Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Informationen zwischen einzelnen Abschnitten eines Zuges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Informationen zwischen einzelnen Abschnitten eines Zuges.
Aus dem Stand der Technik ist eine Übertragungsart zwischen einem Hauptzugabschnitt und weiteren Zugabschnitten bekannt, bei der die einzelnen Zugabschnitte, bspw. die Lok und einzelne Waggons, mittels einer Kabelverbindung miteinander verbunden, also durchgeschleift sind. Dabei werden die Kabelverbindungen zwischen den einzelnen Zugabschnitten mittels Steckkontakten an den mechanischen Ankoppelstellen realisiert. Diese weisen den Nachteil auf, daß sie wegen der starken mechanischen Belastungen während der Fahrt störanfällig sind. Zudem werden die Kabelverbindungen häufig bereits für eine Vielzahl von Steuerungen verwendet, so daß insbesondere eine Übertragung von größeren Datenmengen nicht in ausreichendem Maße möglich ist.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine Datenübertragung von größeren Datenmengen ermöglichen, ohne in die festgelegte Verkabelung eingreifen zu müssen.
Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß zunächst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß in einem Hauptzugabschnitt die zu übermittelnden Informationen aufbereitet
werden, daß die Informationen in Form von Funksignalen ausgesendet werden und daß in mindestens einem weiteren Zugabschnitt die Funksignale empfangen und verarbeitet werden. Es wird somit erfindungsgemäß eine Funkkupplung zwischen den einzelnen Zugabschnitten aufgebaut, die vollständig unabhängig von der Verkabelung zwischen den einzelnen Zugabschnitten ist.
Die Funkkupplung kann auch als Funknetz, Funk-Wide-Area- Network (Funk-LAN) oder Funk-Local-Area-Network (Funk- LAN) bezeichnet werden. Im Hauptzugabschnitt, bspw. der Lok des Zuges, befindet sich die zentrale Verarbeitungsund Verwaltungsstelle, von der ausgehend die Funksignale erzeugt und über die Hauptsendeeinheit ausgestrahlt werden. Die Funksignale werden in den weiteren Zugabschnitten empfangen und bspw. entweder direkt auf Anzeigemitteln dargestellt oder die Funksignale werden weiter verarbeitet und bspw. mittels eines Computers für eine spätere Verwertung zwischengespeichert.
In besonders bevorzugter Weise werden die Informationen in digitaler Form mittels des Serial Digital Interface Protokolls (SDI) übermittelt. Dieses Übertragungsprotokoll wurde insbesondere für die Übertragung von unkomprimierten digitalen Video-, Audio- und Timecode-Daten entwickelt und ist international standardisiert. Das SDI- Protokoll erlaubt Datenraten im Bereich von 270 Mbit/s und stellt eine einfache Möglichkeit dar, digitale Daten von einem System in ein anderes, also hier von einem Zugabschnitt in einen anderen Zugabschnitt zu übertragen.
In bevorzugter Weise werden die Informationen zwischen jeweils mindestens zwei weiteren Zugabschnitten über eine separate Funkstrecke übertragen. Dazu sind neben einer
Empfangseinheit jeweils auch eine Sendeeinheit in bzw. auf jedem weiteren Zugabschnitt vorgesehen. Die Funksignale werden jeweils zwischen zwei benachbarten Zugabschnitten übertragen, so daß unabhängig von der Reichweite der eingesetzten Sendeeinheiten eine beliebig lange Kette von Zugabschnitten gebildet werden kann, ohne daß es zu Problemen mit den Abständen zwischen den Sende- und Empfangseinheiten kommen kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sende- und Empfangseinheiten beim Ankoppeln der Zugabschnitte, ggf. zusätzlich in Abhängigkeit von der Richtung der Ankopplung aktiviert werden können. Denn je nach Ausrichtung des jeweiligen Zugabschnittes zur Senderichtung der Hauptsendeeinheit ist es erforderlich, die Empfangs- und Sendeeinheiten auf die vorliegende Anordnung der Zugabschnitte einzurichten. Dabei können die Sende- und Empfangseinheiten bspw. dann aktiviert werden, wenn ein mechanischer Schalter, der beim Ankoppeln betätigt wird, die zugehörigen Sende- und Empfangseinheiten freigibt. Ebenso ist es möglich, die Aktivierung an die Stromversorgung des Waggons zu koppeln.
