WO2016116343A1 - Fahrzeug mit einer funkeinrichtung - Google Patents

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WO2016116343A1
WO2016116343A1 PCT/EP2016/050620 EP2016050620W WO2016116343A1 WO 2016116343 A1 WO2016116343 A1 WO 2016116343A1 EP 2016050620 W EP2016050620 W EP 2016050620W WO 2016116343 A1 WO2016116343 A1 WO 2016116343A1
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WO
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unit
vehicle
signal
radio
detection
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PCT/EP2016/050620
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Beyer
Rainer Falk
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/20—Countermeasures against jamming
    • H04K3/22—Countermeasures against jamming including jamming detection and monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/02—Global system for mobile communication - railways [GSM-R]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K2203/00—Jamming of communication; Countermeasures
    • H04K2203/10—Jamming or countermeasure used for a particular application
    • H04K2203/22—Jamming or countermeasure used for a particular application for communication related to vehicles

Definitions

  • the invention relates to a vehicle having a vehicle base ⁇ body, at least one person room and a Funkeinrich- device, which is provided for a radio communication with at least one vehicle external unit.
  • radio systems In today's vehicles for the transport of persons, more and more radio systems are used. Examples include in particular mobile communications (for example, based on the GSM standards,
  • UMTS Ultra Mobile Broadband
  • WiMAX Code Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • These wireless systems are based eg fleet management, vehicle diagnosis, information and entertainment services for passengers, information service for drivers, etc.
  • critical radio systems such as GSM-R or a Switzerlandsiche ⁇ tion will also (eg based on a tensile Route balise communication).
  • satellite navigation systems such as GPS, Galileo, Glonass or Beidou are used for operational optimization and train safety.
  • the invention has for its object to provide a generic vehicle, in which the reliability is increased.
  • the vehicle has a detecting ⁇ means for detecting radio signals and an evaluation unit which is intended to produce on the basis of at least one detected radio signal a Störsenderdetekti- onssignal which signals the presence of a mitbewegbaren with the vehicle body Jammer.
  • an advantageous protection against impairments of the radio device due to a jammer can be achieved, whereby a high level of safety in the operation of the vehicle can be achieved.
  • An impairment caused by a jamming device that can be moved with the vehicle can be considerable compared to ground-based jammers.
  • land-based jammers namely, an impairment of the radio device of the vehicle only for the time of passing the vehicle at the interfering transmitter, while a mitbewegter with the vehicle jammer may affect the operation of the vehicle long term.
  • a "person's room” is to be understood as meaning a space of the vehicle which is provided, in particular specially equipped, for the stay of passengers and / or the driver of the vehicle.
  • the passenger compartment is equipped with a seat arrangement.
  • the passenger ⁇ space is at least partially limited by cladding elements that are attached to a shell structure of the vehicle and form visible surfaces for the passengers or the driver.
  • a “jamming transmitter” should be understood to mean a transmitter which, by means of at least one signal generated by it, can impair operation of the radio device or, in other words, influence negative, disadvantageous and / or safety-endangering effects.
  • a "co-moveable" transmitter is to be understood as meaning a transmitter which is connected to the vehicle body in such a way that it is carried along when the vehicle moves relative to the ground
  • the mobile transmitter can alternatively be movable in the passenger compartment, in particular in the passenger compartment,
  • the transmitter can be carried or carried by a person located in the passenger compartment impairment of the radio device by the owner of the transmitter, in particular an occupant in Perso ⁇ nenraum be achieved.
  • in the vehicle interior he also can in an inconspicuous or for Passengers invisible place be arranged, such as behind ⁇ ter a cladding element or in a cabinet.
  • a jammer is arranged on an outer side of the vehicle.
  • the radio device typically has a plurality of Funkeinhei ⁇ th, which are assigned to different radio systems.
  • Possible radio systems are a system of mobile telephony, a satellite navigation system, a vehicle-route communication system, in particular a train protection system for a rail vehicle. These systems under ⁇ divorced typically by a transmission protocol that a transmission standard, a bandwidth, a modulation information model, the frequency and / or frequency band, or rather in which WEL generated at the radio signals and / or received.
  • the detection device has a detection unit, by means of which radio signals can be detected according to the different radio systems.
  • the detection unit is provided by one or more technicians ⁇ nen for detecting radio signals of the respective frequencies, or in the corresponding frequency bands.
  • Typical frequency bands are: 876 MHz - 880 MHz and 921 MHz - 925 MHz (GSM-R); L5, L2, L1 bands for GPS;
  • the detection means may be formed separately from the radio device, or it may have at least one Erfas ⁇ sungsaku which is at least partially formed from a radio unit of the radio device.
  • a detection unit may be formed by an existing repeater of the vehicle.
  • the evaluation unit Based on at least one detected radio signal.
  • the evaluation unit useful as full at least one interface, which are applied to data of the detected radio signal and a processor unit, which is for executing an evaluation program.
  • An evaluation process preferably also takes place on the basis of stored information, in particular stored in a memory unit of the vehicle, wherein the evaluation unit expediently has at least one data interface for receiving this information.
  • the jammer detection signal can advantageously be used to initiate measures, such as the generation of a warning signal to the driver and / or ground personnel, the generation of a diagnostic message by a fleet management device, the initiation of a safe gel ⁇ border fallback level of vehicle operation, etc.
  • a Such Fallback level is particularly useful for safety-critical radio ⁇ systems, such as for the radio system GSM-R or a Switzerland-Streckenbalise communication system.
  • a generated diagnostic message can be transmitted to a land-based evaluation center. In the case of a fleet of vehicles designed as trucks, the fleet operator can hereby be informed that a truck driver is operating a jammer, in particular a GPS jammer, also known as a GPS jammer.
  • a further measure can consist in a repeater of the vehicle, which for example is operated in conjunction with the mobile communication of the passengers to adjust the Filtercha ⁇ rakterizing and / or the gain.
  • a repeater of the vehicle which for example is operated in conjunction with the mobile communication of the passengers to adjust the Filtercha ⁇ rakterizing and / or the gain.
  • the detection device at least having detection unit in the vehicle interior.
  • an efficient detection of a radio signal can be achieved, which is emitted by a jammer located in the vehicle interior.
