EP4540940A1 - Synchronisierung einer zeiterfassungsanordnung - Google Patents

Synchronisierung einer zeiterfassungsanordnung

Info

Publication number
EP4540940A1
EP4540940A1 EP23753807.9A EP23753807A EP4540940A1 EP 4540940 A1 EP4540940 A1 EP 4540940A1 EP 23753807 A EP23753807 A EP 23753807A EP 4540940 A1 EP4540940 A1 EP 4540940A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
time recording
recording device
radio
radio unit
time
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
EP23753807.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas Walter Mayer
Benedikt PITSCHKO
Leopold Resel
Georg KAIL
Martin Schiefer
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 Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria 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 Austria GmbH filed Critical Siemens Mobility Austria GmbH
Publication of EP4540940A1 publication Critical patent/EP4540940A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0664—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps unidirectional timestamps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/362—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device the amplifier being a single transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/366—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device and comprising means for varying the frequency by a variable voltage or current
    • H03B5/368—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device and comprising means for varying the frequency by a variable voltage or current the means being voltage variable capacitance diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
    • H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
    • H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
    • H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
    • H03L1/028—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only of generators comprising piezoelectric resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/0805—Details of the phase-locked loop the loop being adapted to provide an additional control signal for use outside the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/0015—Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/042—Track changes detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/08—Railway vehicles
    • G01M17/10—Suspensions, axles or wheels

