volt an der Stromleitung an). Somit wird hier eine Kopplung über eine Hardware Drahtschnittstelle mit Hilfe von PLC (Power Line Communication) Technik eingesetzt.
  • Dennoch kann der Einsatz einer Stromleitung zur Datenübertragung unsicher, unflexibel, und auch Kosten-intensiv sein.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es könnte ein Bedarf bestehen, zwei Wagen eines Schienenfahrzeugs auf effiziente und sichere Weise kommunikativ zu koppeln.
  • Ein Schienenfahrzeug, eine Schienenfahrzeug-Anordnung, ein Verfahren, und ein Verwenden werden im Folgenden beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Schienenfahrzeug (insbesondere ein Zug) beschrieben, welches aufweist:
    1. i) einen ersten Wagen (z.B. Fahrzeugteil), welcher eine erste Kommunikationsvorrichtung (z.B. einen WLAN Router) aufweist; und
    2. ii) einen zweiten Wagen, welcher eine zweite Kommunikationsvorrichtung aufweist.
  • Der erste Wagen ist mit dem zweiten Wagen derart gekoppelt (insbesondere benachbart, insbesondere mechanisch gekuppelt), dass die erste Kommunikationsvorrichtung mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung (zumindest zeitweise) über einen physikalischen (insbesondere elektrisch leitfähigen) Kontakt (beispielsweise drahtgebunden oder durch sich kontaktierende Metallflächen) miteinander verbunden sind.
  • Die erste Kommunikationsvorrichtung und die zweite Kommunikationsvorrichtung sind ferner eingerichtet einen (initialisierenden) Signalaustausch (insbesondere Datenaustausch) über den physikalischen Kontakt zu betreiben mittels derart niedriger Energie, dass eine Sendefunktion von dem physikalischen Kontakt zu einer weiteren Einheit (z.B. eine weitere Kommunikationsvorrichtung eines weiteren Schienenfahrzeuges) verunmöglicht wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Schienenfahrzeug Anordnung beschrieben, aufweisend:
    1. i) ein Schienenfahrzeug wie oben beschrieben; und
    2. ii) die weitere Einheit, welche einen weiteren Wagen aufweist, welcher an das Schienenfahrzeug gekoppelt ist oder sich in der Umgebung des Schienenfahrzeugs befindet, und welcher eine weitere Kommunikationsvorrichtung aufweist, welche nicht über einen physikalischen Kontakt mit der ersten Kommunikationsvorrichtung und der zweiten Kommunikationsvorrichtung gekoppelt ist.
  • Der Datenaustausch über den physikalischen Kontakt wird mit derart niedriger Energie betrieben, dass eine Sendefunktion (bzw. drahtlose Kommunikation) von dem physikalischen Kontakt zu der weiteren Kommunikationsvorrichtung verunmöglicht ist.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren beschrieben zum Kommunizieren zwischen einer ersten Kommunikationsvorrichtung eines ersten Wagens und einer zweiten Kommunikationsvorrichtung eines zweiten Wagens eines Schienenfahrzeugs, das Verfahren aufweisend: Betreiben eines Signal- /Datenaustauschs zwischen der ersten Kommunikationsvorrichtung und der zweiten Kommunikationsvorrichtung über den physikalischen Kontakt mittels derart niedriger Energie, dass eine Sendefunktion von dem physikalischen Kontakt zu einer weiteren Einheit verunmöglicht wird.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verwenden beschrieben eines physikalischen Kontakts zwischen Kommunikationsvorrichtungen zweier gekoppelter Wagen eines Schienenfahrzeugs, um mittels eines Niedrigenergie-Signals eine weitere Kommunikation zu initiieren.
  • Im Kontext des vorliegenden Dokuments kann der Begriff "Kommunikationsvorrichtung" insbesondere jegliche Vorrichtung bzw. Einheit bezeichnen, welche eingerichtet ist Signale bzw. Daten zu senden und/oder zu empfangen. Die Kommunikation kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung für beide Betriebsarten konfiguriert. Für den drahtlosen Betrieb kann die Kommunikationsvorrichtung eine oder mehr Antennen aufweisen. Bezüglich des drahtgebundenen Betriebs kann die Kommunikationsvorrichtung ein oder mehr Anschlüsse (z.B. Ethernet, Stromkabel, USB, etc.) aufweisen. In einem Beispiel kann die Kommunikationsvorrichtung als Radiosender-/empfänger vorgesehen sein. In einem weiteren Beispiel kann die Kommunikationsvorrichtung als Router, insbesondere WLAN-Router, ausgestaltet sein.