  • vehicle interior of the compartment of the vehicle is to be understood that from a vehicle body shell structure - comprises, enclosed in particular substantially and includes the people Room
  • the jammers detection signal may in particular the EXISTING ⁇ signal densein a detected jammer in the vehicle interior particular - in particular the car body.
  • the jammer detection signal can be generated depending on whether the detected jammer is located in the vehicle interior or is an external transmitter.
  • the detection device has a first detection unit in the vehicle interior and an outer, second detection unit.
  • a plurality of information sources can be created, whereby the accuracy and reliability of an evaluation process can be increased.
  • the outer detecting unit is expediently ⁇ advantageously mounted on a vehicle outer side.
  • the outer detection unit can be arranged on the vehicle roof.
  • the evaluation unit is provided to compare a signal received from the first detecting unit ⁇ radio signal with a detection unit received from the second radio signal ER.
  • ⁇ through can with high reliability by comparing at least one signal parameter - in particular the signal strength and / or the signal power - to determine if a jammer in the passenger compartment disposed or an external transmitter which is.
  • a quick and simple evaluation can be achieved in that the evaluation unit is provided to a Signal characteristic of the detected radio signal with a Schwell ⁇ value to compare.
  • the threshold value may be a stored in a storage unit of the vehicle on Informati ⁇ particular.
  • a comparison pattern may correspond to an image of a signal received during a movement of the vehicle, which originates from a stationary, ground-based transmitter.
  • an image of a signal of a jammer traveling with the vehicle can be provided.
  • the comparison pattern (s) are advantageously stored in a memory unit of the vehicle to which the evaluation unit has access.
  • a comparison process of the evaluation unit can in particular the determination of a
  • Matching degree which characterizes a match of the ⁇ union time course of the observed signal parameter of the erank- th radio signal with the comparison made patterns include.
  • a probability can be derived from this degree of agreement that the detected radio signal is from one with the vehicle
  • the signal characteristic in the evaluation processes described above can be a signal strength and / or a signal power.
  • an adaptive evaluation can be achieved if the detection device has a first detection unit in the vehicle interior and an outer, second detection unit, wherein an adaptation unit is provided, which is adapted to adapt an evaluation process of the evaluation depending on a received by the outer detection unit radio signal , In this way, circumstances of a journey, which are reflected in the reception of signals generated outside the vehicle, can be advantageously taken into account.
  • a with respect to a vehicle-state adaptive evaluation can be achieved further, when the vehicle level detection unit, a feed which is provided to at least one capturehuikom ⁇ component a supply status indicator for the state, and having an adjusting unit that is arranged to to adapt an evaluation process of the evaluation unit depending on the state characteristic.
  • the vehicle component is preferably a component whose state can influence the reception and / or transmission of a radio signal.
  • the driving ⁇ compelling component may be a door or window unit.
  • an evaluation can be adapted to the vehicle dynamics if the vehicle has an adaptation unit which is provided to adapt an evaluation process depending on the vehicle position and / or the vehicle speed.
  • a certain pattern as a comparison pattern is the same used.
  • An "adaptation of the comparison pattern" advantageously consists of using a different pattern of the sentence as the comparison pattern, depending on the circumstances requiring adaptation.
  • a plurality of patterns can be stored, for example, which are each supplied ⁇ wells ⁇ assigns a different speed category, wherein a mapped pattern is selected as a comparison sample depending on the current vehicle speed.
  • the degree of interference may depend on the strength of the interference signal, on the extent of the interference, in particular the number of affected by the interference radio units of the vehicle and / or the location of the jammer - especially in the vehicle interior or at an outer location.
  • one of the jammer detection signals can be generated as a function of whether the detected jamming transmitter is arranged in the vehicle interior or is an external transmitter.
  • the radio device has radio units which are assigned to different radio systems, wherein the evaluation unit is provided to generate different jammer detection signals, which are each assigned to a different radio system.
  • the evaluation unit is provided to generate different jammer detection signals, which are each assigned to a different radio system.
  • the detection means comprises a first detecting unit in the vehicle interior and an outer, second Erfas ⁇ sungsaku, wherein the evaluation unit has a Kompen ⁇ sationsaku, which is intended to generate, from detected by the detecting units radio signals, a compensation signal which is used to attenuate at least ⁇ from Störsen ⁇ the interference signal generated in at least one signal path.
  • a compensation signal which is used to attenuate at least ⁇ from Störsen ⁇ the interference signal generated in at least one signal path.
  • an originating from the vehicle interior noise can be used the fact that an attenuation of in ⁇ tern generated signals takes place to the outside in the relevant frequency ranges.
  • This damping can be caused in particular by metallic vehicle body, in particular by car body elements.
  • the compensation signal generated from this comparison is then expediently impressed in a signal path which leads to a control unit for processing a signal received by the radio device in order to be at least partially subtracted from this received signal. Since ⁇ by the control unit can process an at least partially adjusted by the interference signal reception signal.
  • a received on the vehicle exterior signal, which is superimposed with an originating from the vehicle interior noise signal can be edited by known methods for noise reduction.
  • the Authenti ⁇ specific signal superimposed interfering signal is treated as noise, in particular detected and ⁇ least partially compensated for by means of the compensation signal.
  • the vehicle according to the invention is in particular designed as rails ⁇ vehicle, in particular for public transport of passengers. Further embodiments of the vehicle, which differ from a training as a means of transport for air traffic, are also conceivable. For example, training as a bus is possible. An embodiment of the invention will be explained with reference to the drawings. Show it:
  • FIG. 1 a rail vehicle viewed in a schematic side, with a radio device and an occupant operating a jamming device;
  • Figure 2 the rail vehicle of Figure 1 with a Detekti onsech for detecting the jammer
  • FIG 3 shows the rail vehicle of Figure 1 with a compensating circuit for compensating an interfering signal ⁇ sationsaku generated by the jammers.
  • FIG. 1 shows a vehicle 10 embodied as a rail vehicle in a schematic side view. It is formed as an association of several carriages 12, which are respectively provided for the Trans ⁇ port of passengers.
  • the carriage is at least (not shown) 12 as a motor car with at least one drive unit being ⁇ equips.