Definitions

  • the invention relates to a method for synchronizing a time recording arrangement comprising at least a first time recording device and a second time recording device, which are connected to one another in a radio signal-transmitting manner, the first time recording device being assigned to a first radio unit and the second time recording device to a second radio unit.
  • sensors e.g. for determining temperatures, mechanical stresses, electromagnetic fields, electrical voltages or vibrations, etc.
  • sensors can be connected to the running gear be connected.
  • precise knowledge of measurement times is necessary in many areas of application, since measurement data, for example, often has to be transmitted via communication interfaces and/or measurement events have to be evaluated in their chronology.
  • radio devices with sensors e.g. B. in contrast to a device with sensors which are connected to a central unit via cable connections, for example in such a way that several sensors share a transmission medium (e.g. a frequency range or a time period).
  • times of measurement events must be determined directly in or on the sensors.
  • An accurate synchronization individual time recording devices is particularly relevant for such radio devices, since an exact temporal assignment of measurement events is often required (for example, in order to distinguish in a fast-moving rail vehicle whether vibrations in neighboring wheel sets are caused by chassis damage or by track damage, etc.).
  • EP 4 002 697 A1 is known from the prior art, in which a device and a method for detecting temporal clock jitter of an output clock signal in a phase-locked loop circuit (PLL) are described.
  • the device includes a phase comparison module with a phase comparator and a measurement module, a loop filter, a voltage control oscillator, a feedback divider and a jitter evaluation module. Jitter is detected and output based on a metastability analysis in the phase comparator.
  • WO 2019/219756 A1 discloses a method and a device for diagnosing and monitoring vehicles, vehicle components, routes and route components. Measurements are carried out using a sensor and are evaluated in a computing unit. Based on signals from the sensor, classifications or predictions are carried out and technical status indicators are formed. The condition indicators are transmitted via radio from a vehicle to an infrastructure facility.
  • the invention is based on the object of specifying a robust synchronization of a time recording arrangement that has been further developed compared to the prior art, which can be used in a radio device and has a long service life Lifespan and energy-saving operation of the radio device enables.
  • this object is achieved with a method according to claim 1, in which at least one data packet with a first piece of information regarding a transmission time of the data packet is transmitted from the second radio unit to the first radio unit, by means of the first time recording device, a second piece of information regarding a reception time of the means
  • the data packet received by the first radio unit is determined, an asynchrony between the first time recording device and the second time recording device is determined from the first information and the second information, an electrical pulling voltage is determined based on the asynchrony and a pulling characteristic of the time recording arrangement, and for synchronizing the first time recording device
  • a first tuning element of the first time recording device connected to a first oscillating element of the first time recording device is subjected to the pulling voltage, whereby an oscillating behavior of the first oscillating element is influenced.
  • Frequency errors or frequency drift of the first oscillating element can be corrected by detuning the first oscillating element.
  • the first radio unit can thereby generate signals which are phase-synchronous with the second time recording device. Because it is possible to correct frequency errors or frequency drift, technical requirements can be met the first oscillating element can be reduced, whereby, for example, oscillating elements or oscillators can be selected for the first time recording device, which are not highly precise but have only moderate energy consumption. It is therefore possible, for example, to supply the first radio unit via a battery with a low charge and compact dimensions and/or to design the first radio unit as an energy harvesting unit, etc.
  • the synchronization method makes it possible for the start times of transmission processes of radio data packets in a radio device to be determined with high accuracy by the first radio unit or the first time recording device can be estimated.
  • the first radio unit can be switched on shortly before a transmission process. It is therefore possible to switch the first radio unit on and off in a targeted manner.
  • Tolerance times which can be provided to guarantee secure reception of radio data packets, can be reduced or the tolerance times can be dispensed with. This allows intervals between transmission processes of individual radio data packets to be increased (e.g. to a value of 30 s or significantly more than 30 s) and/or radio data packet lengths to be reduced. This reduces the energy requirement of the radio device.
  • the time periods over which high-frequency modules of the second radio unit, which often have high power consumption, have to be switched on can be reduced.
  • the majority of stored energy can be used for measuring processes.
  • a pulse duration that characterizes a radio data packet length can, for example, have a value between 10 ps and a few milliseconds. Furthermore, the method according to the invention can be implemented without great effort, with z. B. Retrofit solutions are also conceivable.
  • the pulling tension is adjusted using a first voltage converter of the first time recording device.
  • the first voltage converter which can be designed, for example, as an inverting step-up converter and with which different electrical voltages can be set
  • a capacitance diode can, for example, be applied as a tuning element with the drawing voltage.
  • the drawing voltage generated by the first voltage converter does not drop significantly over a longer period of time (for example over several minutes), which is why the first radio unit does not require any additional energy supply even over a longer inactive phase (for example of 30 s).
  • the required pull voltage can be determined again and set using the first voltage converter.
  • Adaptation to a deterioration in synchronicity between the first time recording unit and the second time recording unit is made possible if a synchronization interval of the first time recording device is reduced as asynchrony increases.
  • temperatures of at least the first radio unit are monitored.
  • temperatures of the first time recording device can be measured.
  • Precise coordination while maintaining a stable operating behavior of the first oscillating element is achieved if an oscillation frequency of the first oscillating element is varied by an absolute amount of up to 200 ppm of a natural frequency of the first oscillating element using the pulling voltage.
  • a promising area of application for the method according to the invention is opened up with a radio device which is set up to carry out the method according to the invention, comprising at least a first radio unit with at least a first time recording device and a second radio unit with at least a second time recording device, at least the first time recording device having a first pull circuit for applying an electrical pulling voltage to a first tuning element of the first time recording device for a first oscillating element of the first time recording device.
  • This enables precise synchrony between the first time recording device and the second time recording device.
  • a subsequent correction of asynchrony between the first time recording device and the second time recording device (for example via a computer program) can be dispensed with.
  • the radio device can be used, for example, for measurement processes in which an exact temporal assignment of measurement events is required. Such measuring processes can be carried out radio-based; a cable-based measuring or transmission device is not required.
  • further radio units can, for example, be integrated into the radio device and form a radio network.
  • the second time recording device has a second pulling circuit for applying an electrical pulling voltage to a second tuning element of the second time recording device for a second oscillating element of the second time recording device.
  • This measure also allows the second time recording device to be precisely synchronized (for example to a time signal from a satellite-based time recording device). This makes it possible, for example, to synchronize the first time recording unit with an external reference time, whereby e.g. B. a temporal comparison of measurement results is facilitated.
  • the first time recording device has a first microcontroller, which is connected to the first pull circuit.
  • the microcontroller can be used to trigger events in a time-controlled manner (e.g. using interrupt commands) or to determine the times of events. Any computer program for controlling the microcontroller can be implemented simply, since sending or receiving processes of radio data packets can be controlled in an uncomplicated manner using basic functions of the microcontroller.
  • a high frequency accuracy can be achieved if at least the first oscillating element is designed as a quartz oscillator.
  • a radio-based measuring device with which measuring events can be triggered and/or assigned with precise timing, is realized if at least the first radio unit comprises at least one sensor which is connected to the first time recording device or which has the first time recording device.
  • the sensor can record a series of measurements and is e.g. B. If a sampling rate realized by means of a sensor oscillator is inaccurate for this series of measurements, times of measurement events can be compared with times of the first time recording device and thereby determined. Measurement data can therefore be used, for example: B. can also be interpolated to a time grid, which can be derived, for example, from the times of the synchronized first time recording device.
  • a promising area of application for the radio device according to the invention is opened up with a rail vehicle with at least one radio device according to the invention.
  • a preferred solution is obtained here if the at least one radio device is used in a diagnostic and/or Monitoring device is used for at least one chassis of the rail vehicle and / or for a track.
  • diagnostic and/or monitoring devices for undercarriages of rail vehicles or for tracks often require time-synchronous measurements, a precise temporal assignment of measurement events and/or a temporal comparison of measurement results (e.g. for precise detection, identification and/or evaluation of errors , malfunctions or damage to a running gear or damage or positioning errors to a track, etc.).
  • Retrofitting the radio device according to the invention is easy to implement because there is no need to lay cables. It is also possible to expand the radio device according to the invention in a modular manner, for example by adding further radio units (e.g. on chassis or other components of the rail vehicle) to the first radio unit and the second radio unit. Replacing individual radio units (e.g. for maintenance, servicing or repair reasons) is also possible with only moderate effort.
  • further radio units e.g. on chassis or other components of the rail vehicle
  • Fig. 1 A flowchart for an exemplary embodiment variant of a method according to the invention for synchronizing a time recording arrangement
  • Fig. 2 A schematic representation of an exemplary first embodiment variant of a radio device according to the invention comprising a first radio unit with a first time recording device and a second radio unit with a second time recording device, the first radio unit receiving a data packet from the second radio unit, and
  • Fig. 3 A schematic side view of an exemplary embodiment of a rail vehicle according to the invention with an exemplary second embodiment of a radio device according to the invention, which is used in a diagnostic and monitoring device for a chassis of the rail vehicle and a track.
  • Fig. 1 shows a flowchart for an exemplary embodiment variant of a method according to the invention for synchronizing a time recording arrangement, which is in a diagnostic and monitoring device of a rail vehicle, as shown by way of example in FIG. 3 is shown, is inserted.
  • the time recording arrangement comprises a first time recording device 1 and a second time recording device 2, as shown by way of example in FIG. 2 are shown and which are connected to each other to transmit radio signals.