  • Im Kontext des vorliegenden Dokuments kann sich der Begriff "physikalischer Kontakt" insbesondere darauf beziehen, dass die Kommunikationsvorrichtungen (zeitweise) physikalisch, also körperlich, miteinander verbunden werden. In einem einfachen Beispiel kann dies mittels eines Drahts bzw. Kabels verwirklicht werden. In einem weiteren Beispiel können Oberflächen (z.B. der mechanischen Wagenkupplung) der benachbarten Wagen in physikalischen Kontakt miteinander gebracht werden. In einem anderen Beispiel ist der physikalische Kontakt in einer vorhandenen Verbindung, z.B. einer Stromleitung, eingebaut. In einem bevorzugten Beispiel kann der physikalische Kontakt elektrisch leitfähig sein, insbesondere aus Metall bestehen.
  • Im Kontext des vorliegenden Dokuments kann sich der Begriff "niedrige Energie" insbesondere darauf beziehen, dass eine Niedrigenergie oder extrem niedrige Energiemenge verwendet wird, welche deutlich geringer ist als eine hohe Energie. Bereiche für Niedrigenergie und Hochenergie hängen von dem jeweils verwendeten System ab. Aus diesem Grund kann der Begriff "Signalübertragung mit niedriger Energie" so verstanden werden, dass die Energie der Signalübertragung derart niedrig gewählt wird, dass diese nicht ausreichend ist, um eine drahtlose Kommunikation mit einer weiteren (nicht physikalisch gekoppelten) Einheit (außerhalb des Schienenfahrzeugs, insbesondere außerhalb der beiden Wagen) zu ermöglichen.
  • In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können Energiebereiche beispielsweise wie folgt definiert sein:
    • Hochenergie (high power) mit einer Empfangsleistung von - 100 dBm (Dezibel Milliwatt) oder mehr (insbesondere -90 dBm oder mehr, weiter insbesondere -80 dBm oder mehr).
    • Niedrigenergie (low power) mit einer Empfangsleistung im Bereich -110 dBm bis -80 dBm.
    • Extrem niedrige Energie (extrem low power) mit einer Empfangsleistung von -90 dBm oder weniger (insbesondere -100 dBm oder weniger, weiter insbesondere -110 dBM oder weniger).
  • Im Kontext des vorliegenden Dokuments kann sich der Begriff "weitere Einheit" insbesondere auf eine Einheit (z.B. ein weiterer Wagen, ein weiterer Zug) beziehen, welche nicht Teil der Einheit "Schienenfahrzeug" ist. Während also das Schienenfahrzeug die weitere Einheit in einem Beispiel nicht aufweist, so können Schienenfahrzeug und weitere Einheit aber Teil einer Schienenfahrzeug Anordnung sein. In einer solchen Anordnung können Schienenfahrzeug und weitere Einheit innerhalb einer gewissen räumlichen Nähe zueinander angeordnet sein. Der Begriff "räumliche Nähe" kann sich in diesem Zusammenhang insbesondere darauf beziehen, dass eine drahtlose Kommunikation zwischen Schienenfahrzeug und weiterer Einheit prinzipiell ermöglicht ist, insbesondere bei einer Hochenergie Datenübertragung. Eine gewisse Energie ist für eine solche Datenübertragung (insbesondere zu einer Kommunikationsvorrichtung der weiteren Einheit) allerdings notwendig, so dass die beschriebene niedrige Energie in einem Beispiel nicht ausreichend für eine Signalübertragung ist. In einem Beispiel ist die weitere Einheit nicht physikalisch mit dem Schienenfahrzeug gekoppelt. In einem weiteren Beispiel ist die weitere Einheit nicht physikalisch mit den beschriebenen Wagen gekoppelt.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Erfindung auf der Idee basieren, dass zwei Wagen eines Schienenfahrzeugs auf sichere und zuverlässige Weise kommunikativ gekoppelt werden können, wenn über einen physikalischen Kontakt zwischen den Kommunikationsvorrichtungen der Wagen eine Signalübertragung stattfindet mittels derart niedriger Energie, dass eine Sendefunktion zu einer weiteren Einheit verunmöglicht wird.