  • the vehicle 10 may include a non-powered passenger train and a locomotive.
  • the vehicle 10 has in each carriage 12 egg ⁇ nen interior, which includes a passenger compartment 14 for the residence of passengers.
  • the passenger compartment 14 in the carriage 12 has at least one seat arrangement.
  • the vehicle 10 has vehicle body 16, which are formed in each carriage 12 from the corresponding car body.
  • the vehicle 10 is designed as a further means of transport with at least one person room for the stay of persons, such as as Om ⁇ nibus or passenger ship. Further, the vehicle may be designed as a car or truck, wherein the passenger space is formed by the driver's cab.
  • the vehicle 10 also comprises a radio device 18, which is used to establish and operate radio communication with other devices.
  • different, vehicle-external units is provided.
  • the radio device 18 has a plurality of radio units 20, 22, 24 and 26, which are each assigned to a different radio system.
  • a first radio unit 20 is a transmitting and receiving unit for transmitting or receiving signals of a mobile radio system.
  • a corresponding vehicle-external unit is gebil ⁇ det of a base station of the mobile radio system. Existing transmission standards are GSM, UMTS, LTE.
  • a second radio unit 22 is a receiving unit of a satellite positioning system.
  • a third radio unit 24 is a transmitting and receiving unit of a railway-specific mobile radio system, such as the radio system GSM-R.
  • a fourth radio unit 26 is a receiving unit of a Switzerlandbeeinflus ⁇ sungssystems, which detects signals from Bahnbaiisen 28.
  • the train control system may correspond to, for example, the ETCS (or "European Train Control System").
  • the radio units 20, 22, 24 and 26 each have at least one Antennenein ⁇ unit 30 and a control unit 32 and 34, which generation to He ⁇ a transmission signal which is sent from the associated antenna unit 30 or used to process a signal received by the associated antenna unit 30 Empfangssig ⁇ Nals.
  • several antenna units 30 may be provided for a particular radio unit.
  • the control units 32, 34 are each one or more antenna units 30 assigned.
  • the control unit 32 is part of the radio units 20 and 22, wherein the control unit 34 is part of the radio units 24 and 26.
  • the radio units 20 and 22 which together have the control unit 32 are components of a drive ⁇ hospitable radio system which tions interface, the radio unit 20 as Mobilfunkkom- and has the radio unit 22 as Satelli ⁇ tennavigationsexcellentstelle.
  • the control unit 32 is accordingly designed as a passenger radio system control unit.
  • the antenna units 30 of the radio units 20, 22 are in
  • the radio units 24 and 26 which together have the control unit 34, are components of a vehicle safety system which the Radio unit 24 as a GSM-R unit with the associated Anten ⁇ NEN unit 30 in the roof area and the radio unit 26 as Wer-Streckenbalisen unit with the associated antenna unit 30 in the bottom area of the vehicle 10 has.
  • the vehicle 10 has a central vehicle control device 36, which is connected via a vehicle bus 38 with other local vehicle controls len ⁇ data, such as a drive control unit (not shown), a door control unit 40, the control unit 32, etc.
  • a vehicle bus 38 with other local vehicle controls len ⁇ data, such as a drive control unit (not shown), a door control unit 40, the control unit 32, etc.
  • the door control unit 40 is assigned a state detection unit 42 which serves to detect a state parameter for the state of a vehicle component 44 designed as a pair of doors. Possible states for the vehicle component 44 are "open” or "closed”.
  • the state parameter is detected by the state detection unit 42 and can be transmitted via the vehicle bus 38 to the central vehicle control device 36. It is further conceivable that a state parameter for the state of a window of the vehicle 10 is detected and provided to the vehicle control device 36 (not shown).
  • FIG. 2 shows the vehicle 10 with a first measure taken with regard to the jammer 48.
  • the vehicle 10 has a detection device 50, which is provided for detecting radio signals, and an evaluation unit 52, which is provided to generate, on the basis of a radio signal detected by the detection device 50, a noise detection signal JD, which detects the presence of a the vehicle body 16 mitbewegbaren Störsen- ders 48 signals.
  • the detection device 50 has a first detection unit 54 arranged in the vehicle interior. Furthermore, the detection device 50 comprises a second, outer detection unit 56, which is arranged in the roof area.
  • a radio signal received via the inner detection unit 54 is evaluated to generate the jammer detection signal JD.
  • a signal characteristic in particular the signal strength and / or the signal power, is compared with at least one threshold value.
  • the monitoring of the signal parameter takes place for a certain frequency or in an be ⁇ voted frequency band, either of which one of the above loading registered radio units 20, 22, 24, 26 is associated, or for a plurality of frequencies or in a plurality of frequency bands each a different radio unit 20, 22, 24 and 26 of the radio device 18 are assigned. If a threshold value is exceeded or fallen below, a jammer detection signal JD is generated.
  • threshold values can be defined, which are each assigned to a different radio unit 20, 22, 24 or 26.
  • At least one evaluation process of the evaluation unit 52 can be adapted.
  • an adaptation process is carried out by adapting at least one threshold value.
  • An adaptation is made by an adaptation unit 58, which in the embodiment considered is part of the evaluation unit 52. A separate version is possible.
  • An adaptation process of the adaptation unit 58 can be to adapt a threshold value as a function of a radio signal received by the outer detection unit 56.
  • Another adaptation process of the adaptation unit 58 may be the adaptation of a threshold value as a function of the correspond to the state parameter detected by the state detection unit 42. Accordingly, a threshold value can be different, depending on whether the vehicle component 44 has the state "open” or "closed”.
  • an adaptation process based on the vehicle position along a traveled route and / or the vehicle speed can follow it. These parameters can be determined on the basis of signals from the radio unit 22.
  • a radio signal received via the inner detection unit 54 is evaluated to generate the jammer detection signal JD.
  • the Ausenseein ⁇ standardized 52 serves to DA in contrast to the first monitoring mode to compare a time characteristic of a signal parameter, in particular the signal strength and / or the signal power with a stored reference pattern.
  • An authentic reception signal detected in the passenger compartment 14 has certain temporal fluctuations, in particular due to a movement of the vehicle 10.