Weiter ist es bevorzugt, die Sende- und Empfangseinheiten im Bereich der Schnittstelle bzw. des Übergangsstückes zwischen zwei benachbarten Zugabschnitten anzuordnen. Somit werden kurze Übertragungsstrecken realisiert, so daß Störeinflüsse von außerhalb verringert werden können. So kann beispielsweise ein vorbeifahrender Zug nur geringe Störungen im Bereich der Schnittstelle zwischen den Zugabschnitten hervorrufen.
Bei den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können an sich beliebige Informa-
tionen zwischen dem Hauptzugabschnitt und den weiteren Zugabschnitten übertragen werden. Insbesondere werden die Informationen für ein Fahrgastinformationssystem verwen- • det. Somit können die mit dem Fahrgastinformationssystem zu übermittelnden Informationen im Hauptzugabschnitt aufbereitet werden und dann in den einzelnen Zugabschήitten -auf entsprechenden Anzeigemitteln den Fahrgästen dargestellt werden. Dazu ist es weiterhin möglich, daß im Hauptzugabschnitt eine weitere Empfangseinheit vorgesehen ist, die aktualisierte Zusatzinformationen von außerhalb des Zuges aufnimmt und dem Fahrgastinformationssyst.em zur Verfügung stellt. Aus den aktualisierten Zusatzinformationen und aus im Hauptzugabschnitt vorhandenen Stamminformationen kann dann das den Fahrgästen anzuzeigende Programm aufbereitet werden.
Des weiteren können die Informationen für eine Funktionssteuerung des mindestens einen weiteren Zugabschnittes verwendet werden. Die Steuerung kann dabei die Beleuchtung,, die Klimatisierung oder andere den Zugabschnitt betreffende Eigenschaften betreffen. In jedem Fall ist es nicht mehr erforderlich, die für diese Steuerung notwendigen Informationen über die feste Verkabelung zwischen den einzelnen Zugabschnitten zu übertragen. Insoweit kann der mechanische Kopplungsaufwand deutlich verringert werden.
Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst. Diese Vorrichtung sowie weitere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Übertragen von Informationen zwischen einzelnen Abschnitten eines Zuges 2. An eine Lok 4, die den Hauptzugabschnitt darstellt, sind eine Mehrzahl von Waggons βa, βb, βc als weitere Zugabschnitte mechanisch angekoppelt und bilden einen Zug. In der Lok 4 ist ein zentraler Computer 8 vorgesehen, mit dem die zu übermittelnden Informationen aufbereitet werden.
Mit dem Computer 8 ist ein eine Antenne aufweisende Hauptsendeeinheit 10 über eine (nicht dargestellte) Signalleitung verbunden. In jedem Waggon 6a, 6b, 6c sind eine Empfangseinheit 12a, 12b, 12c und eine Sendeeinheit lβa, 16b, Iβc über eine (nicht dargestellte) Signalleitung mit einem Computer 14a, 14b, 14c als Auswertemittel für ein Auswerten und Verarbeiten der empfangenen Informationen verbunden. Die von den Empfangseinheiten 12a, 12b, 12c empfangenen Signale werden weiterhin auf die Sendeeinheiten lβa, 16b, 16c übertragen, so daß diese die Funksignale erneut ausstrahlen und somit die Funkstrecke mit dem nächstfolgenden Zugabschnitt einzurichten. Somit wird eine Funkstreckenkette durch die Sende- und Empfangseinheiten der einzelnen Waggons 6a, 6b, βc gebildet, die prinzipiell beliebig lang ausgebildet werden kann.
Die Computer 14, 14b, 14c der Auswertemittel sind mit Bildschirmen 18 als Anzeigemitteln zum bildlichen Darstellen der Informationen verbunden. Somit lassen sich
bspw. bildliche Informationen eines Fahrgastinformationssystem in den Waggons darstellen. Dieses ist möglich, ohne daß in jedem Waggon die Informationen des Fahrgastin- • formationssystem einzeln erzeugt und verarbeitet werden müssen. Denn ausgehend von dem zentralen Computer 8 in der Lok 4 werden die Informationen über die beschriebenen Sende- und Empfangseinheiten 10, 12 und ggf. 16 auf die einzelnen Waggons 6 übertragen.