  • Konventionell werden Wagen zur kommunikativen Kopplung verdrahtet, denn im Bereich Schienenfahrzeuge spielt Sicherheit eine besonders wichtige Rolle und drahtlose Übertragungen können fehleranfälliger sein, insbesondere wenn sie eine unerwünschte Kommunikation zu weiteren Einheiten aufbauen. Verdrahtungen können aber technisch herausfordernd sein, beispielsweise bei sanierten Wagen, denen schlicht die notwendigen Anschlüsse fehlen. Wie in Figur 2 gezeigt, kann die Datenübertragung notfalls über eine Stromleitung realisiert werden, was aber unflexibel ist und unnötig viel Energie verbrauchen kann.
  • Es wurde nun erkannt, dass eine überraschend effiziente und sichere Kommunikation etabliert werden kann, wenn eine erste kurze Signalübertragung (bzw. Initialisierung) drahtgebunden stattfindet, während die weitere Datenübertragung drahtlos erfolgt. Die Energie für die erste kurze Signalübertragung wird hierbei so niedrig eingestellt, dass keine betriebstypische Datenmenge übertragen und keine Sendefunktion erhalten werden kann. Entsprechend wird auf diese Weise kein drahtloses Signal erzeugt, welches zu einer weiteren Einheit eine Kommunikation aufbauen könnte.
  • Die beschriebene Kommunikationsfunktion kann sich auf einfache Weise in bestehende Systeme integrieren lassen. Besonders effektiv kann eine Verwendung in sanierten Wagen sein, aber auch Neuwagen können von der Verbindung aus Energieeffizienz und Kommunikationssicherheit profitieren.
    • Exemplarische Ausführungsbeispiele
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Signal- /Datenaustausch über den physikalischen Kontakt eine Initialisierung auf. Insbesondere besteht der Datenaustausch über den physikalischen Kontakt aus einer Initialisierung. Dies kann den Vorteil haben, dass eine effiziente, sichere, und Kosten-günstige Möglichkeit geschaffen ist den Datenaustausch zu beginnen, wobei die eigentliche Datenübertragung dann über einen anderen Kanal durchgeführt wird.
  • Die niedrige Energie, welche über den physikalischen Kontakt übertragen wird, kann derart vorgesehen werden, dass sie nicht ausreichend ist, um eine effiziente Datenübertragung zwischen den Kommunikationsvorrichtungen bereitzustellen. Dies ist aber auch nicht beabsichtigt, denn in diesem Ausführungsbeispiel ist der Datenaustausch über den physikalischen Kontakt lediglich als Initialisierung vorgesehen, der eigentliche Datenaustausch zwischen den Kommunikationsvorrichtungen erfolgt danach über einen anderen Kanal, z.B. drahtlos/WLAN.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die erste Kommunikationsvorrichtung und die zweite Kommunikationsvorrichtung eingerichtet nach der Initialisierung in eine drahtlose Kommunikation, insbesondere über ein drahtloses lokales Netzwerk (wireless local area network, WLAN), umzuschalten. Dies hat den Vorteil, dass eine robuste Datenübertragung bereitgestellt wird, welche auf sichere Weise initialisiert wurde.
  • Der Beginn der Datenübertragung wird bevorzugt über den physikalischen Kontakt hergestellt, wobei die folgende Kommunikation bevorzugt drahtlos erfolgt. Eine Hochenergie Datenübertragung, welche über einen ganzen Zug hinweg geführt werden könnte, ist in einem Beispiel aber nicht beabsichtigt. Stattdessen kann in diesem Beispiel die Übertragungsenergie ausreichend sein, welche ausreichend ist, um die Kommunikationsvorrichtungen zweier benachbarten Wagen kommunikativ zu koppeln. Dies kann beispielsweise im Niedrigenergie-Bereich geschehen und dabei Kosten sparen bei vergleichbarer Zuverlässigkeit.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die erste Kommunikationsvorrichtung und die zweite Kommunikationsvorrichtung eingerichtet nach der Initialisierung eine drahtgebundene Kommunikation über den physikalischen Kontakt fortzusetzen. Hierdurch kann eine besonders kostengünstige Datenübertragung im Niedrigenergiebereich umgesetzt werden. Insbesondere bei kleinen Datenmengen kann dies eine effiziente Betriebsfunktion sein.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die erste Kommunikationsvorrichtung eine erste Antenne auf und/oder die zweite Kommunikationsvorrichtung weist eine zweite Antenne auf. Die Kommunikationsvorrichtungen können eingerichtet sein über die Antennen drahtlos zu kommunizieren. Dies kann den Vorteil haben, dass eine effiziente Datenübertragung ohne zusätzlichen Aufwand sicher umgesetzt werden kann. Insbesondere kann eine drahtlose Kommunikation es ermöglichen auf (spezielle) Kontakte/Anschlüsse zum Koppeln von Kommunikationsvorrichtungen zu verzichten.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Schienenfahrzeug ferner eingerichtet, eine drahtlose Übertragung von Hochenergie Signalen zwischen den Kommunikationsvorrichtungen zumindest während des Datenaustauschs zu reduzieren, insbesondere abzuschalten. Dies kann den Vorteil haben, dass Energiekosten gespart werden.