  • signal parameters such as signal strength and / or the signal power
  • a jammer 48 generated by the interference signal in the Per ⁇ sonen space 14 to an essentially constant signal characteristic.
  • By comparing the fluctuation range of the considered signal characteristic of the detected radio signal with the fluctuation width of a pattern signal it can be detected whether a jammer 48 moves with the vehicle body 16.
  • Swan ⁇ diseases for example, can occur on objects near the vehicle during reflection of the interference signal, are filtered out.
  • the evaluation unit 52 determines based on the value detected by the Erfas ⁇ sungsappel 54 radio signal and on stored signal patterns whether the temporal profile of the considered Sig- nalkennulate of the detected radio signal greater Similarly ⁇ ness with the time course of an authentic receipt ⁇ signal or with one of the Vehicle 10 originating interference signal has.
  • a jammer detection signal JD can be generated. be witnessed when a probability for the second case ⁇ mentioned exceeds a preset probability threshold.
  • at least an off ⁇ process values of the processing unit 52 can be adjusted in the second Automatwachungsmo ⁇ mode. In this second monitoring mode, it follows ⁇ a matching operation by adjusting at least one reference sample, which is subjected to the evaluation herange-.
  • a set of comparison patterns is stored in a memory unit of the vehicle 10, wherein, depending on at least one of the conditions mentioned in the last sentence, a specific comparison pattern is used for the evaluation.
  • a radio signal can additionally be detected by the outer detection unit 56, the evaluation process by the evaluation unit 52 comparing the radio signal detected by the detection unit 54 with the radio signal detected by the detection unit 56.
  • the evaluation unit 52 can generate different jammer detection signals JD, which are each assigned to a different radio unit 20, 22, 24 or 26 and therefore to the corresponding radio system.
  • a plurality of interference levels for a disturbance of the radio device 18 may be predefined by a jamming transmitter 48.
  • the evaluation unit 52 is provided to generate different jammer detection signals JD, which are each characteristic of a different interference wheel.
  • the different levels of interference can each be assigned a different measure. In a niedri ⁇ gen disturbed degree a diagnosis by the evaluation unit 52 can be generated Semel dung.
  • the jammer detection signal JD may initiate a warning to the driver. If a high degree of interference is present, a measure affecting the operation of the radio device 18 can be taken. For example, as the Si rather applicable fallback mode of operation can be initiated or the radio 18 may be offset at an acute risk in a non-communication mode or even till be ⁇ on.
  • the jammer detection signal JD generated by the evaluation unit 52 can be provided directly to the control units 32, 34 as shown in the figure. If a jammer detection signal JD is specific to a particular radio system, it can be provided to the corresponding control unit 32 or 34 at least with priority, in particular exclusively. It is further conceivable that the evaluation unit 52 transmits a jammer detection signal JD to the central vehicle control 36, which provides it via the vehicle bus 38 to the control units 32, 34 or to a specific control unit 32 or 34.
  • FIG. 3 shows a second measure taken with regard to the jammer 48.
  • the vehicle 10 is as described above with a detection device 50, which comprises an inner detection unit 54 and an outer detection unit 56, and an evaluation unit 52 equipped.
  • the Ausenseein ⁇ standardized 52 includes a compensation unit 60 which serves to generate a compensation signal which attenuates at least a signal generated by the jammer interference signal 48 in at least one Sig- nalpfad.
  • the compensation signal is generated from radio signals which are received by the detection units 54, 56.
  • the interference signal may be extracted with an ER bordered by the detection unit 56 and the radio signal can be used to form the Kompensa ⁇ tion signal accordingly with high accuracy by comparing a ten ertude- by the detection unit 54 radio signal.
  • the compensation unit 60 shapes the compensation signal in a signal path, wel ⁇ cher - for a given radio unit - from the associated antenna unit 30 to the respective control unit 32 or 34 performs.
  • the compensation unit 60 itself is arranged in such a path to the control unit 32 and in a path to the control unit 34.
  • the compensation signal is combined with the signal received by the associated antenna unit 30 such that the interference signal contained in this received signal is at least attenuated, advantageously completely subtracted.
  • the associated control unit 32 or 34 may further process a cleared signal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrzeuggrundkörper (16), zumindest einem Personenraum (14) und einer Funkeinrichtung (18), die für eine Funkkommunikation mit zumindest einer fahrzeugexternen Einheit vorgesehen ist. Um ein gattungsgemäßes Fahrzeug bereitzustellen, bei welchem die Betriebssicherheit erhöht wird, wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug eine Erfassungseinrichtung (50) zur Erfassung von Funksignalen und eine Auswerteeinheit (52) aufweist, die dazu vorgesehen ist, auf der Grundlage zumindest eines erfassten Funksignals ein Störsenderdetektionssignal (JD) zu erzeugen, welches das Vorhandensein eines mit dem Fahrzeuggrundkörper (16) mitbewegbaren Störsenders (48) signalisiert

Description

Fahrzeug mit einer Funkeinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrzeuggrund¬ körper, zumindest einem Personenraum und einer Funkeinrich- tung, die für eine Funkkommunikation mit zumindest einer fahrzeugexternen Einheit vorgesehen ist.
Bei heutigen Fahrzeugen für den Transport von Personen werden vermehrt Funksysteme verwendet. Beispiele hierfür sind insbe- sondere Mobilfunk (z.B. basierend auf den Standards GSM,
UMTS, WiMAX, CDMA, LTE) und WLAN (z.B. gemäß IEEE 802.11). Auf diesen Funksystemen basieren z.B. ein Flottenmanagement, eine Fahrzeugdiagnose, Informations- und Unterhaltungsdienste für Passagiere, Informationsdienst für den Fahrer usw. Bei Schienenfahrzeugen werden zudem auch drahtlose Systeme für betriebskritische Funksysteme wie GSM-R oder eine Zugsiche¬ rung (z.B. basierend auf einer Zug-Streckenbalise- Kommunikation) verwendet. Weiterhin werden Satellitennavigationssysteme wie GPS, Galileo, Glonass oder Beidou zur Be- triebsoptimierung und zur Zugsicherung eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Fahrzeug bereitzustellen, bei welchem die Betriebssicherheit erhöht wird.