  • the first time recording device 1 is assigned to a first radio unit 3 and the second time recording device 2 to a second radio unit 4.
  • the first radio unit 3 and the second radio unit 4 are shown in FIG. 2 and Fig. 3 shown.
  • FIG. 2 To synchronize the first time recording device 1 with the second time recording device 2, an example in FIG. 2 shown data packet 5 with first information regarding a transmission time of the data packet 5 from the second radio unit 4 to the first radio unit 3 transmitted (packet transmission 6).
  • the first time recording device 1 and the second time recording device 2 are designed as clocks, with the second time recording device 2 functioning as a reference clock.
  • second information regarding a reception time of the data packet 5 received by the first radio unit 3 is then determined (reception time determination 7).
  • an asynchrony is determined as a counter difference between the first time recording device 1 and the second time recording device 2 (counter difference determination 8), from the counter difference a frequency difference between the first time recording device 1 and the second time recording device 2 (frequency difference determination 9).
  • the frequency difference is determined from a drawing characteristic of the first time recording arrangement and characterizes the asynchrony between the first time recording device 1 and the second time recording device 2.
  • an electrical pulling voltage for frequency tuning of a first oscillating element 10 of the first time recording device 1, which is designed as a quartz oscillator, is determined (draw voltage determination 12).
  • the pulling characteristic comprises a functional first relationship between frequency differences between the first time recording device 1 and the second time recording device 2 on the one hand and the pulling voltages required to compensate for these frequency differences on the other hand.
  • the drawing characteristic includes a functional second relationship between time and frequency differences between the first time recording device 1 and the second time recording device 2.
  • the pulling voltage is determined that is required to reduce the current frequency difference or to compensate for the current asynchrony.
  • the pulling voltage is a voltage which is required in order to impart a frequency behavior to the first oscillating element 10 that corresponds to a second oscillating element 11 of the second time recording device 2.
  • a first capacitance diode 13, also called a varactor diode, of the first time recording device 1, which is connected to the first oscillating element 10, is subjected to the drawing voltage on the basis of the drawing voltage determination 12, whereby an oscillating behavior of the first oscillating element 10 is influenced (drawing stress application 15).
  • the first capacitance diode 13 therefore functions as the first tuning element of the first time recording device 1.
  • a varactor diode is an electronic semiconductor component that can be used to tune the frequency of resonant circuits. By changing an applied voltage, a capacitance variation is achieved. This enables electrical control of a capacity.
  • the first oscillating element 10 and the second oscillating element 11 have the same frequency due to the application of the drawing voltage 15 and therefore oscillate synchronously. As a result, the first time recording device 1 is synchronized with the second time recording device 2.
  • the drawing voltage is adjusted by means of a first voltage converter 16 of the first time recording device 1, which is designed as a DC-DC converter that is designed as an inverting step-up converter.
  • a step-up converter is an electrical circuit that can be used to increase electrical voltages.
  • an inductance is connected in series with a freewheeling diode, behind which a charging capacitor adds up electrical charges, whereby the electrical output voltage can be adjusted. This allows electrical output voltages to be adjusted.
  • the first voltage converter 16 allows the first radio unit 3 to be inactive for long periods of time, during which it has a power requirement of less than one microwatt. The pulling voltage in the first voltage converter 16 does not decrease significantly over a period of at least 30 s.
  • an oscillation frequency of the first oscillating element 10 is varied by a required absolute amount of up to 200 ppm of a natural frequency of the first oscillating element 10.
  • the oscillation frequency of the first oscillation element 10 can be increased by 90 ppm.
  • Temperature drifts are treated by measuring temperatures of the first time recording device 1 and thus the first radio unit 3 by means of a temperature sensor 18 of the first radio unit 3, as shown by way of example in FIG. 2 is shown to be monitored. If a defined temperature threshold value is exceeded, the time interval in which synchronization processes are carried out is reduced. This means that asynchronies can be avoided or resolved at an early stage. Getting corrected . In such a case, a synchronization process is initiated by sending request data packets from the first radio unit 3 to the second radio unit 4 in a request time interval. The second radio unit 4 is thereby caused to start the packet transmission 6 described above and thus the synchronization process. The procedure described is carried out cyclically. If the temperature threshold value is exceeded or the asynchrony determined as described above increases (temperature asynchrony test 19), a synchronization interval of the first time recording device 1 is reduced to a defined value by reducing the request time interval (interval adjustment 20).
  • the second radio unit 4 transmits radio data packets with synchronization information at regular intervals and the first radio unit 3 receives such radio data packets when synchronization is required.
  • Fig. 2 is a schematic representation of an exemplary first embodiment variant of a radio device according to the invention.
  • the radio device comprises a first radio unit 3 with a first time recording device 1 and a second radio unit 4 with a second time recording device 2.
  • the first time recording device 1 and the second time recording device 2 form a time recording arrangement and are designed as clocks.
  • the radio device is designed as a radio network and has more than two radio units and more than two time recording devices.
  • the first radio unit 3 For the transmission of radio data packets between the first radio unit 3 and the second radio unit 4, the first radio unit 3 has a first antenna 21 and the second radio unit 4 has a second antenna 22.
  • the first time recording device 1 has a first pulling circuit 23, by means of which an electrical drawing voltage is applied to a first capacitance diode 13 of the first time recording device 1, which functions as a first tuning element.
  • a frequency tuning of a first oscillating element 10 of the first time recording device 1, which is connected to the first capacitance diode 13, is carried out with a second oscillating element 11 of the second time recording device 2.
  • the first oscillating element 10 and the second oscillating element 11 are designed as oscillating quartz crystals.
  • the second time recording device 2 has a second pull circuit 24, by means of which a second capacitance diode 14 of the second time recording device 2, which is connected to the second oscillating element 11 and functions as a second tuning element, is connected to a electrical pulling voltage can be applied.
  • frequency tuning of the second oscillating element 11 can be carried out on the basis of external time information, which is determined from received radio signals that are sent by the satellite 25.
  • a first voltage converter 16 of the first time recording device 1 is connected to the first capacity diode 13 in order to apply a drawing voltage to the first capacity diode 13, and a second voltage converter 17 of the second time recording device 2 is connected to the second capacity diode 14 in order to apply a drawing voltage to the second capacity diode 14.
  • the first radio unit 3 is supplied with electricity via a battery 26.
  • the battery 26 is designed as a lithium-ion battery with an electrical charge of 1300 mAh and a length of 35 mm, a width of 50 mm and a thickness of 5 mm. According to the invention, it is also conceivable that first radio unit 3 to be designed as an energy harvesting radio unit.
  • the second radio unit 4 is connected via an on-board power network 27 of a rail vehicle, as shown by way of example in FIG. 3 is shown supplied with electricity.
  • the second radio unit 4 it is also conceivable to design the second radio unit 4 as an energy harvesting radio unit.
  • a packet transmission 6 is carried out.
  • a data packet 5 is transmitted from the second radio unit 4 to the first radio unit 3 via the second antenna 22 and the first antenna 21.
  • the first time recording device 1 has a first microcontroller 28 connected to the first pull circuit 23 via the first voltage converter 16, and the second time recording device 2 has a second microcontroller 29 connected to the second pull circuit 24 via the second voltage converter 17.
  • the first pull circuit 23 is controlled by the first microcontroller 28, the second pull circuit 24 by the second microcontroller 29.
  • the first radio unit 3 has at least one sensor 30 designed as a vibration sensor, which is connected to the first time recording device 1 and is supplied with electricity via the battery 26 of the first radio unit 3. Using the synchronized first time recording device 1, measurement results of the sensor 30 are assigned to time.
  • the sensor 30 itself to form the first time recording device 1 or has this (i.e. includes the first oscillating element 10 and the first pull circuit 23 etc.).
  • Measurement data packets 31 based on the measurement results of the sensor 30 and in connection with FIG. 1 request data packets described as examples for triggering a synchronization process or to change a synchronization interval are transmitted from the first radio unit 3 to the second radio unit 4 via the first antenna 21 and the second antenna 22.
  • Fig. 3 shows a schematic side view of an exemplary embodiment variant of a rail vehicle according to the invention.
  • the rail vehicle has a chassis 32 and a car body 33, the car body 33 being supported on a chassis frame 35 of the chassis 32 via a secondary air spring arrangement 34.
  • a first wheelset 37 is coupled to the chassis frame 35.
  • a second wheel set 38 is connected to the chassis frame 35 in the same way as the first wheel set 37.
  • the rail vehicle is movably arranged on a track 39 via the first wheel set 37 and the second wheel set 38 .
  • An exemplary second embodiment variant of a radio device according to the invention is used in a diagnostic and monitoring device for the chassis and the track 39.
  • This exemplary second embodiment corresponds to that exemplary first embodiment of a radio device according to the invention, which is shown in FIG. 2 is shown.
  • the radio device has a first radio unit 3 and a second radio unit 4.
  • the first radio unit 3 includes, as exemplified in connection with Fig. 2 describes a sensor 30 designed as a vibration sensor and, as also in connection with FIG. 2 mentioned, supplied with electricity via a battery 26.
  • the first radio unit 3 includes, as exemplified in connection with Fig. 2 describes a sensor 30 designed as a vibration sensor and, as also in connection with FIG. 2 mentioned, supplied with electricity via a battery 26.
  • FIG. 3 further comprises a first time recording device 1, as shown by way of example in FIG. 2 is shown.
  • the first radio unit 3 is connected to a cover of the first axle bearing housing 36.
  • the second radio unit 4 is arranged in the car body 33 and connected to a computing unit 40 of the diagnostic and monitoring device.
  • the second radio unit 4 is supplied with electricity via an on-board power network 27 of the rail vehicle.
  • the first radio unit 3 has a first antenna 21, the second radio unit 4 has a second antenna 22. Radio data packets are transmitted between the first radio unit 3 and the second radio unit via the first antenna 21 and the second antenna 22
  • the measurement data is evaluated in the computing unit 40. This allows vibrations to be detected, which, for example, indicate damage to the first wheelset bearing or the track 39.
  • the first time recording device 1 is synchronized with respect to time information from the second radio unit 4.
  • a synchronization method is used, as exemplified in connection with FIG. 1 is described.
  • a packet transmission 6 is carried out from the second radio unit 4 to the first radio unit 3 for synchronization.
  • a data packet 5, as exemplified in FIG. 2 is shown, which includes time information from the second radio unit 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