  • Es hat sich in einem Beispiel herausgestellt, dass auch Niedrigenergie Signale ausreichend sein können, insbesondere wenn die Kommunikation zwischen benachbarten (gekoppelten) Wagen stattfindet und nicht über eine Mehrzahl von Wagen hinweg.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der physikalische Kontakt eine Drahtverbindung auf. Bevorzugt ist der physikalische Kontakt elektrisch leitfähig ausgebildet. Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen kann die elektrisch leitfähige Verbindung (direkt) von einer zur anderen Kommunikationsvorrichtung als Draht bzw. Kabel verwirklicht werden. In einem Beispiel ist hierfür eine eigenständige Drahtverbindung vorgesehen. In einem weiteren Beispiel kann die Drahtverbindung in einer weiteren elektrisch leitfähigen Verbindung vorgesehene werden. Beispielsweise kann eine Stromleitung auch als physikalischer Kontakt eingesetzt werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der physikalische Kontakt eine Berührung von zumindest zwei, insbesondere elektrisch leitfähigen, Oberflächen auf. Zusätzlich oder alternativ zu der Drahtverbindung kann auch eine Oberfläche des ersten Wagens mit einer Oberfläche des zweiten Wagens in Berührung (zeitweiser physikalischer Kontakt) kommen. Bevorzugt können hierbei Metalloberflächen sein, insbesondere solche die bereits am Wagen verbaut sind wie z.B. die mechanische Wagenkupplung.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Schienenfahrzeug ferner auf: einen Signaldämpfer, welcher eingerichtet ist, die Signalenergie des Datenaustausches über den physikalischen Kontakt zu dämpfen (um zu verhindern, dass ein Signal eines Zuges des benachbarten Gleis zum Kommunikationsaufbau führt). Um sicherzustellen, dass die Energie der Signalübertragung über den physikalischen Kontakt derart niedrig ist, dass keine Funkverbindung zu einer weiteren Einheit aufgebaut werden kann, können ein oder mehr Signaldämpfer eingesetzt werden. Beispielsweise können diese in der Drahtverbindung des physikalischen Kontakts angeordnet werden. Mittels dieser Maßnahme kann sichergestellt werden, dass die Übertragungsenergie in dem beschriebenen niedrigen Energiebereich eingestellt ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Niedrigenergie Signal ein Extremniedrigenergie, ELP (extreme low power), Signal. Durch diese Maßnahme kann besonders viel Energie eingespart werden, während die Sicherheit (keine unerwünschte Kommunikationsverbindung aufzubauen) weiter erhöht werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Datenaustausch zumindest eines der folgenden auf: Austauschen einer Identifizierung zwischen den Kommunikationsvorrichtungen, Verschlüsseln, Kodieren, Verifizieren einer Kupplung zwischen den Kommunikationsvorrichtungen, Detektieren einer Kommunikationsvorrichtung.
  • Dies kann den Vorteil haben, dass die Datenübertragung besonders sicher und zuverlässig ausgestaltet ist. Im Bereich der Schienenfahrzeuge kann das Thema Sicherheit eine übergeordnete Rolle spielen, da die Folgen eines Unfalls besonders schwerwiegend sein können. Aus diesem Grund können die Sicherheitsanforderungen bei Schienenfahrzeugen deutlich höher angesetzt sein als in anderen technischen Bereichen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist zumindest einer der Wagen zumindest einen Sanierungsprozess auf. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Verfahren bei oder nach der Sanierung zumindest eines der Wagen eingesetzt.