Hierzu wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug eine Erfassungs¬ einrichtung zur Erfassung von Funksignalen und eine Auswerteeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, auf der Grundlage zumindest eines erfassten Funksignals ein Störsenderdetekti- onssignal zu erzeugen, welches das Vorhandensein eines mit dem Fahrzeuggrundkörper mitbewegbaren Störsenders signalisiert. Hierdurch kann ein vorteilhafter Schutz vor Beeinträchtigungen der Funkeinrichtung aufgrund eines Störsenders erreicht werden, wodurch eine hohe Sicherheit im Betrieb des Fahrzeugs erzielt werden kann. Eine durch einen mit dem Fahrzeug mitbewegbaren Störsender hervorgerufene Beeinträchtigung kann - im Vergleich zu bodengebundenen Störsendern - erheblich sein. Bei solchen stationären, landseitigen Störsendern entsteht nämlich eine Beeinträchtigung der Funkeinrichtung des Fahrzeugs lediglich für die Zeit der Vorbeifahrt des Fahrzeugs am störenden Sender, während ein mit dem Fahrzeug mitbewegter Störsender den Betrieb des Fahrzeugs langfristig beeinträchtigen kann.
Unter einem „Personenraum" soll ein Raum des Fahrzeugs verstanden werden, welcher für den Aufenthalt von Passagieren und/oder des Fahrzeugführers vorgesehen, insbesondere spezi- eil ausgestattet ist. Beispielsweise ist der Personenraum mit einer Sitzanordnung ausgestattet. Der Personenraum ist ein Teil des Fahrzeuginnenraums. Typischerweise ist der Personen¬ raum zumindest teilweise durch Verkleidungselemente begrenzt, die an eine Rohbaustruktur des Fahrzeugs angebracht sind und für die Passagiere bzw. den Fahrzeugführer sichtbare Flächen bilden .
Unter einem „Störsender" soll ein Sender verstanden werden, welcher mittels zumindest eines von ihm erzeugten Signals ei- nen Betrieb der Funkeinrichtung beeinträchtigen oder anders formuliert zu negativen, nachteilhaften und/oder sicherheitsgefährdenden Auswirkungen beeinflussen kann.
Unter einem „mitbewegbaren" Sender soll ein Sender verstanden werden, der mit dem Fahrzeuggrundkörper derart verbunden ist, dass er - bei einer Bewegung des Fahrzeugs relativ zum Boden - mitgenommen wird. Diese Verbindung kann eine feste Verbindung sein, wobei der Sender mit dem Fahrzeuggrundkörper mittels einer Befestigungseinheit fest verbunden ist. Der mitbewegbare Sender kann alternativ im Fahrzeuginnenraum, insbesondere im Personenraum, beweglich sein. Insbesondere kann der Sender von einer sich im Personenraum befindenden Person getragen oder mitgeführt werden. Durch die Erfindung kann hierbei ein hoher Schutz vor einer absichtlichen oder unabsichtlichen Beeinträchtigung der Funkeinrichtung durch den Besitzer des Senders, insbesondere ein Insasse im Perso¬ nenraum, erreicht werden. Bei einer Anordnung im Fahrzeuginnenraum kann er außerdem an einer unauffälligen oder für die Passagiere unsichtbaren Stelle angeordnet sein, wie z.B. hin¬ ter einem Verkleidungselement oder in einem Schrank. Es ist aber denkbar, dass ein Störsender an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist.
Die Funkeinrichtung weist typischerweise mehrere Funkeinhei¬ ten auf, die unterschiedlichen Funksystemen zugeordnet sind. Mögliche Funksysteme sind dabei ein System einer mobilen Te- lefonie, ein Satellitennavigationssystem, ein Fahrzeug- Strecke-Kommunikationssystem wie insbesondere ein Zugsicherungssystem für ein Schienenfahrzeug. Diese Systeme unter¬ scheiden sich typischerweise durch ein Übertragungsprotokoll, einen Übertragungsstandard, eine Bandbreite, ein Modulations¬ verfahren, die Frequenz und/oder das Frequenzband, bei wel- eher bzw. in welchem die Funksignale erzeugt und/oder empfangen werden. Bei einer Ausführung der Funkeinrichtung mit mehreren Funkeinheiten ist vorteilhaft, wenn die Erfassungseinrichtung eine Erfassungseinheit aufweist, mittels welcher Funksignale gemäß den unterschiedlichen Funksystemen erfass- bar sind. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Erfassungseinheit mittels einer oder mehrerer Anten¬ nen zur Erfassung von Funksignalen der entsprechenden Frequenzen bzw. in den entsprechenden Frequenzbändern vorgesehen ist. Typische Frequenzbänder sind hierbei: 876MHz - 880 MHz und 921MHz - 925 MHz (GSM-R) ; L5-, L2-, Ll-Bänder für GPS;
E5-, E6-, Ll-Bänder für Galileo. Signale einer streckenseiti- gen Eurobalise weisen eine Frequenz von 4,234 MHz oder 27,095 MHz auf. Die Erfassungseinrichtung kann von der Funkeinrichtung getrennt ausgebildet sein oder sie kann zumindest eine Erfas¬ sungseinheit aufweisen, die zumindest teilweise von einer Funkeinheit der Funkeinrichtung gebildet ist. Insbesondere kann eine Erfassungseinheit von einem bestehenden Repeater des Fahrzeugs gebildet sein.
Ein Auswertevorgang der Auswerteeinheit erfolgt auf der
Grundlage zumindest eines durch die Erfassungseinrichtung er- fassten Funksignals. Hierzu weist die Auswerteeinheit sinn¬ vollerweise zumindest eine Schnittstelle, auf welche Daten des erfassten Funksignals gegeben werden, und eine Prozessoreinheit auf, die zur Ausführung eines Auswerteprogramms dient. Ein Auswertevorgang erfolgt vorzugsweise zudem anhand von hinterlegten, insbesondere in einer Speichereinheit des Fahrzeugs hinterlegten Informationen, wobei die Auswerteeinheit zweckmäßigerweise zumindest eine Datenschnittstelle zum Empfangen dieser Informationen aufweist.
