WO2014082859A2 - Verfahren und vorrichtung zur fehleroffenbarung bei einem lichtsignal - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for error disclosure in a light signal, in particular for railway safety systems, with an eventual error reversible shutdown electronic signal transmitter and designed for incandescent actuator for controlling and monitoring the signal generator and a related device.
  • Actuators designed for incandescent signals typically provide a signal current to detect a fault or the proper functioning of the light signal.
  • Electronic-based light signals such as LED signals, take some time to detect a fault. After switching on the light signal, the switching functions are checked in a self-test. For this
  • Verification is a current flow necessary, the part of the part is rated as a valid signal stream.
  • the signal generator is switched off and the error is disclosed to the control unit.
  • the signal current is changed in such a way, for example switched off, that the control unit via this
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a method and apparatus of the generic type, which allow a safe and unambiguous error disclosure in a flashing mode of the signal generator.
  • the object is achieved in that when control of the signal generator in a flashing mode, in whose blink pauses no signal voltage is applied, a timer connected to a voltage source measures the length of the blinking breaks and detects the flashing mode.
  • the object is also achieved by a device in which a connected to a voltage source timer both for measuring the length of blink breaks in a flashing mode of the signal transmitter for the detection of the flashing mode as well as in the
  • Error case for maintaining the shutdown is provided for at least one flashing cycle and thus to signal the shutdown of the actuator.
  • the blink break is included in the normal operation of the auto switch without a signal current flowing in the blink pauses to energize the timer.
  • a blinking term becomes an evaluable function of the signal generator, which is also implemented in the self-test.
  • the electronic signal generator switches off automatically and memorizes the error with the help of the timer over the blink break and remains after the blink break for one to several blinking cycles in the Shutdown. After expiration of the signaling of the error, the timer ends the switch-off time, so that a restart of the reversibly switch-off electronic signal transmitter is enabled.
  • the same timer is used as for the signaling of the error.
  • the actuator recognizes the error as a defective bulb based on the change of the signal current at a current pulse of a flashing cycle and the subsequent, extended by the timer to at least one flashing cycle off time. This can reliably realize an error signaling via a shutdown function.
  • the voltage source of the timer is formed as connected to the signal voltage of the signal generator capacitor circuit or as a battery or accumulator circuit.
  • the capacitor circuit ensures that the voltage source of the timer is recharged every time it blinks, ie every time the flashing cycle pulses.
  • the signaling of a fault by switching off is possible by recharging the voltage source of the timer by means of the capacitor circuit also over several flashing cycles, without a current valid for the control part signal flow.
  • the timer is multi-channel. This ensures the highly safety-relevant signaling of an error even in the event of a defect in a timer or its associated voltage source.
  • the timer has two channels for measuring the length of the blinking breaks, the measured values of the channels being compared and an error being signaled in the case of differences. The values of the time Over at least two channels are compared and evaluated in each flashing cycle. The detection of a blink break is sufficient to conclude that the timer is working.
  • a channel can not measure or detect the switch-off time, in particular due to a timer defect, this channel is no longer able to signal a detected fault, that is to say a switch-off, to the control unit beyond a turn-off pause. Due to the multi-channel detection of the flashing cycle and the comparison of the measured values of the individual channels, a fault in a flashing cycle can thus still be detected via the faultless channel and signaled beyond the flashing pause in a channel.
  • At least one microcontroller is provided, which assumes a sleep mode in the pauses between flashing and at the beginning of the first sleep mode after the triggering of the signal generator in FIG Blinking mode on
  • the microcontroller acts as a timer during its sleep mode, with little energy being consumed so that the blink break can be bypassed.
  • a plurality of microcontrollers are used as measuring channels for detecting the flashing mode. In the one-phase of the flashing cycle, the flashing bits of the channels are compared with each other in the self-test. If there are differences between the channels, a faulty self-test is detected and the failure signaling is triggered by disconnection.