Synchronisierung einer Zeiterfassungsanordnung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisierung einer Zeiterfassungsanordnung umfassend zumindest eine erste Zeiterfassungsvorrichtung (1) und eine zweite Zeiterfassungsvorrichtung (2), welche funksignalübertragend miteinander verbunden sind, wobei die erste Zeiterfassungsvorrichtung (1) einer ersten Funkeinheit (3) und die zweite Zeiterfassungsvorrichtung (2) einer zweiten Funkeinheit (4) zugeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass ein Datenpaket (5) mit einer ersten Information bezüglich einer Sendezeit von der zweiten Funkeinheit (4) an die erste Funkeinheit (3) übermittelt wird, mittels der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) eine zweite Information bezüglich einer Empfangszeit des Datenpakets (5) ermittelt wird, aus der ersten Information und der zweiten Information eine Asynchronität ermittelt wird, auf Grundlage der Asynchronität sowie einer Ziehcharakteristik der Zeiterfassungsanordnung eine Ziehspannung ermittelt wird, und ein erstes Abstimmelement der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) mit der Ziehspannung beaufschlagt wird. Dadurch wird eine präzise zeitliche Zuordnung von Ereignissen in einer funkbasierten Umgebung ermöglicht.

Description

Synchronisierung einer Zeiterfassungsanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Synchronisierung einer Zeiterfassungsanordnung umfassend zumindest eine erste Zeiterfassungsvorrichtung und eine zweite Zeiterfassungsvorrichtung, welche funksignalübertragend miteinander verbunden sind, wobei die erste Zeiterfassungsvorrichtung einer ersten Funkeinheit und die zweite Zeiterfassungsvorrichtung einer zweiten Funkeinheit zugeordnet ist .
In vielen maschinenbaulichen, bautechnischen, elektrotechnischen oder akustischen Anwendungen etc . (beispielsweise für Schwingungsanalysen an großen Maschinen, Motoren, Generatoren, Bauwerken oder für Schallanalysen mit räumlich weit verteilten Mikrofonen etc . ) kann eine zeitliche Synchronisierung von Zeiterfassungsvorrichtungen erforderlich sein .
Beispielsweise können, um Verschleiß und Wartungsaufwand an Fahrwerken von Schienenfahrzeugen auf Grundlage von Diagnose- und/oder Überwachungsvorgängen zu reduzieren, Sensoren ( z . B . zur Ermittlung von Temperaturen, mechanischen Spannungen, elektromagnetischen Feldern, elektrischen Spannungen oder Vibrationen etc . ) mit den Fahrwerken verbunden sein . Für eine Messung von relevanten Parametern an einem Fahrwerk ist in vielen Anwendungsbereichen eine genaue Kenntnis von Mess zeitpunkten notwendig, da Messdaten beispielsweise oft über Kommunikationsschnittstellen übertragen und/oder Messereignisse in ihrer Chronologie bewertet werden müssen . Bei Funkvorrichtungen mit Sensoren ist es , z . B . im Gegensatz zu einer Vorrichtung mit Sensoren, welche über Kabelverbindungen mit einer zentralen Einheit verbunden sind, beispielsweise so , dass sich mehrere Sensoren ein Übertragungsmedium ( z . B . einen Frequenzbereich oder eine Zeitspanne ) teilen . Zeitpunkte von Messereignissen müssen bei derartigen Funkvorrichtung unmittelbar in oder an den Sensoren bestimmt werden . Eine genaue Synchronisierung einzelner Zeiterfassungsvorrichtungen ist insbesondere für derartige Funkvorrichtungen relevant , da häufig eine genaue zeitliche Zuordnung von Messereignissen erforderlich ist (beispielsweise , um bei einem schnell fahrenden Schienenfahrzeug zu unterscheiden, ob Erschütterungen benachbarter Radsätze durch einen Fahrwerksschaden oder durch einen Gleisschaden verursacht sind etc . ) .
Häufig besteht auch Bedarf nach Funkvorrichtungen, welche einen geringen Energieverbrauch aufweisen .
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die EP 4 002 697 Al bekannt , in welcher eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion von zeitlichem Taktzittern ( Jitter ) eines Ausgangstaktsignals in einer Phasenregelkreis-Schaltung ( Phase-Locked Loop, PLL ) beschrieben sind . Die Vorrichtung umfasst ein Phasenvergleichsmodul mit einem Phasenkomparator und einem Messmodul , ein Schlei fenfilter, einen Spannungssteuerungsos zillator, einen Rückkopplungsteiler und ein Jitter-Bewertungsmodul . Jitter wird basierend auf einer Metastabilitätsanalyse in dem Phasenkomparator detektiert und ausgegeben .
Weiterhin of fenbart die WO 2019/219756 Al ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose und Überwachung von Fahrzeugen, Fahrzeugkomponenten, Fahrwegen sowie Fahrwegkomponenten . Mittels eines Sensors werden Messungen durchgeführt , welche in einer Recheneinheit ausgewertet werden . Auf Grundlage von Signalen des Sensors werden Klassi fikationen oder Prädiktionen durchgeführt und daraus technische Zustandsindikatoren gebildet . Die Zustandsindikatoren werden über Funk von einem Fahrzeug an eine infrastrukturseitige Einrichtung übermittelt .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte , robuste Synchronisierung einer Zeiterfassungsanordnung anzugeben, welche in einer Funkvorrichtung eingesetzt werden kann und eine lange Lebensdauer sowie einen energiesparenden Betrieb der Funkvorrichtung ermöglicht .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem zumindest ein Datenpaket mit einer ersten Information bezüglich einer Sendezeit des Datenpakets von der zweiten Funkeinheit an die erste Funkeinheit übermittelt wird, mittels der ersten Zeiterfassungsvorrichtung eine zweite Information bezüglich einer Empfangs zeit des mittels der ersten Funkeinheit empfangenen Datenpakets ermittelt wird, aus der ersten Information und der zweiten Information eine Asynchronität zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung ermittelt wird, auf Grundlage der Asynchronität sowie einer Ziehcharakteristik der Zeiterfassungsanordnung eine elektrische Ziehspannung ermittelt wird, und zur Synchronisierung der ersten Zeiterfassungsvorrichtung mit der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung ein mit einem ersten Schwingelement der ersten Zeiterfassungsvorrichtung verbundenes erstes Ab Stimmelement der ersten Zeiterfassungsvorrichtung mit der Ziehspannung beaufschlagt wird, wodurch ein Schwingverhalten des ersten Schwingelements beeinflusst wird . Es handelt sich um ein besonders präzises Synchronisierungsverfahren, mit welchem beispielsweise eine genaue zeitliche Zuordnung von Sensor-Messereignissen in einer funkbasierenden Messeinrichtung und ein zeitlicher Vergleich dieser Sensor-Messereignisse ermöglicht werden . Es ist dadurch beispielsweise auch möglich, Messvorgänge mehrerer Sensoren der Messeinrichtung zeitlich synchron zu starten .
Weiterhin können damit z . B . Frequenz fehler oder Frequenzdri ft des ersten Schwingelements durch Verstimmung des ersten Schwingelements korrigiert werden . Es können dadurch von der ersten Funkeinheit Signale erzeugt werden, welche phasensynchron zu der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung sind . Dadurch, dass eine Korrektur von Frequenz fehlern oder Frequenzdri ft möglich ist , können technische Anforderungen an das erste Schwingelement reduziert werden, wodurch beispielsweise Schwingelemente oder Os zillatoren für die erste Zeiterfassungsvorrichtung ausgewählt werden können, welche zwar nicht hochpräzise sind, dafür j edoch einen lediglich moderaten Energieverbrauch aufweisen . Es ist deshalb beispielsweise möglich, die erste Funkeinheit über eine Batterie mit geringer Ladung und kompakten Abmessungen zu versorgen und/oder die erste Funkeinheit als Energy- Harvesting-Einheit aus zubilden etc .
Durch das Synchronisierungsverfahren wird ermöglicht , dass in einer Funkvorrichtung Start Zeitpunkte von Übertragungsvorgängen von Funkdatenpakete mit hoher Genauigkeit von der ersten Funkeinheit bzw . der ersten Zeiterfassungsvorrichtung eingeschätzt werden können . Die erste Funkeinheit kann kurz vor einem Übertragungsvorgang eingeschaltet werden . Es ist somit möglich, die erste Funkeinheit zielgerichtet ein- und aus zuschalten . Toleranz zeiten, welche vorgesehen sein können, um einen sicheren Empfang von Funkdatenpaketen zu garantieren, können reduziert werden oder es kann auf die Toleranz zeiten verzichtet werden . Es können dadurch Intervalle zwischen Übertragungsvorgängen einzelner Funkdatenpakete vergrößert ( z . B . auf einen Wert von 30 s oder deutlich mehr als 30 s ) und/oder Funkdatenpaketlängen verringert werden . Dadurch sinkt ein Energiebedarf der Funkvorrichtung . Durch eine Verringerung von Funkdatenpaketlängen können beispielsweise Zeitdauern reduziert werden, über welche Hochfrequenzbaugruppen der zweiten Funkeinheit , die häufig einen hohen Stromverbrauch aufweisen, eingeschaltet sein müssen . In einer Messeinrichtung kann so beispielsweise ein überwiegender Teil einer gespeicherten Energie für Messvorgänge eingesetzt werden .
Eine Impulsdauer, welche eine Funkdatenpaketlänge charakterisiert , kann beispielsweise einen Wert zwischen 10 ps und wenigen Millisekunden aufweisen . Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren ohne hohen Aufwand implementierbar, wobei z . B . auch Nachrüstlösungen denkbar sind .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen .
Günstig ist es beispielsweise , wenn die Ziehspannung mittels eines ersten Spannungskonverters der ersten Zeiterfassungsvorrichtung eingestellt wird . Mittels des ersten Spannungskonverters , welcher beispielsweise als invertierender Aufwärtswandler ausgeführt sein kann und mit welchem unterschiedlich hohe elektrische Spannungen eingestellt werden können, kann beispielsweise eine Kapazitätsdiode als Ab Stimmelement mit der Ziehspannung beaufschlagt werden . Die von dem ersten Spannungskonverter erzeugte Ziehspannung sinkt dabei über einen längeren Zeitraum (beispielsweise über mehrere Minuten) nicht wesentlich ab, weshalb die erste Funkeinheit auch über eine längere inaktive Phase ( z . B . im zeitlichen Ausmaß von 30 s ) keine zusätzliche Energieversorgung benötigt . Mit j edem Funkdatenpaket , welches neue Synchronisierungsinformationen umfasst , kann die erforderlich Ziehspannung neuerlich ermittelt und mittels des ersten Spannungskonverters eingestellt werden .
Eine Anpassung an eine Verschlechterung einer Synchronität zwischen der ersten Zeiterfassungseinheit und der zweiten Zeiterfassungseinheit wird ermöglicht , wenn ein Synchronisierungsintervall der ersten Zeiterfassungsvorrichtung mit zunehmender Asynchronität verkleinert wird .