Das Störsenderdetektionssignal kann vorteilhafterweise zur Einleitung von Maßnahmen genutzt werden, wie z.B. der Erzeugung eines Warnsignals für den Fahrzeugführer und/oder ein Bodenpersonal, der Erzeugung einer Diagnosemeldung durch ein Flottenmanagement-Gerät, der Einleitung einer als sicher gel¬ tenden Rückfallebene des Fahrzeugbetriebs usw. Eine derartige Rückfallebene ist insbesondere für sicherheitskritische Funk¬ systeme sinnvoll, wie z.B. für das Funksystem GSM-R oder ein Zug-Streckenbalise-Kommunikationssystem. Eine erzeugte Diag- nosemeldung kann einer landseitigen Auswertezentrale übermittelt werden. Bei einer Flotte von Fahrzeugen, die als Lkw ausgebildet sind, kann hiermit der Flottenbetreiber darüber informiert werden, dass ein Lkw-Fahrer einen Störsender, insbesondere einen GPS-Störsender - auch „GPS-Jammer" , betreibt.
Eine weitere Maßnahme kann darin bestehen, bei einem Repeater des Fahrzeugs, welcher z.B. in Verbindung mit der Mobilfunkkommunikation der Passagiere betrieben wird, die Filtercha¬ rakteristik und/oder die Verstärkung anzupassen. Somit kann die Übertragung eines von einem im Fahrzeuginnenraum betriebenen Störsender erzeugten Signals nach außen - insbesondere zu einer Mobilfunk-Basisstation - zumindest erschwert, vorteilhaft verhindert werden. Bei einem akuten Sicherheitsrisi¬ ko kann der Repeater in einen Nicht-Kommunikationsmodus ver- setzt werden.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinrichtung zumindest eine Er- fassungseinheit im Fahrzeuginnenraum aufweist. Dadurch kann eine effiziente Erkennung eines Funksignals erreicht werden, welches von einem im Fahrzeuginnenraum angeordneten Störsender ausgestrahlt wird. Unter dem „Fahrzeuginnenraum" soll der Raum des Fahrzeugs verstanden werden, welcher von einer Fahrzeugrohbaustruktur - insbesondere dem Wagenkasten - umfasst, insbesondere im Wesentlichen umschlossen ist und den Personenraum beinhaltet. Das Störsenderdetektionssignal kann insbesondere das Vorhan¬ densein eines detektierten Störsenders im Fahrzeuginnenraum signalisieren. Insbesondere kann das Störsenderdetektionssig- nale abhängig davon, ob der detektierte Störsender im Fahrzeuginnenraum angeordnet oder ein äußerer Sender ist, erzeugt werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinrichtung eine erste Erfassungseinheit im Fahrzeuginnenraum und eine äußere, zweite Erfassungseinheit aufweist. Es können hier- durch mehrere Informationsquellen geschaffen werden, wodurch die Genauigkeit und Zuverlässigkeit eines Auswertevorgangs erhöht werden können. Die äußere Erfassungseinheit ist zweck¬ mäßigerweise an einer Fahrzeugaußenseite angebracht. Bei¬ spielweise kann die äußere Erfassungseinheit auf dem Fahr- zeugdach angeordnet sein.
In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, ein von der ersten Erfassungs¬ einheit empfangenes Funksignal mit einem von der zweiten Er- fassungseinheit empfangenen Funksignal zu vergleichen. Hier¬ durch kann mit hoher Zuverlässigkeit durch den Vergleich zumindest einer Signalkenngröße - insbesondere der Signalstärke und/oder der Signalleistung - ermittelt werden, ob ein Störsender im Fahrzeuginnenraum angeordnet oder ein äußerer Sen- der ist.
Eine schnelle und einfache Auswertung kann dadurch erreicht werden, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, eine Signalkenngröße des erfassten Funksignals mit einem Schwell¬ wert zu vergleichen. Der Schwellwert kann insbesondere eine in einer Speichereinheit des Fahrzeugs hinterlegte Informati¬ on sein.
Es können außerdem eine hohe Genauigkeit und eine hohe Zuver¬ lässigkeit in der Erkennung eines Störsenders erreicht wer¬ den, wenn die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, einen zeitlichen Verlauf einer Signalkenngröße des erfassten Funk- signals mit einem hinterlegten Vergleichsmuster zu vergleichen. Dieser vorgeschlagenen Ausführung liegt die Erkennung zugrunde, dass Signalkenngrößen eines Störsignals, welches durch einen mit dem Fahrzeug mitbewegten Störsender erzeugt wird, einen typischen, im Wesentlichen von der Bewegung des Fahrzeugs unabhängigen Zeitverlauf aufweisen. Der zeitliche Verlauf kann in einer einfachen Form ein Signalkenngröße- Zeit-Diagramm sein.
Ein Vergleichsmuster kann einer Abbildung eines bei einer Be- wegung des Fahrzeugs empfangenen Signals entsprechen, welches aus einem stationären, bodengebundenen Sender stammt. Als weiteres Vergleichsmuster kann eine Abbildung eines Signals eines mit dem Fahrzeug mitbewegten Störsenders vorgesehen sein. Das bzw. die Vergleichsmuster sind vorteilhafterweise in einer Speichereinheit des Fahrzeugs hinterlegt, auf welche die Auswerteeinheit Zugriff hat. Ein Vergleichsvorgang der Auswerteeinheit kann insbesondere das Ermitteln eines
Übereinstimmungsgrads, welcher eine Übereinstimmung des zeit¬ lichen Verlaufs der betrachteten Signalkenngröße des erfass- ten Funksignals mit dem herangezogenen Vergleichsmuster charakterisiert, umfassen. Aus diesem Übereinstimmungsgrad kann insbesondere eine Wahrscheinlichkeit abgeleitet werden, dass das erfasste Funksignal aus einem mit dem Fahrzeug
mitbewegten Störsender stammt.