  • the single FIGURE shows a timing diagram for flashing detection and shutdown in case of failure in a flashing mode operated light signal.
  • the time curves for flashing cycles A to H, voltage of a power source 1, timer / sleep mode 2, flashing bit 3, switch-off 4 and fault counter are shown.
  • the time curves 1 to 5 illustrate the error disclosure in a reversible turn-off electronic signal transmitter in flashing mode, which is connected to an incandescent lamp interface of a control part.
  • a microcontroller is provided for each channel K1 and K2.
  • the channel K1 is error-free and in the channel K2 the energy source 1 for the sleep mode / timer 2 from the flashing cycle D is faulty.
  • the flashing bit 3 of the two channels K1 and K2 is compared. Both channels Kl and K2 have the same state.
  • the microcontroller switches on in the blinking pauses
  • Flashing bit 3 is set in blink cycles B and C for both channels K1 and K2. Due to the error of the power source 1 of channel K2 this can no longer measure the pauses in blinking. The flashing bit 3 of channel K2 is therefore reset after the blinking break of the flashing cycle D.
  • an error counter 5 is used, which triggers the shutdown 4 for error signaling from a significance 3, even if the signal generator continues to follow its external function of the flashing.
  • the channel K2 can no longer increment the error counter 5 because its energy buffer is defective. This channel K2 restarts several times from flashing cycle D and thus deletes its error counter.
  • Channel Kl is also able to maintain the shutdown 4 over at least one flashing cycle H and thus signals the error at least during a whole flashing cycle H to the control part, which is a wrong Signal current detects. After the error signal has expired, a restart can take place.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehleroffenbarung bei einem Lichtsignal, insbesondere für Eisenbahnsicherungsanlagen, mit einem im Fehlerfall sich reversibel abschaltenden elektronischen Signalgeber und einem für Glühlampen konzipierten Stellteil zur Ansteuerung und Überwachung des Signalgebers sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Um für ein derartiges Stellteil mit Glühlampenschnittstelle eine Betriebsauswertung auch bei blinkenden Signalen zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass bei Ansteuerung des Signalgebers in einem Blinkmodus, in dessen Blinkpausen keine Signalspannung anliegt, ein mit einer Spannungsquelle (1) beschalteter Zeitgeber (2) die Länge der Blinkpausen misst und im Fehlerfall die Abschaltung (4) über mindestens einen Blinkzyklus (G, H) aufrechterhält und an das Stellteil signalisiert.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Fehleroffenbarung bei einem Lichtsignal
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehleroffenbarung bei einem Lichtsignal, insbesondere für Eisenbahnsicherungsanlagen, mit einem im Fehlerfall sich reversibel abschaltenden elektronischen Signalgeber und einem für Glühlampen kon- zipierten Stellteil zur Ansteuerung und Überwachung des Signalgebers sowie eine diesbezügliche Vorrichtung.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf Lichtsignale für Eisenbahnsicherungsanlagen, ohne dass die Erfindung auf diese Anwendung beschränkt ist. Vielmehr ist eine Anwendung beispielsweise auch bei anderen Verkehrssystemen oder im industriellen Bereich denkbar.