Durch diese Maßnahme wird eine Verletzung von Anforderungen im Hinblick auf eine Genauigkeit der Synchronität vermieden .
Eine Vorzugslösung erhält man weiterhin, wenn Temperaturen zumindest der ersten Funkeinheit überwacht werden . Beispielsweise können dabei Temperaturen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung gemessen werden .
Durch diese Maßnahme können Ungenauigkeiten der Synchronität aufgrund von Temperaturunterschieden ( sogenannte Temperaturdri ft ) vorhergesagt werden . Hierzu kann die erste Funkeinheit beispielsweise einen Temperatursensor aufweisen . Eine Reduktion oder eine Vermeidung dieser Ungenauigkeiten auf Grundlage einer Vorhersage kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Synchronisierungsintervall verkleinert wird, wenn eine gemessene Temperatur einen Temperaturschwellwert über- oder unterschreitet .
Eine genaue Abstimmung unter Bewahrung eines stabilen Betriebsverhaltens des ersten Schwingelements wird erreicht , wenn mittels der Ziehspannung eine Schwingfrequenz des ersten Schwingelements um einen Absolutbetrag bis 200 ppm einer natürlichen Frequenz des ersten Schwingelements variiert wird .
Mit einer Variation der Schwingfrequenz um einen Absolutbetrag von bis zu 200 ppm (parts per million) der natürlichen Frequenz des ersten Schwingelements können durch einen Synchronisierungsvorgang Temperaturdri ft , Langzeitdri ft und Frequenzof fsets der ersten Zeiterfassungsvorrichtung mit hoher Ef fektivität behandelt werden .
Ein erfolgversprechendes Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer Funkvorrichtung erschlossen, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist , umfassend zumindest eine erste Funkeinheit mit zumindest einer ersten Zeiterfassungsvorrichtung sowie eine zweite Funkeinheit mit zumindest einer zweiten Zeiterfassungsvorrichtung, wobei zumindest die erste Zeiterfassungsvorrichtung eine erste Ziehschaltung zur Beaufschlagung eines ersten Ab Stimmelements der ersten Zeiterfassungsvorrichtung mit einer elektrischen Ziehspannung für ein erstes Schwingelement der ersten Zeiterfassungsvorrichtung aufweist . Dadurch wird eine präzise Synchronität zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung ermöglicht . Auf eine nachträgliche Korrektur einer Asynchronität zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung (beispielsweise über ein Computerprogramm) kann verzichtet werden . Aufgrund der präzisen Synchronität kann die Funkvorrichtung beispielsweise für Messvorgänge eingesetzt werden, bei welchen eine genaue zeitliche Zuordnung von Messereignissen erforderlich ist . Derartige Messvorgänge können funkbasiert durchgeführt werden, eine kabelbasierte Mess- oder Übertragungsvorrichtung ist nicht erforderlich . Über die erste Funkeinheit und die zweite Funkeinheit hinaus können beispielsweise weitere Funkeinheiten in die Funkvorrichtung eingebunden werden und ein Funknetzwerk bilden .
Günstig ist es , wenn die zweite Zeiterfassungsvorrichtung eine zweite Ziehschaltung zur Beaufschlagung eines zweiten Ab Stimmelements der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung mit einer elektrischen Ziehspannung für ein zweites Schwingelement der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung aufweist .
Durch diese Maßnahme kann auch die zweite Zeiterfassungsvorrichtung präzise synchronisiert werden (beispielsweise auf ein Zeitsignal von einer satellitenbasierten Zeiterfassungsvorrichtung) . Damit ist es beispielsweise möglich, die erste Zeiterfassungseinheit auf eine externe Referenz zeit zu synchronisieren, wodurch z . B . ein zeitlicher Vergleich von Messergebnissen erleichtert wird .
Eine vorteilhafte Lösung wird erzielt , wenn zumindest die erste Zeiterfassungsvorrichtung einen ersten Mikrocontroller, welcher mit der ersten Ziehschaltung verbunden ist , aufweist . Durch diese Maßnahme wird ein einfacher Zugri f f des Mikrocontrollers auf hochsynchrone Signale der ersten Zeiterfassungsvorrichtung ermöglicht . Über den Mikrocontroller können ( z . B . mittels Interrupt-Befehlen) Ereignisse zeitgesteuert ausgelöst werden oder Zeitpunkte von Ereignissen ermittelt werden . Ein etwaiges Computerprogramm zur Ansteuerung des Mikrocontrollers kann einfach ausgeführt sein, da Sende- oder Empfangsvorgänge von Funkdatenpaketen auf unkompli zierte Weise durch Basis funktionen des Mikrocontrollers gesteuert werden können .
Eine hohe Frequenzgenauigkeit kann erreicht werden, wenn zumindest das erste Schwingelement als Schwingquarz ausgebildet ist .
Eine funkbasierte Messvorrichtung, mit welcher Messereignisse zeitlich genau ausgelöst und/oder zugeordnet werden können, wird realisiert , wenn zumindest die erste Funkeinheit zumindest einen Sensor, welcher mit der ersten Zeiterfassungsvorrichtung verbunden ist oder welcher die erste Zeiterfassungsvorrichtung aufweist , umfasst .
Kann der Sensor beispielsweise eine Messreihe aufnehmen und ist z . B . eine mittels eines Sensor-Os zillators realisierte Abtastrate für diese Messreihe ungenau, so können Zeitpunkte von Messereignissen mit Zeitpunkten der ersten Zeiterfassungsvorrichtung verglichen und dadurch bestimmt werden . Messdaten können dadurch z . B . auch auf einen Zeitraster, welcher beispielsweise aus den Zeitpunkten der synchronisierten ersten Zeiterfassungsvorrichtung abgeleitet werden kann, interpoliert werden .
Ein erfolgversprechendes Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäßen Funkvorrichtung wird mit einem Schienenfahrzeug mit zumindest einer erfindungsgemäßen Funkvorrichtung erschlossen .
Hierbei erhält man eine Vorzugslösung, wenn die zumindest eine Funkvorrichtung in einer Diagnose- und/oder Überwachungseinrichtung für zumindest ein Fahrwerk des Schienenfahrzeugs und/oder für ein Gleis eingesetzt ist . Insbesondere Diagnose- und/oder Überwachungseinrichtungen für Fahrwerke von Schienenfahrzeugen oder für Gleise erfordern häufig zeitsynchrone Messungen, eine zeitlich genaue Zuordnung von Messereignissen und/oder einen zeitlichen Vergleich von Messergebnissen ( z . B . zur präzisen Detektion, Identi fikation und/oder Bewertung von Fehlern, Störungen oder Schäden eines Fahrwerks oder von Schäden oder Lagefehlern eines Gleises etc . ) . Weiterhin ist für derartige Diagnose- und/oder Überwachungseinrichtungen oft eine Ermittlung von Lagen von Frequenzanteilen von Messreihen erforderlich . Derartige Anforderungen können von der erfindungsgemäßen Funkvorrichtung mit hoher Ef fektivität erfüllt werden . Eine Nachrüstung der erfindungsgemäßen Funkvorrichtung ist einfach realisierbar, da auf eine Verlegung von Kabeln verzichtet werden kann . Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Funkvorrichtung modulartig zu erweitern, indem beispielsweise zu der ersten Funkeinheit und der zweiten Funkeinheit weitere Funkeinheiten ( z . B . auf Fahrwerken oder anderen Komponenten des Schienenfahrzeugs ) hinzugefügt werden . Auch ein Tausch einzelner Funkeinheiten ( z . B . aus Wartungs- , Instandhaltungsoder Instandsetzungsgründen) ist mit lediglich moderatem Aufwand möglich .
Bei besonders präziser zeitlicher Zuordnung von Stoßvorgängen ist es beispielsweise denkbar, Ef fekte durch Körperschallwellen, die sich in einem Fahrwerk ausbreiten, zuzuordnen . Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert .
Es zeigt beispielhaft :
Fig . 1 : Ein Flussdiagramm zu einer beispielhaften Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Synchronisierung einer Zeiterf assungsanordnung,
Fig . 2 : Eine schematische Darstellung einer beispielhaften ersten Aus führungsvariante einer erfindungsgemäßen Funkvorrichtung umfassend eine erste Funkeinheit mit einer ersten Zeiterfassungsvorrichtung und eine zweite Funkeinheit mit einer zweiten Zeiterfassungsvorrichtung, wobei die erste Funkeinheit ein Datenpaket von der zweiten Funkeinheit empfängt , und
Fig . 3 : Einen schematischen Seitenriss einer beispielhaften Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer beispielhaften zweiten Aus führungsvariante einer erfindungsgemäßen Funkvorrichtung, welche in einer Diagnose- und Überwachungseinrichtung für ein Fahrwerk des Schienenfahrzeugs und ein Gleis eingesetzt ist .
Fig . 1 zeigt ein Flussdiagramm zu einer beispielhaften Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Synchronisierung einer Zeiterfassungsanordnung, welches in einer Diagnose- und Überwachungseinrichtung eines Schienenfahrzeugs , wie es beispielhaft in Fig . 3 dargestellt ist , eingesetzt ist .
Die Zeiterfassungsanordnung umfasst eine erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 und eine zweite Zeiterfassungsvorrichtung 2 , wie sie beispielhaft in Fig . 2 gezeigt sind und welche funksignalübertragend miteinander verbunden sind . Die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 ist einer ersten Funkeinheit 3 und die zweite Zeiterfassungsvorrichtung 2 einer zweiten Funkeinheit 4 zugeordnet . Die erste Funkeinheit 3 und die zweite Funkeinheit 4 sind in Fig . 2 und Fig . 3 dargestellt .
Zur Synchronisierung der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 mit der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 wird zunächst ein beispielhaft in Fig . 2 gezeigtes Datenpaket 5 mit einer ersten Information bezüglich einer Sendezeit des Datenpakets 5 von der zweiten Funkeinheit 4 an die erste Funkeinheit 3 übermittelt ( Paketübermittlung 6 ) .
Die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 und die zweite Zeiterfassungsvorrichtung 2 sind als Uhren ausgebildet , wobei die zweite Zeiterfassungsvorrichtung 2 als Referenzuhr fungiert .
Mittels der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 wird dann eine zweite Information bezüglich einer Empfangs zeit des durch die erste Funkeinheit 3 empfangenen Datenpakets 5 ermittelt (Empfangs zeitermittlung 7 ) .
Aus der ersten Information und der zweiten Information wird eine Asynchronität als Zählerunterschied zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 ermittelt ( Zählerunterschiedsermittlung 8 ) , aus dem Zählerunterschied ein Frequenzunterschied zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 ( Frequenzunterschiedsermittlung 9 ) . Der Frequenzunterschied wird aus einer Ziehcharakteristik der ersten Zeiterfassungsanordnung ermittelt und charakterisiert die Asynchronität zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 .