Die Signalkenngröße in den oben beschriebenen Auswertevorgängen kann eine Signalstärke und/oder eine Signalleistung sein. Es kann außerdem eine adaptive Auswertung erzielt werden, wenn die Erfassungseinrichtung eine erste Erfassungseinheit im Fahrzeuginnenraum und eine äußere, zweite Erfassungseinheit aufweist, wobei eine Anpassungseinheit vorhanden ist, die dazu vorgesehen ist, einen Auswertevorgang der Auswerteeinheit abhängig von einem mittels der äußeren Erfassungseinheit empfangenen Funksignal anzupassen. Hierdurch können Gegebenheiten einer Fahrt, welche sich im Empfang von fahrzeugextern erzeugten Signalen widerspiegeln, vorteilhaft berück- sichtigt werden.
Eine bezüglich eines Fahrzeugzustands adaptive Auswertung kann des Weiteren erreicht werden, wenn das Fahrzeug eine Zu- standserfassungseinheit , die dazu vorgesehen ist, eine Zu- Standskenngröße für den Zustand zumindest einer Fahrzeugkom¬ ponente zu erfassen, und eine Anpassungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, einen Auswertevorgang der Auswerteeinheit abhängig von der Zustandskenngröße anzupassen. Bei der Fahrzeugkomponente handelt es sich vorzugsweise um eine Kom- ponente, deren Zustand das Empfangen und/oder Senden eines Funksignals beeinflussen kann. Insbesondere kann die Fahr¬ zeugkomponente eine Tür- oder Fenstereinrichtung sein.
Ferner kann eine Auswertung an die Fahrzeugdynamik angepasst werden, wenn das Fahrzeug eine Anpassungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, einen Auswertevorgang abhängig von der Fahrzeugposition und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit anzupassen . Bezüglich der oben beschriebenen Auswertevorgänge kann eine
Anpassung des Schwellwerts und/oder des Vergleichsmusters er¬ folgen. Bezüglich des Vergleichsmusters ist hierzu zweckmäßi¬ gerweise ein Satz verschiedener Muster hinterlegt, aus wel¬ chem für den Auswertevorgang ein bestimmtes Muster als Ver- gleichsmuster herangezogen wird. Eine „Anpassung des Vergleichsmusters" besteht vorteilhafterweise darin, abhängig von den Gegebenheiten, welche eine Anpassung erfordern, ein anderes Muster des Satzes als Vergleichsmuster heranzuziehen. Bei einer Anpassung abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit können beispielsweise mehrere Muster hinterlegt sein, die je¬ weils einer unterschiedlichen Geschwindigkeitskategorie zuge¬ ordnet sind, wobei abhängig von der aktuellen Fahrzeugge- schwindigkeit ein zugeordnetes Muster als Vergleichsmuster ausgewählt wird.
Eine hohe Flexibilität in der Einleitung von Maßnahmen kann außerdem erreicht werden, wenn die Auswerteeinheit dazu vor¬ gesehen ist, unterschiedliche Störsenderdetektionssignale zu erzeugen, die jeweils für einen unterschiedlichen Störungsrad charakteristisch sind. Der Störungsgrad kann dabei von der Stärke des Störsignals, vom Umfang der Störung, insbesondere der Anzahl von durch die Störung betroffenen Funkeinheiten des Fahrzeugs und/oder vom Ort des Störsenders - insbesondere im Fahrzeuginnenraum oder an einem äußeren Ort - abhängen. Insbesondere kann eines der Störsenderdetektionssignale ab¬ hängig davon, ob der detektierte Störsender im Fahrzeuginnenraum angeordnet oder ein äußerer Sender ist, erzeugt werden.
Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Funkeinrichtung Funkeinheiten aufweist, die unterschiedlichen Funksystemen zugeordnet sind, wobei die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, unterschiedliche Störsenderdetektionssignale zu erzeugen, die jeweils einem unterschiedlichen Funksystem zugeordnet sind. Hierdurch können vorteilhaft systemspezifische Schutzmaßnahmen eingeleitet werden.
Ein besonders hoher Schutz des Fahrzeugs gegen einen im Fahr- zeuginnenraum angeordneten Störsender kann dadurch erreicht werden, dass die Erfassungseinrichtung eine erste Erfassungseinheit im Fahrzeuginnenraum und eine äußere, zweite Erfas¬ sungseinheit aufweist, wobei die Auswerteeinheit eine Kompen¬ sationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, aus durch die Erfassungseinheiten erfassten Funksignalen ein Kompensationssignal zu erzeugen, welches dazu dient, ein vom Störsen¬ der erzeugtes Störsignal in wenigstens einem Signalpfad zu¬ mindest zu dämpfen. Für eine zumindest teilweise Kompensation eines aus dem Fahrzeuginnenraum stammenden Störsignals kann dabei die Tatsache genutzt werden, dass eine Dämpfung von in¬ tern erzeugten Signalen nach außen in den betreffenden Frequenzbereichen stattfindet. Diese Dämpfung kann insbesondere durch metallische Fahrzeuggrundkörper, insbesondere durch Wagenkastenelemente, hervorgerufen werden. Zu dieser Dämpfung können auch metallisch beschichtete Fenster beitragen. Das Erzeugen eines Kompensationssignals umfasst daher zweckmäßi¬ gerweise das Erfassen eines Funksignals, welches von der in- neren Erfassungseinheit erfasst wird, und eines Funksignals, welches von der äußeren Erfassungseinheit erfasst wird, und ein Vergleichen beider Funksignale miteinander. Aufgrund des signifikanten Unterschieds in der Signalstärke im Fahrzeuginnenraum und auf der Fahrzeugaußenseite, kann eine zuverlässi- ge Erfassung eines zu unterdrückenden Störsignals erfolgen.