  • Wie eingangs bereits erwähnt, kann es insbesondere bei sanierten/renovierten Wagen zu Schwierigkeiten bei der kommunikativen Wagenkopplung kommen, denn benötigte Kontakte, z.B. Ethernet Anschluss, fehlen dann häufig. Es kann in einem Beispiel nun aber ein Schienenfahrzeug bereitgestellt werden, welches zumindest einen sanierten Wagen aufweist, welcher ohne nennenswerten zusätzlichen Aufwand zuverlässig und sicher in die Kommunikation mit einem benachbarten Wagen eingebunden werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner auf: Durchführen einer Kompensationsaktion, insbesondere einer Notbremsung, in Erwiderung darauf, dass der Signal-/Datenaustausch ein betriebsrelevantes Kriterium nicht erfüllt.
  • Der Begriff "betriebsrelevantes Kriterium" kann sich in diesem Zusammenhang auf ein Kriterium beziehen, welches für einen sicheren Betrieb des Schienenfahrzeuges notwendig ist. Beispielsweise kann es ein betriebsrelevantes Kriterium sein, dass eine stabile Kommunikation zwischen den beiden Wagen etabliert ist. In einem anderen Beispiel kann es ein betriebsrelevantes Kriterium sein, dass eine sichere Datenübertragung, insbesondere mit einer Mindestgeschwindigkeit, stattfindet. Im Falle, dass ein solches Kriterium nicht erfüllt ist, z.B. wenn sich keine Kommunikation einstellen lässt, kann es aus sicherheitstechnischen Gründen notwendig sein, die Kompensationsaktion zu initiieren.
  • Eine solche Kompensationsaktion kann eine Reaktion zum Garantieren der Sicherheit des Schienenfahrzeuges sein, beispielsweise wird die Geschwindelt gedrosselt, ein Notruf wird abgesetzt, oder eine Notbremse wird aktiviert.
  • In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird eine Lösung vorgeschlagen, wo die Initialisierung für eine Signalübertragung zwischen unterschiedlichen spurgebundenen Fahrzeugteilen über eine Drahtverbindung (bzw. einer
    drahtähnlichen Verbindung) zwischen zwei WLAN-Routern oder ähnlichem erfolgt und nachträglich über eine drahtlose Verbindung, z.B. WLAN-Verbindung 2,4 GHz, stattfindet.
  • In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das beschriebene Schienenfahrzeug bzw. das beschriebene Verfahren folgende Vorteile aufweisen:
    1. 1. Realisierbarkeit der Datenübertragung für "refurbishment" spurgebundene Fahrzeuge mit einer Kuppelfunktion durch eine Datenübertragung mittels Drahtverbindung zwischen WLAN-Routern oder Vergleichbarem.
    2. 2. Möglichkeit der Nutzung der existierenden Hardware (HW) seitens des Schienenfahrzeugs oder eine minimale Anpassung, somit keine umfangreiche HW Anpassung an bereits vorhandenen Elementen.
    3. 3. Datensicherheit gegenüber einer Funkübertragung von einem Fahrzeugteil zu anderem Fahrzeugteil.
    4. 4. Flexibilität durch eine mögliche Erweiterung der Lösung.
    5. 5. Hohe Robustheit gegenüber EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) Einwirkung.
  • Es ist zu beachten, dass Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf verschiedene Gegenstände beschrieben wurden. Insbesondere wurden einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Verfahrensansprüche beschrieben, während andere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Vorrichtungsansprüche beschrieben wurden. Ein Fachmann wird jedoch aus dem Vorstehenden und der folgenden Beschreibung entnehmen, dass, sofern nicht anders angegeben, neben jeder Kombination von Merkmalen, die zu einer Art von Gegenstand gehören, auch jede Kombination von Merkmalen, die sich auf verschiedene Gegenstände beziehen, als von diesem Dokument offenbart gilt. Dies insbesondere auch zwischen Merkmalen der Verfahrensansprüche und Merkmalen der Vorrichtungsansprüche.