Auf Grundlage des Frequenzunterschieds und somit der Asynchronität sowie der Ziehcharakteristik wird eine elektrische Ziehspannung zur Frequenzabstimmung eines ersten Schwingelements 10 der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 , welches als Schwingquarz ausgebildet ist , ermittelt ( Ziehspannungsermittlung 12 ) .
Zur Ziehspannungsermittlung 12 umfasst die Ziehcharakteristik einen funktionalen ersten Zusammenhang zwischen Frequenzunterschieden zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 einerseits und zur Kompensation dieser Frequenzunterschiede erforderlichen Ziehspannungen andererseits .
Zur Frequenzunterschiedsermittlung 9 umfasst die Ziehcharakteristik einen funktionalen zweiten Zusammenhang zwischen Zeit- und Frequenzunterschieden zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 .
Aus der Ziehcharakteristik wird j ene Ziehspannung ermittelt , die erforderlich ist , um den aktuellen Frequenzunterschied bzw . die aktuelle Asynchronität zu kompensieren .
Die Ziehspannung ist in dieser beispielhaften Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens ene Spannung, welche erforderlich ist , um dem ersten Schwingelement 10 ein Frequenzverhalten auf zuprägen, welches j enem eines zweiten Schwingelements 11 der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 entspricht .
Zur Synchronisierung der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 mit der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 wird auf Basis der Ziehspannungsermittlung 12 eine mit dem ersten Schwingelement 10 verbundene erste Kapazitätsdiode 13 , auch Varaktordiode genannt , der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 mit der Ziehspannung beaufschlagt , wodurch ein Schwingverhalten des ersten Schwingelements 10 beeinflusst wird ( Ziehspannungsbeaufschlagung 15 ) . Die erste Kapazitätsdiode 13 fungiert also als erstes Ab Stimmelement der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 .
Eine Kapazitätsdiode ist ein elektronisches Halbleiterbauteil , welches zur Frequenzabstimmung von Schwingkreisen eingesetzt sein kann . Durch Änderung einer angelegten Spannung wird eine Kapazitätsvariation erreicht . Dadurch wird eine elektrische Steuerung einer Kapazität ermöglicht .
Das erste Schwingelement 10 und das zweite Schwingelement 11 gleichen sich aufgrund der Ziehspannungsbeaufschlagung 15 in ihrer Frequenz , schwingen also synchron . Dadurch ist die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 mit der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 synchronisiert .
Die Ziehspannung wird mittels eines ersten Spannungskonverters 16 der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 , welcher als Gleichspannungswandler, der als invertierender Aufwärtswandler ausgeführt ist , ausgebildet ist , eingestellt . Bei einem Aufwärtswandler handelt es sich um eine elektrische Schaltung, mittels welcher elektrische Spannungen vergrößert werden können . Bei einem Aufwärtswandler ist eine Induktivität in Serie mit einer Freilauf diode geschaltet , hinter welcher ein Ladekondensator elektrische Ladungen aufsummiert , wodurch elektrische Ausgangsspannung eingestellt werden kann . Dadurch können elektrische Ausgangsspannungen eingestellt werden . Der erste Spannungskonverter 16 ermöglicht lange inaktive Zeiträume der ersten Funkeinheit 3 , in welchen diese einen Leistungsbedarf von unter einem Mikrowatt aufweist . Die Ziehspannung in dem ersten Spannungskonverter 16 sinkt über einen Zeitraum von mindestens 30 s nicht wesentlich ab .
Mittels der Ziehspannung wird, zur Frequenzabstimmung des ersten Schwingelements 10 mit dem zweiten Schwingelement 11 , eine Schwingfrequenz des ersten Schwingelements 10 um einen erforderlichen Absolutbetrag von bis zu 200 ppm einer natürlichen Frequenz des ersten Schwingelements 10 variiert . Beispielsweise kann die Schwingfrequenz des ersten Schwingelements 10 um 90 ppm erhöht werden . Eine derartige Variation der Schwingfrequenz bewirkt , dass Asynchronitäten aufgrund von Temperaturdri ft , Langzeitdri ft und Frequenzof fsets der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 ef fektiv und mit vernachlässigbaren Risiken im Hinblick auf ein instabiles Betriebsverhalten der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 korrigiert werden können .
Temperaturdri ft werden behandelt , indem Temperaturen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 und somit ersten Funkeinheit 3 mittels eines Temperatursensors 18 der ersten Funkeinheit 3 , wie er beispielhaft in Fig . 2 gezeigt ist , überwacht werden . Wird eine Überschreitung eines definierten Temperaturschwellwerts detektiert , so wird j enes Zeitintervall , in welchem Synchronisierungsvorgänge durchgeführt werden, verkleinert . Dadurch können Asynchronitäten frühzeitig vermieden bzw . korrigiert werden . In einem derartigen Fall wird ein Synchronisierungsvorgang eingeleitet , indem in einem Anf ragezeitintervall Anfragedatenpakete von der ersten Funkeinheit 3 an die zweite Funkeinheit 4 gesendet werden . Die zweite Funkeinheit 4 wird dadurch veranlasst , die oben beschriebene Paketübermittlung 6 und somit den Synchronisierungsvorgang zu starten . Das beschriebene Verfahren wird zyklisch durchgeführt . Wird eine Überschreitung des Temperaturschwellwerts detektiert oder vergrößert sich die wie oben beschrieben ermittelte Asynchronität ( Temperatur-Asynchronität-Prüfung 19 ) , so wird ein Synchronisierungsintervall der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 durch Verkleinerung des Anf ragezeitintervalls auf einen definierten Wert verkleinert ( Intervallanpassung 20 ) .
Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, dass die zweite Funkeinheit 4 in regelmäßigen Zeitabständen Funkdatenpakete mit Synchronisierungsinformationen übermittelt und die erste Funkeinheit 3 bei Bedarf an Synchronisation derartige Funkdatenpakete empfängt .
In Fig . 2 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften ersten Aus führungsvariante einer erfindungsgemäßen Funkvorrichtung of fenbart . Die Funkvorrichtung umfasst eine erste Funkeinheit 3 mit einer ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 sowie eine zweite Funkeinheit 4 mit einer zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 . Die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 und die zweite Zeiterfassungsvorrichtung 2 bilden eine Zeiterfassungsanordnung und sind als Uhren ausgeführt . Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, dass die Funkvorrichtung als Funknetzwerk ausgebildet ist und mehr als zwei Funkeinheiten und mehr als zwei Zeiterfassungsvorrichtungen aufweist .
Zur Übertragung von Funkdatenpaketen zwischen der ersten Funkeinheit 3 und der zweiten Funkeinheit 4 weist die erste Funkeinheit 3 eine erste Antenne 21 und die zweite Funkeinheit 4 eine zweite Antenne 22 auf .
Mittels der ersten Funkeinheit 3 und der zweiten Funkeinheit 4 wird ein Verfahren zur Synchronisierung der Zeiterfassungsanordnung, wie es beispielhaft im Zusammenhang mit Fig . 1 beschrieben ist , durchgeführt . Hierzu weist die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 eine erste Ziehschaltung 23 auf , mittels welcher eine als erstes Ab Stimmelement fungierende erste Kapazitätsdiode 13 der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 mit einer elektrischen Ziehspannung beaufschlagt wird . Dadurch wird, wie beispielhaft im Zusammenhang mit Fig . 1 beschrieben, eine Frequenzabstimmung eines ersten Schwingelements 10 der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 , welches mit der ersten Kapazitätsdiode 13 verbunden ist , mit einem zweiten Schwingelement 11 der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 durchgeführt . Das erste Schwingelement 10 und das zweite Schwingelement 11 sind als Schwingquarze ausgeführt .
Um die zweite Zeiterfassungseinrichtung 2 mit Zeitinf ormationen eines Satelliten 25 synchronisieren zu können, weist die zweite Zeiterfassungsvorrichtung 2 eine zweite Ziehschaltung 24 auf , mittels welcher eine mit dem zweiten Schwingelement 11 verbundene , als zweites Ab Stimmelement fungierende zweite Kapazitätsdiode 14 der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 mit einer elektrischen Ziehspannung beaufschlagt werden kann . Dadurch kann eine Frequenzabstimmung des zweiten Schwingelements 11 auf Grundlage einer externen Zeitinf ormation, welche aus empfangenen Funksignalen ermittelt wird, die von dem Satelliten 25 gesendet werden, vorgenommen werden .
Mit der ersten Kapazitätsdiode 13 ist zur Beaufschlagung der ersten Kapazitätsdiode 13 mit Ziehspannung ein erster Spannungskonverter 16 der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 verbunden, mit der zweiten Kapazitätsdiode 14 zur Beaufschlagung der zweiten Kapazitätsdiode 14 mit Ziehspannung ein zweiter Spannungskonverter 17 der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung 2 .
Die erste Funkeinheit 3 ist über eine Batterie 26 mit Elektri zität versorgt . Die Batterie 26 ist als Lithium- Ionen- Akkumulator mit einer elektrischen Ladung von 1300 mAh sowie einer Länge von 35 mm, einer Breite von 50 mm und einer Dicke von 5 mm ausgeführt . Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, die erste Funkeinheit 3 als Energy-Harvesting-Funkeinheit aus zubilden .
Die zweite Funkeinheit 4 ist über ein Bordstromnetz 27 eines Schienenfahrzeugs , wie es beispielhaft in Fig . 3 gezeigt ist , mit Elektri zität versorgt . Erfindungsgemäß ist es j edoch auch denkbar, die zweite Funkeinheit 4 als Energy-Harvesting- Funkeinheit aus zubilden .
Bei Durchführung eines Synchronisierungsvorgangs wird, wie im Zusammenhang mit Fig . 1 beispielhaft beschrieben, eine Paketübermittlung 6 durchgeführt . Hierbei wird ein Datenpaket 5 über die zweite Antenne 22 und die erste Antenne 21 von der zweiten Funkeinheit 4 an die erste Funkeinheit 3 übermittelt .
Die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 weist einen über den ersten Spannungskonverter 16 mit der ersten Ziehschaltung 23 verbundenen ersten Mikrocontroller 28 auf , die zweite Zeiterfassungsvorrichtung 2 einen über den zweiten Spannungskonverter 17 mit der zweiten Ziehschaltung 24 verbundenen zweiten Mikrocontroller 29 .
Die erste Ziehschaltung 23 wird von dem ersten Mikrocontroller 28 angesteuert , die zweite Ziehschaltung 24 von dem zweiten Mikrocontroller 29 .
In dem ersten Mikrocontroller 28 ist eine beispielhaft im Zusammenhang mit Fig . 1 beschriebene Ziehcharakteristik der Zeiterfassungsanordnung implementiert .