Stellteile, die für Glühlampen-Signale konzipiert sind, wer- ten üblicherweise einen Signalstrom aus, um einen Fehler oder die ordnungsgemäße Funktion des Lichtsignals festzustellen. Lichtsignale auf elektronischer Basis, beispielsweise LED- Signale, benötigen einige Zeit, bis sie einen Fehler erkennen. Nach dem Einschalten des Lichtsignals werden die Schal- tungsfunktionen in einem Selbsttest überprüft. Für diese
Überprüfung ist ein Stromfluss notwendig, der stellteilseitig als gültiger Signalstrom bewertet wird. Nach einem fehlgeschlagenen Selbsttest, das heißt im Fehlerfall, wird der Signalgeber abgeschaltet und der Fehler wird dem Stellteil of- fenbart . Dazu wird der Signalstrom derart verändert, beispielsweise abgeschaltet, dass das Stellteil über diese
Stromveränderung den Fehler vom Signalgeber erkennt. Durch die reversible Abschaltung mit erkannter Fehlfunktion des Signalgebers fließt nach jedem Neustart des Signals bis zu einer gegebenenfalls erneuten Fehlererkennung ein Signalstrom. Bei nichtblinkenden Signalen reicht die Stromveränderung im Fehlerfall zur Signalisierung des Fehlers aus, da die Einschaltzeit gegenüber einem Blinkimpuls sehr lang ist. Im Blinkbetrieb fließt bei jedem Neustart, also in jedem Blinkimpuls, Strom. Der Strom fließt bis zur internen Fehlererkennung im Signalgeber. Dieser Strom kann bereits ausrei- chen, einen fehlerfreien Signalgeber für das Stellteil zu signalisieren. Das Abschalten des Signalgebers wegen eines eigenen Fehlers in der Ein- Phase vom Blinkbetrieb kommt somit kurz vor der Aus- Phase vom Blinkbetrieb bzw. der Puls- Pause und wird eventuell nicht vom Stellteil erkannt.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, welche eine sichere und eindeutige Fehleroffenbarung in einem Blinkmodus des Signalgebers ermöglichen.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei An- steuerung des Signalgebers in einem Blinkmodus, in dessen Blinkpausen keine SignalSpannung anliegt, ein mit einer Spannungsquelle beschalteter Zeitgeber die Länge der Blinkpausen misst und den Blinkmodus erkennt.
Die Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung gelöst, bei der ein mit einer Spannungsquelle beschalteter Zeitgeber sowohl zur Messung der Länge von Blinkpausen in einem Blinkmodus des Signalgebers für die Erkennung des Blinkmodus als auch im
Fehlerfall zur Aufrechterhaltung der Abschaltung über mindestens einen Blinkzyklus und damit zur Signalisierung der Abschaltung an das Stellteil vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die Blinkpause in den normalen Betrieb des Signalgebers einbezogen, ohne dass in den Blinkpausen ein Signalstrom fließt, um den Zeitgeber mit Energie zu versorgen. Dadurch wird ein Blinkbegriff zu einer auswertbaren Funktion des Signalgebers, welcher mit in den Selbsttest im- plementiert wird. Bei einem Fehler schaltet der elektronische Signalgeber automatisch ab und merkt sich mit Hilfe des Zeitgebers den Fehler über die Blinkpause und bleibt nach der Blinkpause weiterhin für ein bis mehrere Blinkzyklen in der Abschaltung. Nach Ablauf der Signalisierung des Fehlers beendet der Zeitgeber die Abschaltzeit, so dass ein Neustart des reversibel abschaltbaren elektronischen Signalgebers freigegeben wird. Zur Messung der Länge der Blinkpausen, das heißt für die Erkennung des Blinkmodus, wird vorzugsweise der gleiche Zeitgeber verwendet wie für die Signalisierung des Fehlers. Das Stellteil erkennt den Fehler wie bei einer defekten Glühlampe anhand der Veränderung des Signalstromes bei einem Stromimpuls eines Blinkzyklus und der nachfolgenden, mittels des Zeitgebers auf mindestens einen Blinkzyklus verlängerten Abschaltzeit. Damit kann zuverlässig eine Fehlersignalisie- rung über eine Abschaltfunktion realisiert werden.
Gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, dass die Spannungsquelle des Zeitgebers als mit der SignalSpannung des Signalgebers verbundene Kondensatorschaltung oder als Batterie- beziehungsweise Akkumulatorschaltung ausgebildet ist. Damit wird die Funktion der Beibehaltung der Abschaltung über eine Blinkpause bis zum Neustart sichergestellt. Die Kondensatorschal- tung sorgt dafür, dass die Spannungsquelle des Zeitgebers bei jedem Blinken, das heißt bei jedem Stromimpuls des Blinkzyklus nachgeladen wird. Die Signalisierung eines Fehlers durch Abschaltung ist durch bedarfsgerechte Nachladung der Spannungsquelle des Zeitgebers mittels der Kondensatorschaltung auch über mehrere Blinkzyklen hinweg möglich, ohne dass ein für das Stellteil gültiger Signalstrom fließt.
Bei einer besonders bevorzugten, in Anspruch 4 gekennzeichneten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Zeitgeber mehr- kanalig aufgebaut ist. Dadurch wird die hochgradig sicherheitsrelevante Signalisierung eines Fehlers auch bei einem Defekt eines Zeitgebers oder dessen zugeordneter Spannungsquelle sichergestellt. Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, dass der Zeitgeber zwei Kanäle zur Messung der Länge der Blinkpausen aufweist, wobei die Messwerte der Kanäle verglichen werden und bei Unterschieden ein Fehler signalisiert wird. Die Werte der Zeitge- ber von mindestens zwei Kanälen werden in jedem Blinkzyklus verglichen und ausgewertet. Dabei reicht die Erkennung einer Blinkpause aus, um auf die Funktionstüchtigkeit des Zeitgebers zu schließen. Kann ein Kanal die Abschaltzeit nicht mes- sen beziehungsweise erkennen, insbesondere durch Zeitgeberdefekt, ist dieser Kanal auch nicht mehr in der Lage, einen erkannten Fehler, das heißt eine Abschaltung, über eine Blinkpause hinaus an das Stellteil zu signalisieren. Durch die mehrkanalige Erkennung des Blinkzyklus und den Vergleich der Messwerte der einzelnen Kanäle kann bei Defekt in einem Kanal ein Fehler im Blinkzyklus somit noch über den fehlerfreien Kanal erkannt werden und über die Blinkpause hinaus signalisiert werden. Vorzugsweise ist zur Überwachung der Funktion der Vorrichtung und Einbeziehung dieser in den Selbsttest und damit in die Fehleroffenbarung des Signalgebers gemäß Anspruch 6 mindestens ein MikroController vorgesehen, der in den Blinkpausen einen Sleepmodus einnimmt und mit Beginn des ersten Sleepmo- dus nach dem Ansteuern des Signalgebers in Blinkmodus ein
Blinkbit setzt. Der MikroController fungiert während seines Sleepmodus als Zeitgeber, wobei wenig Energie aufgenommen wird, so dass die Blinkpause überbrückt werden kann. Vorzugsweise werden mehrere Mikrocontroller als Messkanäle zur Er- fassung des Blinkmodus eingesetzt. In der Ein- Phase des Blinkzyklus werden die Blinkbits der Kanäle im Selbsttest miteinander verglichen. Bei Unterschieden zwischen den Kanälen wird ein fehlerhafter Selbsttest erkannt und die Signalisierung des Fehlers durch Abschaltung ausgelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer figürlichen Darstellung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Zeitdiagramm zur Blinkerkennung und Abschaltung im Fehlerfall bei einem in Blinkmodus betriebenen Lichtsignal. Dargestellt sind die Zeitkurven für Blinkzyklen A bis H, Spannung einer Energiequelle 1, Zeitge- ber/Sleemodus 2, Blinkbit 3, Abschalter 4 und Fehlerzäh- ler/Energieüberwachung 5 für zwei Messkanäle Kl und K2 in zeitlicher Zuordnung. Die Zeitkurven 1 bis 5 veranschaulichen die Fehleroffenbarung bei einem reversibel abschaltbaren elektronischen Signalgeber in Blinkmodus, der an eine Glüh- lampenschnittstelle eins Stellteils angeschlossen ist. Zur Erfassung des Blinkmodus ist für jeden Kanal Kl und K2 ein MikroController vorgesehen.