  • Die oben definierten Aspekte und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den nachstehend zu beschreibenden Beispielen der Ausführungsformen und werden unter Bezugnahme auf die Beispiele der Ausführungsformen erläutert. Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Ausführungsformen, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug mit zwei kommunikativ gekoppelten Wagen gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Figur 2 zeigt ein konventionelles Beispiel eines Zuges mit zwei über eine Stromleitung kommunikativ gekoppelten Wagen.
    Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Darstellung in den Zeichnungen sind schematisch. Es wird darauf hingewiesen, dass in unterschiedlichen Abbildungen ähnliche oder identische Elemente oder Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen oder mit Bezugszeichen versehen sind, die sich von den entsprechenden Bezugszeichen nur innerhalb der ersten Ziffer unterscheiden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden Elemente oder Merkmale, die bereits in Bezug auf eine zuvor beschriebene Ausführungsform erläutert wurden, an einer späteren Stelle der Beschreibung nicht noch einmal erläutert.
  • Darüber hinaus werden räumlich relative Begriffe wie "vorne" und "hinten", "oben" und "unten", "links" und "rechts" usw. verwendet, um die Beziehung eines Elements zu einem anderen Element zu beschreiben, wie in den Abbildungen dargestellt. So können die räumlich relativen Begriffe auf verwendete Orientierungen zutreffen, die von der in den Abbildungen dargestellten Orientierung abweichen. Offensichtlich beziehen sich diese räumlich relativen Begriffe lediglich auf eine Vereinfachung der Beschreibung und die in den Abbildungen gezeigte Orientierung und sind nicht notwendigerweise einschränkend, da eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung andere Orientierungen als die in den Abbildungen dargestellten annehmen kann, insbesondere wenn sie verwendet wird.
  • Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 100 mit zwei kommunikativ gekoppelten Wagen 110, 120 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der erste Wagen 110 weist eine erste Kommunikationsvorrichtung 112 auf, welche als WLAN-Router ausgestaltet ist und zur Datenübertragung Antennen 113 aufweist. In gleicher Weise ist eine zweite Kommunikationsvorrichtung 122 mit zweiten Antennen 123 des zweiten Wagens 120 ausgestaltet.
  • Der erste Wagen 110 ist mit dem zweiten Wagen 120 derart gekoppelt, dass die erste Kommunikationsvorrichtung 112 mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung 122 über einen physikalischen Kontakt 130 miteinander verbunden sind. In diesem Beispiel ist der physikalische Kontakt 130 über einen Draht bzw. ein Kabel realisiert, welches die erste Kommunikationsvorrichtung 112 und die zweite Kommunikationsvorrichtung 122 direkt elektrisch leitfähig miteinander verbindet. In dieser Drahtverbindung 130 werden Signaldämpfer 135 vorgesehen, welche das übertragene Signal derart dämpfen, dass die oben beschriebene niedrige Energie vorliegt.
  • Eine (optionale) Stromleitung 150 verbindet ebenfalls die beiden Kommunikationsvorrichtungen 112, 122 miteinander. Im gezeigten Beispiel ist der physikalische Kontakt 130 zur Datenübertragung von der Stromleitung 150 separat ausgebildet, beide können in einem anderen Beispiel aber auch als eine Leitung bereitgestellt werden.
  • Die erste Kommunikationsvorrichtung 112 und die zweite Kommunikationsvorrichtung 122 sind eingerichtet einen Signal- /Datenaustausch bzw. die Datenübertragung über den physikalischen Kontakt 130 zu betreiben mittels derart niedriger Energie, dass eine Sendefunktion von dem physikalischen Kontakt 130 zu einer weiteren Einheit (einer weiteren Kommunikationsvorrichtung eines weiteren Wagens/Zuges, nicht gezeigt) verunmöglicht wird. Durch die besonders niedrige Energie, mit welcher keine Funkverbindung möglich ist, wird aber dennoch eine Kommunikation zwischen den Kommunikationsvorrichtungen 112, 122 gestartet bzw. initialisiert.
  • Diese Initialisierung ermöglicht das Einrichten der weiteren Datenübertragung, welche dann auf drahtlose Weise 140, z.B. als WLAN-Verbindung 2,4 GHz, umgesetzt wird. Hierfür können die WLAN-Router 112, 122 in Normalbetrieb gehen und über Funk die weitere Datenübertragung 140 betreiben. Die drahtlose Kommunikation kann in einem niedrigen Bereich (z.B. um 1 mW) stattfinden und benötigt keinen hohen Energiebereich (z.B. 100 mW).