Die erste Funkeinheit 3 weist zumindest einen als Vibrationssensor ausgeführten Sensor 30 auf , welcher mit der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 verbunden und über die Batterie 26 der ersten Funkeinheit 3 mit Elektri zität versorgt ist . Mittels der synchronisierten ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 werden Messergebnisse des Sensors 30 zeitlich zugeordnet .
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass der Sensor 30 selbst die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 bildet oder diese aufweist ( d . h . das erste Schwingelement 10 und die erste Ziehschaltung 23 etc . umfasst ) .
Messdatenpakete 31 auf Basis der Messergebnisse des Sensors 30 sowie im Zusammenhang mit Fig . 1 beispielhaft beschriebene Anfragedatenpakete zur Auslösung eines Synchronisierungsvorgangs bzw . zur Veränderung eines Synchronisierungsintervalls werden über die erste Antenne 21 und die zweite Antenne 22 von der ersten Funkeinheit 3 an die zweite Funkeinheit 4 übermittelt .
In Fig . 3 ist ein schematischer Seitenriss einer beispielhaften Aus führungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs dargestellt .
Das Schienenfahrzeug weist ein Fahrwerk 32 und einen Wagenkasten 33 auf , wobei der Wagenkasten 33 über eine Luft- Sekundärfederanordnung 34 auf einem Fahrwerksrahmen 35 des Fahrwerks 32 abgestützt ist .
Über ein in Fig . 3 nicht sichtbares erstes Radsatzlager des Fahrwerks 32 und ein erstes Radsatzlagergehäuse 36 des Fahrwerks 32 sowie über ein zweites Radsatzlager des Fahrwerks 32 und ein zweites Radsatzlagergehäuse des Fahrwerks 32 , welche in Fig . 3 nicht sichtbar sind, ist ein erster Radsatz 37 mit dem Fahrwerksrahmen 35 gekoppelt . Ein zweiter Radsatz 38 ist verbindungstechnisch gleich wie der erste Radsatz 37 mit dem Fahrwerksrahmen 35 verbunden .
Das Schienenfahrzeug ist über den ersten Radsatz 37 und den zweiten Radsatz 38 beweglich auf einem Gleis 39 angeordnet .
In einer Diagnose- und Überwachungseinrichtung für das Fahrwerk und das Gleis 39 ist eine beispielhafte zweite Aus führungsvariante einer erfindungsgemäßen Funkvorrichtung eingesetzt . Diese beispielhafte zweite Aus führungsvariante entspricht j ener beispielhaften ersten Aus führungsvariante einer erfindungsgemäßen Funkvorrichtung, welche in Fig . 2 dargestellt ist .
Die Funkvorrichtung weist eine erste Funkeinheit 3 und eine zweite Funkeinheit 4 auf . Die erste Funkeinheit 3 umfasst , wie beispielhaft im Zusammenhang mit Fig . 2 beschrieben, einen als Vibrationssensor ausgebildeten Sensor 30 und ist , wie ebenfalls im Zusammenhang mit Fig . 2 erwähnt , über eine Batterie 26 mit Elektri zität versorgt . Die erste Funkeinheit
3 umfasst weiterhin eine erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 , wie sie beispielhaft in Fig . 2 gezeigt ist .
Die erste Funkeinheit 3 ist mit einem Deckel des ersten Radsatzlagergehäuses 36 verbunden .
Die zweite Funkeinheit 4 ist in dem Wagenkasten 33 angeordnet und mit einer Recheneinheit 40 der Diagnose- und Überwachungseinrichtung verbunden . Über ein Bordstromnetz 27 des Schienenfahrzeugs ist die zweite Funkeinheit 4 mit Elektri zität versorgt .
Die erste Funkeinheit 3 weist eine erste Antenne 21 auf , die zweite Funkeinheit 4 eine zweite Antenne 22 . Über die erste Antenne 21 und die zweite Antenne 22 werden Funkdatenpakete zwischen der ersten Funkeinheit 3 und der zweiten Funkeinheit
4 übertragen, beispielsweise werden so Messdaten des Sensors 30 der ersten Funkeinheit 3 an die zweite Funkeinheit 4 und an die Recheneinheit 40 übermittelt .
In der Recheneinheit 40 werden die Messdaten ausgewertet . Dadurch können Vibrationen detektiert werden, welche beispielsweise auf einen Schaden des ersten Radsatzlagers oder des Gleises 39 hinweisen .
Mittels einer ersten Ziehschaltung 23 und eines ersten Schwingelements 10 der ersten Zeiterfassungsvorrichtung 1 wird die erste Zeiterfassungsvorrichtung 1 bezüglich Zeitinf ormationen der zweiten Funkeinheit 4 synchronisiert . Hierzu ist ein Verfahren zur Synchronisierung eingesetzt , wie es beispielhaft im Zusammenhang mit Fig . 1 beschrieben ist . Wie auch im Zusammenhang mit Fig . 1 erwähnt , wird zur Synchronisierung eine Paketübermittlung 6 von der zweiten Funkeinheit 4 an die erste Funkeinheit 3 durchgeführt . Dabei wird ein Datenpaket 5 , wie es beispielhaft in Fig . 2 dargestellt ist, übermittelt, welches eine Zeitinf ormation der zweiten Funkeinheit 4 umfasst.
Liste der Bezeichnungen
1 Erste Zeiterfassungsvorrichtung
2 Zweite Zeiterfassungsvorrichtung
3 Erste Funkeinheit
4 Zweite Funkeinheit
5 Datenpaket
6 Paketübermittlung
7 Empfangs Zeitermittlung
8 Zählerunterschiedsermittlung
9 Frequenzunterschiedsermittlung
10 Erstes Schwingelement
11 Zweites Schwingelement
12 Ziehspannungsermittlung
13 Erste Kapazitätsdiode
14 Zweite Kapazitätsdiode
15 Ziehspannungsbeauf schlagung
16 Erster Spannungskonverter
17 Zweiter Spannungskonverter
18 Temperatur sensor
19 Temper a tur-Asynchronität- Prüfung
20 Int ervallanpas sung
21 Erste Antenne
22 Zweite Antenne
23 Erste Ziehschaltung
24 Zweite Ziehschaltung
25 Satellit
26 Batterie
27 Bordstromnetz
28 Erster Mikrocontroller
29 Zweiter Mikrocontroller
30 Sensor
31 Messdatenpaket
32 Fahrwerk
33 Wagenkasten
34 Luft- Sekundär feder anordnung
35 Fahrwerks rahmen 36 Erstes Radsatzlagergehäuse
37 Erster Radsatz
38 Zweiter Radsatz
39 Gleis 40 Recheneinheit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Synchronisierung einer
Zeiterfassungsanordnung umfassend zumindest eine erste Zeiterfassungsvorrichtung (1) und eine zweite Zeiterfassungsvorrichtung (2) , welche funksignalübertragend miteinander verbunden sind, wobei die erste Zeiterfassungsvorrichtung (1) einer ersten Funkeinheit (3) und die zweite Zeiterfassungsvorrichtung (2) einer zweiten Funkeinheit (4) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Datenpaket (5) mit einer ersten Information bezüglich einer Sendezeit des Datenpakets (5) von der zweiten Funkeinheit (4) an die erste Funkeinheit (3) übermittelt wird, mittels der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) eine zweite Information bezüglich einer Empfangszeit des mittels der ersten Funkeinheit (3) empfangenen Datenpakets (5) ermittelt wird, aus der ersten Information und der zweiten Information eine Asynchronität zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung (2) ermittelt wird, auf Grundlage der Asynchronität sowie einer Ziehcharakteristik der Zeiterfassungsanordnung eine elektrische Ziehspannung ermittelt wird, und zur Synchronisierung der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) mit der zweiten
Zeiterfassungsvorrichtung (2) ein mit einem ersten
Schwingelement (10) der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) verbundenes erstes Ab Stimmelement der ersten
Zeiterfassungsvorrichtung (1) mit der Ziehspannung beaufschlagt wird, wodurch ein Schwingverhalten des ersten Schwingelements (10) beeinflusst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziehspannung mittels eines ersten Spannungskonverters (16) der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) eingestellt wird .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Synchronisierungsintervall der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) mit zunehmender Asynchronität verkleinert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Temperaturen zumindest der ersten Funkeinheit (3) überwacht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Asynchronität ein Frequenzunterschied zwischen der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) und der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung (2) ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ziehspannung eine Schwingfrequenz des ersten Schwingelements (10) um einen Absolutbetrag bis 200 ppm einer natürlichen Frequenz des ersten Schwingelements (10) variiert wird.
7. Funkvorrichtung, welche zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 eingerichtet ist, umfassend zumindest eine erste Funkeinheit (3) mit zumindest einer ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) sowie eine zweite Funkeinheit (4) mit zumindest einer zweiten Zeiterfassungsvorrichtung (2) , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Zeiterfassungsvorrichtung (1) eine erste Ziehschaltung (23) zur Beaufschlagung eines ersten
Ab Stimmelements der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) mit einer elektrischen Ziehspannung für ein erstes Schwingelement (10) der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) aufweist.
8. Funkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zeiterfassungsvorrichtung (2) eine zweite Ziehschaltung (24) zur Beaufschlagung eines zweiten
Ab Stimmelements der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung (2) mit einer elektrischen Ziehspannung für ein zweites Schwingelement (11) der zweiten Zeiterfassungsvorrichtung (2) aufweist .
9. Funkvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das erste Ab Stimmelement als erste Kapazitätsdiode (13) , welche mit einem ersten Spannungskonverter (16) der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) verbunden ist, ausgebildet ist.
10. Funkvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Zeiterfassungsvorrichtung (1) einen ersten Mikrocontroller (28) , welcher mit der ersten Ziehschaltung (23) verbunden ist, aufweist.
11. Funkvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das erste Schwingelement (10) als Schwingquarz ausgebildet ist.
12. Funkvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Funkeinheit
(3) zumindest einen Sensor (30) , welcher mit der ersten Zeiterfassungsvorrichtung (1) verbunden ist oder welcher die erste Zeiterfassungsvorrichtung (1) aufweist, umfasst.
13. Schienenfahrzeug mit zumindest einer Funkvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12.
14. Schienenfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Funkvorrichtung in einer Diagnose- und/oder Überwachungseinrichtung für zumindest ein Fahrwerk (32) des Schienenfahrzeugs und/oder für ein Gleis (39) eingesetzt ist.
EP23753807.9A 2022-07-29 2023-07-25 Synchronisierung einer zeiterfassungsanordnung Pending EP4540940A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50578/2022A AT526374A1 (de) 2022-07-29 2022-07-29 Synchronisierung einer Zeiterfassungsanordnung
PCT/EP2023/070644 WO2024023121A1 (de) 2022-07-29 2023-07-25 Synchronisierung einer zeiterfassungsanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4540940A1 true EP4540940A1 (de) 2025-04-23