Der Kanal Kl ist fehlerfrei und im Kanal K2 ist die Energie- quelle 1 für den Sleepmodus/Zeitgeber 2 ab dem Blinkzyklus D fehlerhaft. Beim Start im Blinkzyklus A wird das Blinkbit 3 der beiden Kanäle Kl und K2 verglichen. Beide Kanäle Kl und K2 besitzen den gleichen Zustand. In den Blinkzyklen B und C schaltet sich der Mikrokontroller in den Blinkpausen in
Sleepmodus 2. Da im Sleepmodus der Zeitgeber läuft, erkennt dieser die Blinkpause aufgrund der Pausenlänge und setzt das Blinkbit 3. Das Blinkbit 3 ist in den Blinkzyklen B und C bei beiden Kanälen Kl und K2 gesetzt. Durch den Fehler der Energiequelle 1 von Kanal K2 kann dieser die Blinkpausen nicht mehr messen. Das Blinkbit 3 von Kanal K2 wird deshalb nach der Blinkpause vom Blinkzyklus D zurückgesetzt. In diesem Beispiel wird ein Fehlerzähler 5 verwendet, welcher ab einer Wertigkeit 3 die Abschaltung 4 zur Fehlersignalisierung auslöst, auch wenn der Signalgeber seiner äußeren Funktion des Blinkens weiterhin nachkommt. Der Kanal K2 kann den Fehlerzähler 5 nicht mehr hochzählen, da sein Energiepuffer defekt ist. Dieser Kanal K2 startet ab dem Blinkzyklus D mehrfach neu und löscht damit seinen Fehlerzähler. Ab Blinkzyklus G erfolgt durch den intakten Kanal Kl die Abschaltung 4. Kanal Kl ist auch in der Lage, die Abschaltung 4 über wenigstens einen Blinkzyklus H aufrecht zu erhalten und signalisiert damit den Fehler mindestens während eines ganzen Blinkzyklus H an das Stellteil, welches einen falschen Signalstrom erkennt. Nach Ablauf der Fehlersignalisierung kann ein Neustart erfol- gen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Fehleroffenbarung bei einem Lichtsignal, insbesondere für Eisenbahnsicherungsanlagen, mit einem im Fehlerfall sich reversibel abschaltenden elektronischen Signalgeber und einem für Glühlampen konzipierten Stellteil zur Ansteuerung und Überwachung des Signalgebers,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
bei Ansteuerung des Signalgebers in einem Blinkmodus, in des- sen Blinkpausen keine SignalSpannung anliegt, ein mit einer Spannungsquelle (1) beschalteter Zeitgeber (2) die Länge der Blinkpausen misst und den Blinkmodus erkennt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
ein mit einer Spannungsquelle ( 1 ) beschalteter Zeitgeber (2) sowohl zur Messung der Länge von Blinkpausen in einem Blinkmodus des Signalgebers für die Erkennung des Blinkmodus als auch im Fehlerfall zur Aufrechterhaltung der Abschaltung (4) über mindestens einen Blinkzyklus (G, H) und damit zur Signalisierung der Abschaltung (4) an das Stellteil vorgesehen ist .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Spannungsquelle (1) des Zeitgebers (2) als mit der Signalspannung des Signalgebers verbundene Kondensatorschaltung oder als Batterie- beziehungsweise Akkumulatorschaltung aus- gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Zeitgeber (2) mehrkanalig (Kl, K2 ) aufgebaut ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Zeitgeber (2) zwei Kanäle (Kl, K2 ) zur Messung der Länge der Blinkpausen auf weist, wobei die Messwerte der Kanäle (Kl, K2 ) verglichen werden und bei einem Unterschied ein Fehler signalisiert wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Zeitgeber (2) zur Fehleroffenbarung und zur Steuerung der Abschaltung (4) durch mindestens einen Mikrokontroller reali- siert ist.
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