  • Der Ablauf von Kopplungsmanöver und Verbindungaufbau kann im gezeigten Beispiel wie folgt implementiert werden (siehe Nummerierung der Schritte in Figur 1):
    1. 1. Detektieren von Kommunikationsvorrichtungen 112, 122 an beiden Wagen 110, 120, dass Kopplungsmanöver erfolgt. Dies wird im Beispiel über die Stromleitung 150 realisiert.
    2. 2. Abschalten von drahtloser Hochenergie (high power) Kommunikation 160, welche über die Radioantennen 113, 123 der Wagen 110, 120 stattfinden kann.
    3. 3. Initialisieren der Kommunikation/Datenübertragung durch ein Signal mit einer niedrigen Sendeleistung 130, so genannter extremly low power (ELP), zwischen den Wagen 110, 120. Durch die niedrige Energie wird ausgeschlossen, dass nicht gekuppelte/benachbarte Fahrzeuge in die Kommunikation aufgenommen werden.
  • Für die ELP-Verbindung kann für die kurze Distanz über der Kupplung eine Drahtverbindung verwendet werden, welche ansonsten aufgrund der hohen Dämpfung, z.B. für ein 2,4GHz Signal, nicht geeignet wäre. Alternativ kann die kurze Distanz auch über andere Verfahren (z.B. Übertragung an Oberflächen) realisiert werden. In Laufe der Initialisierung werden die IDs von Kommunikationsvorrichtungen 112, 122 ausgetauscht (z.B. MAC Adressen, o.ä.), um dafür zu sorgen, dass zu den richtigen Teilnehmern verbunden wurde.
    4. Auf Basis der ausgetauschten eindeutigen IDs kann die Kommunikation zwischen den beiden gekoppelten Wagen 110, 120 über die vorgesehenen Radioantennen 113, 123 mit einer niedrigen Energieleistung (low power) erfolgen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff "aufweisend" andere Elemente oder Schritte nicht ausschließt und die Verwendung des Artikels "ein" eine Vielzahl nicht ausschließt. Auch Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben werden, können kombiniert werden. Es ist auch darauf hinzuweisen, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht so ausgelegt werden sollten, dass sie den Umfang der Ansprüche einschränken.
    • Bezugszeichen
    • 100
    Schienenfahrzeug
    110
    Erster Wagen
    112
    Erste Kommunikationsvorrichtung
    113
    Erste Antenne
    120
    Zweiter Wagen
    122
    Zweite Kommunikationsvorrichtung
    123
    Zweite Antenne
    130
    Physikalischer Kontakt
    135
    Signaldämpfer
    140
    Drahtlose Kommunikation, Niedrigenergie
    150
    Stromleitung
    160
    Drahtlose Kommunikation, Hochenergie
    170
    Kommunikation-basierte Zugsteuerung
    Konventionelles Schienenfahrzeug
    • 200
    Zug
    210
    Erster Wagen
    212
    Erste Kommunikationsvorrichtung
    220
    Zweiter Wagen
    222
    Zweite Kommunikationsvorrichtung
    250
    Stromleitung

Claims (15)

  1. Ein Schienenfahrzeug (100) aufweisend:
    einen ersten Wagen (110), welcher eine erste Kommunikationsvorrichtung (112) aufweist; und
    einen zweiten Wagen (120), welcher eine zweite Kommunikationsvorrichtung (122) aufweist;
    wobei der erste Wagen (110) mit dem zweiten Wagen (120) derart gekoppelt ist, dass die erste Kommunikationsvorrichtung (112) mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung (122) zumindest zeitweise über einen physikalischen Kontakt (130) miteinander verbunden sind; und
    wobei die erste Kommunikationsvorrichtung (112) und die zweite Kommunikationsvorrichtung (122) eingerichtet sind einen Signalaustausch, insbesondere Datenaustausch, über den physikalischen Kontakt (130) zu betreiben mittels derart niedriger Energie, dass eine Sendefunktion von dem physikalischen Kontakt (130) zu einer weiteren Einheit verunmöglicht wird.
  2. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß Anspruch 1,
    wobei der Signalaustausch über den physikalischen Kontakt (130) eine Initialisierung aufweist, insbesondere aus einer Initialisierung besteht.