Family

ID=87569937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23753807.9A Pending EP4540940A1 (de) 2022-07-29 2023-07-25 Synchronisierung einer zeiterfassungsanordnung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4540940A1 (de)
AT (1) AT526374A1 (de)
WO (1) WO2024023121A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2026068383A1 (de) 2024-09-24 2026-04-02 Siemens Mobility Austria Gmbh Verfahren und system zur überwachung und/oder diagnose für schienenfahrzeuge und schienenfahrzeug

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8050881B1 (en) * 2007-10-18 2011-11-01 Enbiomedic Post data-collection synchronization for approximation of simultaneous data
JP2009200888A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Seiko Instruments Inc Ｍｅｍｓ発振器
US9471090B2 (en) * 2012-11-21 2016-10-18 Starkey Laboratories, Inc. Method and apparatus for synchronizing hearing instruments via wireless communication
DE102013213808A1 (de) * 2013-07-15 2015-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Schwingungserfassungssystem, Fahrzeug und Verfahren zur Schwingungserfassung
DE102016014375B4 (de) * 2016-12-03 2018-06-21 Diehl Metering Systems Gmbh Verfahren zur Verbesserung der Übertragungsqualität zwischen einem Datensammler und einer Mehrzahl autonomer Messeinheiten sowie Kommunikationssystem
GB2567865B (en) * 2017-10-27 2020-05-06 Perpetuum Ltd Monitoring railway track
RU2763414C1 (ru) 2018-05-16 2021-12-29 Сименс Мобилити Аустриа Гмбх Способ и устройство для диагностики и контроля транспортных средств, компонентов транспортных средств и путей движения
WO2020067941A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods, second node and apparatus for determining clock asynchronization
EP4002697B1 (de) 2020-11-18 2025-07-23 Nxp B.V. Pll-jitterdetektion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI-MING HE: "Improved Time Synchronization in Wireless Sensor Networks", SOFTWARE ENGINEERING, ARTIFICIAL INTELLIGENCES, NETWORKING AND PARALLEL/DISTRIBUTED COMPUTING, 2009. SNPD '09. 10TH ACIS INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 27 May 2009 (2009-05-27), pages 421 - 426, XP031546167, ISBN: 978-0-7695-3642-2 *

Also Published As

Publication number Publication date
AT526374A1 (de) 2024-02-15
WO2024023121A1 (de) 2024-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103913753B (zh) 一种利用导航卫星的高精度授时系统及方法
DE102018004815B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Funkübertragungssystems sowie Anordnung eines Funkübertragungssystems
DE19543882A1 (de) Normalfrequenzgenerator
EP3684114B1 (de) Konzept zur bidirektionalen datenübertragung zwischen einer basisstation und einem knoten
EP4540940A1 (de) Synchronisierung einer zeiterfassungsanordnung
DE19917354B4 (de) Synchronisationsverfahren für eine Haupteinheit und mindestens eine Nebeneiheit mit internen, miteinander zu synchronisierenden Zeitgebern, hiermit korrespodierndes Kommunikationssystem sowie Haupteinheit und Nebeneinheit eines derartigen Kommunikationssystems
EP3646123A1 (de) Werkzeugmaschine mit einer mehrzahl von sensoren
DE102020215247A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Steuergerätetemperatur durch ein Zeitsynchronisationsprotokoll
CN101582690A (zh) 电力系统卫星时钟装置的振荡器驯服系统
DE102013202320A1 (de) Verfahren zum Erfassen von Messwerten
EP0961411A1 (de) Verfahren zur Ableitung einer Frequenz eines Taktsignals
DE60034977T2 (de) Synchronregelungsvorrichtung
DE112020006988B4 (de) Zeitkorrekturvorrichtung, zeitkorrekturverfahren, und zeitkorrekturprogramm
DE19722114C2 (de) Taktsignal-Bereitstellungsvorrichtung und -verfahren
DE4403124C2 (de) Verfahren zum Betrieb einer Funkuhr
DE19939365C2 (de) Verfahren und Anordnung zum Identifizieren einer zu einer Basisstation gehörenden Mobilstation
EP1791100B1 (de) Funkübertragungssystem mit kompensierter Senderfrequenzstabilität und entsprechendem Funkempfangsfrequenz-Suchlauf
DE102009026641A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems, Datenübertragungssystem und Computerprogrammprodukt
DE102006041827B4 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Zeitintervalls
DE102016014376B4 (de) Verfahren zur Datenübertragung von Verbrauchsmessgeräten
EP4014600A1 (de) Verfahren zum bidirektionalen übertragen von daten, insbesondere sensordaten sowie funkfähiger knoten
EP3579624B1 (de) Verfahren zum betrieb eines funkübertragungssystems sowie anordnung eines funkübertragungssystems
WO2022017661A1 (de) Verfahren zur vernetzten überwachung von wenigstens einem transformator
CN114527635B (zh) 双铷钟热备份工作方法、系统、存储介质及电子装置
EP4367772A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kalibrieren eines zeitbasissignals bei einem photovoltaik-wechselrichter

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250115

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20260127