Die übertragenen Informationen können dabei entweder direkt zur Anzeige auf den Bildschirmen 18 gebracht werden, ohne daß es der Computer 14 bedarf, oder die Informationen werden vor einer Darstellung auf den Bildschirmen 18 auf den Computern 14a, 14b, 14c verarbeitet und/oder zwischengespeichert. Insoweit sind die dargestellten Computer 14 nur optional und kein notwendiger Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Daneben können die Informationen für eine Funktionssteuerung der Waggons β verwendet werden. Dazu sind die Computer 14a, 14b, 14c mit weiteren nicht im Detail dargestellten Steuervorrichtungen verbunden, um bspw. die Raumtemperatur oder weitere Funktionalitäten der Waggons einzustellen.
Werden die Lok 4 und weitere Waggons βa, 6b, βc zu einem neuen Zug 2 zusammengefügt, so ist es vorteilhaft, die Sende- und Empfangseinheiten der betroffenen Waggons β zu aktivieren. Denn je nach der gewählten Ausrichtung der Waggons 6 zueinander und relativ zur Hauptsendeeinheit 10 müssen die Antennen der Sendeeinheiten 12 und der Empfangseinheiten 16 ein- oder ausgeschaltet sein, damit bspw. die Funksignale nicht in falscher Richtung oder über den Zug hinaus ausgesandt werden. So wird beispiels-
weise die Sendeinheit 12 des letzten Waggons in der Reihe abgeschaltet.
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Bei dem in Fig.' 1 dargestellten Ausführungsbeispiel 'sind für jeden Waggon 6 eine Empfangseinheit 12 und eine Senil -, deeinheit 16 vorgesehen, die in Fig. 1 der Einfachheit halber auf dem Dach -angeordnet dargestellt sind. Mit Hilfe dieser Einheiten 12 und 16 ist es möglich, die Funksignale zwischen jeweils zwei benachbart angeordneten Waggons zu übertragen.
Fig. 2 zeigt ein. zweites Ausführungsbeispiel, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet sind. Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind an jedem Ende der Waggons 6a, 6b, 6c in und entgegen der Fahrtrichtung jeweils ein Paar von Sende- und Empfangseinheiten 12a, lβa; 12b, 16b; 12c, 16c angeordnet. Je nach Ausrichtung auf die Lok 4 mit der Hauptsendeeinheit 10 werden dann an den Bereichen der Übergangsstücke zwischen den benachbarten Waggons. βa, βb, βc entsprechend die Sendeeinheit 12a, 12b, 12c der vorderen Waggons 6a, 6b und die Empfangseinheit 16b, 16c der hinteren Waggons βb, βc aktiviert. Die jeweils anderen Empfangs- und Sendeeinheiten bleiben dabei inaktiv.
Am Beispiel der Fig. 2 bedeutet dieses, daß die Sendeeinheit 12a am rechten Ende des Waggons βa und die Empfangseinheit 16b am linken Ende des Waggons βb aktiviert sind, da sich die Hauptsendeeinheit 10 innerhalb des Zuges in Fig. 2 am linken Ende befindet und die Ausrichtung der Funkstrecken von links nach rechts verläuft. Dementsprechend sind die Empfangseinheit Iβa am rechten Ende des Waggons βa und die Sendeeinheit 12b am linken Ende des Waggons βb inaktiv.
In besonders bevorzugter Weise sind die Sende- und Empfangseinheiten - abweichend von Fig. 2 - an den Vorderbzw. Rückwänden der Waggons 6 angeordnet, so -daß die Funkstrecken lediglich den Spalt zwischen den benachbar- i 'I . ten Waggons überbrücken müssen. Diese Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Funksignale mittels des SDI-Protokolls übertragen werden, da diese Funksignale bei der hohen Datenübertragungsrate nur eine kurze Funkstrecken ermöglichen. Zudem können die Sende- und Empfangseinheiten innerhalb oder außerhalb der Durch- gangsummantelung an der Schnittstelle zwischen zwei Waggons angeordnet sein.