  3. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß Anspruch 2,
    wobei die erste Kommunikationsvorrichtung (112) und die zweite Kommunikationsvorrichtung (122) eingerichtet sind, nach der Initialisierung in eine drahtlose Kommunikation, insbesondere über ein drahtloses lokales Netzwerk, weiter insbesondere WLAN, umzuschalten.
  4. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die erste Kommunikationsvorrichtung (112) eine erste Antenne (113) aufweist,
    wobei die zweite Kommunikationsvorrichtung (122) eine zweite Antenne (123) aufweist, und
    wobei die Kommunikationsvorrichtungen (112, 122) eingerichtet sind, über die Antennen (113, 123) drahtlos zu kommunizieren.
  5. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche,
    ferner eingerichtet, eine drahtlose Übertragung von Hochenergie Signalen (160) zwischen den Kommunikationsvorrichtungen (112, 122) zumindest während einem Datenaustauschs zu reduzieren, insbesondere abzuschalten.
  6. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der physikalische Kontakt (130) eine drahtgebundene Verbindung aufweist und/oder
    wobei der physikalische Kontakt (130) eine Berührung von zwei, insbesondere elektrisch leitfähigen, Oberflächen aufweist.
  7. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend:
    einen Signaldämpfer (135), welcher eingerichtet ist, die Energie des Signalaustausch über den physikalischen Kontakt (130) zu dämpfen.
  8. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das Niedrigenergie Signal ein Extremniedrigenergie, ELP, Signal ist.
  9. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Datenaustausch zumindest eines der folgenden aufweist: Austauschen einer Identifizierung zwischen den Kommunikationsvorrichtungen (112, 122), Verschlüsseln, Kodieren, Verifizieren einer Kupplung zwischen den Kommunikationsvorrichtungen (112, 122), Detektieren einer Kommunikationsvorrichtung (112, 122).
  10. Das Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei zumindest einer der Wagen (110, 120) zumindest einen Sanierungsprozess aufweist.
  11. Eine Schienenfahrzeug Anordnung, aufweisend:
    ein Schienenfahrzeug (100) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche;
    die weitere Einheit, welche einen weiteren Wagen aufweist, welcher an das Schienenfahrzeug gekoppelt ist oder sich in der Umgebung des Schienenfahrzeugs befindet, und welcher eine weitere Kommunikationsvorrichtung aufweist, welche nicht über einen physikalischen Kontakt mit der ersten Kommunikationsvorrichtung (110) und der zweiten Kommunikationsvorrichtung (120) gekoppelt ist;
    wobei der Signalaustausch über den physikalischen Kontakt (130) mit derart niedriger Energie betrieben wird, dass eine Sendefunktion von dem physikalischen Kontakt (130) zu der weiteren Kommunikationsvorrichtung verunmöglicht ist.
  12. Ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen einer ersten Kommunikationsvorrichtung (112) eines ersten Wagens (110) und einer zweiten Kommunikationsvorrichtung (122) eines zweiten Wagens (120) eines Schienenfahrzeugs (100), das Verfahren aufweisend:
    Betreiben eines Signalaustauschs zwischen der ersten Kommunikationsvorrichtung (112) und der zweiten Kommunikationsvorrichtung über den physikalischen Kontakt (130) mittels derart niedriger Energie, dass eine Sendefunktion von dem physikalischen Kontakt (130) zu einer weiteren Einheit verunmöglicht wird.
  13. Das Verfahren gemäß Anspruch 12, ferner aufweisend:
    Durchführen einer Kompensationsaktion, insbesondere einer Notbremsung, in Erwiderung darauf, dass der Signalaustausch ein betriebsrelevantes Kriterium nicht erfüllt.
  14. Das Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei das Verfahren bei oder nach der Sanierung zumindest eines der Wagen (110, 120) eingesetzt wird.
  15. Verwenden eines physikalischen Kontakts (130) zwischen Kommunikationsvorrichtungen (112, 122) zweier gekoppelter Wagen (110, 120) eines Schienenfahrzeugs (100), um mittels eines Niedrigenergie Signals eine Kommunikation zu initiieren.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8682513B2 (en) * 2011-04-14 2014-03-25 General Electric Company Communication management system and method for a rail vehicle
US20200139995A1 (en) * 2018-11-02 2020-05-07 General Electric Company Secure locomotive communication system

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