Das aus diesem Vergleich erzeugte Kompensationssignal wird dann zweckmäßigerweise in einen Signalpfad, welcher zu einer Steuereinheit zur Bearbeitung eines von der Funkeinrichtung empfangenen Signals führt, eingeprägt, um von diesem empfangenen Signal zumindest teilweise subtrahiert zu werden. Da¬ durch kann die Steuereinheit ein vom Störsignal zumindest teilweise bereinigtes Empfangssignal bearbeiten. Ein auf der Fahrzeugaußenseite empfangenes Signal, welches mit einem aus dem Fahrzeuginnenraum stammenden Störsignal überlagert ist, kann mittels bekannter Verfahren zur Rauschunterdrückung bearbeitet werden. Dabei wird das das authenti¬ sche Signal überlagernde Störsignal als Rauschen behandelt, insbesondere erfasst und mittels des Kompensationssignals zu¬ mindest teilweise kompensiert.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist insbesondere als Schienen¬ fahrzeug, insbesondere für den öffentlichen Transport von Passagieren ausgebildet. Weitere Ausbildungen des Fahrzeugs, die sich von einer Ausbildung als Transportmittel für den Flugverkehr unterscheiden, sind ebenfalls denkbar. Beispielsweise ist eine Ausbildung als Omnibus möglich. Es wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1: ein Schienenfahrzeug in einer schematischen Seiten ansieht, mit einer Funkeinrichtung und einem einen Störsender betreibenden Insassen,
Figur 2 : das Schienenfahrzeug aus Figur 1 mit einer Detekti onseinheit zum Detektieren des Störsenders und
Figur 3: das Schienenfahrzeug aus Figur 1 mit einer Kompen¬ sationseinheit zum Kompensieren eines vom Störsender erzeugten Störsignals.
Figur 1 zeigt ein als Schienenfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 10 in einer schematischen Seitenansicht. Es ist als Verband von mehreren Wagen 12 ausgebildet, die jeweils für den Trans¬ port von Passagieren vorgesehen sind. In der betrachteten Ausführung ist zumindest einer der Wagen 12 als Triebwagen mit zumindest einer Antriebseinheit (nicht gezeigt) ausge¬ stattet. In einer weiteren Ausführung kann das Fahrzeug 10 einen Verband von antriebslosen Reisezugwagen und eine Lokomotive aufweisen. Das Fahrzeug 10 weist in jedem Wagen 12 ei¬ nen Innenraum auf, welcher einen Personenraum 14 für den Auf- enthalt von Passagieren beinhaltet. Der Personenraum 14 in den Wagen 12 weist zumindest eine Sitzanordnung auf. Das Fahrzeug 10 weist Fahrzeuggrundkörper 16 auf, welche in jedem Wagen 12 vom entsprechenden Wagenkasten gebildet sind. Es ist des Weiteren denkbar, dass das Fahrzeug 10 als ein weiteres Transportmittel mit zumindest einem Personenraum für den Aufenthalt von Personen ausgebildet ist, wie z.B. als Om¬ nibus oder Passagierschiff. Ferner kann das Fahrzeug als Pkw oder Lkw ausgebildet sein, wobei der Personenraum von der Fahrerkabine gebildet ist.
Das Fahrzeug 10 umfasst außerdem eine Funkeinrichtung 18, die zum Herstellen und Betreiben einer Funkkommunikation mit ver- schiedenen, fahrzeugexternen Einheiten vorgesehen ist. Die Funkeinrichtung 18 weist mehrere Funkeinheiten 20, 22, 24 und 26 auf, die jeweils einem unterschiedlichen Funksystem zugeordnet sind. Eine erste Funkeinheit 20 ist eine Sende- und Empfangseinheit zum Senden bzw. Empfangen von Signalen eines Mobilfunksystems. Eine entsprechende fahrzeugexterne Einheit ist dabei von einer Basisstation des Mobilfunksystems gebil¬ det. Bestehende Übertragungsstandards sind dabei GSM, UMTS, LTE . Eine zweite Funkeinheit 22 ist eine Empfangseinheit ei- nes Satellitenpositionierungssystems. Eine dritte Funkeinheit 24 ist eine Sende- und Empfangseinheit eines bahnspezifischen Mobilfunksystems, wie z.B. des Funksystems GSM-R. Eine vierte Funkeinheit 26 ist eine Empfangseinheit eines Zugbeeinflus¬ sungssystems, welche Signale von Streckenbaiisen 28 erfasst. Das Zugbeeinflussungssystem kann z.B. dem ETCS (oder „European Train Control System") entsprechen. Die Funkeinheiten 20, 22, 24 und 26 weisen jeweils zumindest eine Antennenein¬ heit 30 und eine Steuereinheit 32 bzw. 34 auf, welche zur Er¬ zeugung eines Sendesignals, das von der zugeordneten Anten- neneinheit 30 gesendet wird, oder zur Bearbeitung eines von der zugeordneten Antenneneinheit 30 empfangenen Empfangssig¬ nals dient. Es können für eine bestimmte Funkeinheit mehrere Antenneneinheiten 30 vorgesehen sein. Die Steuereinheiten 32, 34 sind jeweils einer oder mehreren Antenneneinheiten 30 zu- geordnet.
Die Steuereinheit 32 ist Bestandteil der Funkeinheiten 20 und 22, wobei die Steuereinheit 34 Bestandteil der Funkeinheiten 24 und 26 ist. Die Funkeinheiten 20 und 22, welche gemeinsam die Steuereinheit 32 aufweisen, sind Bestandteile eines Fahr¬ gastfunksystems, welches die Funkeinheit 20 als Mobilfunkkom- munikationsschnittstelle und die Funkeinheit 22 als Satelli¬ tennavigationsschnittstelle aufweist. Die Steuereinheit 32 ist demnach als Fahrgastfunksystem-Steuergerät ausgebildet. Die Antenneneinheiten 30 der Funkeinheiten 20, 22 sind im
Dachbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet. Die Funkeinheiten 24 und 26, welche gemeinsam die Steuereinheit 34 aufweisen, sind Bestandteile eines Fahrzeugsicherungssystems, welches die Funkeinheit 24 als GSM-R-Einheit mit der zugeordneten Anten¬ neneinheit 30 im Dachbereich und die Funkeinheit 26 als Zug- Streckenbalisen-Einheit mit der zugeordneten Antenneneinheit 30 im Bodenbereich des Fahrzeugs 10 aufweist.
Das Fahrzeug 10 weist eine zentrale Fahrzeugsteuereinrichtung 36 auf, welche über einen Fahrzeugbus 38 mit weiteren, loka¬ len Fahrzeugsteuerungen datentechnisch verbunden ist, wie einem Antriebsteuergerät (nicht gezeigt) , einem Türsteuergerät 40, der Steuereinheit 32 usw.
Dem Türsteuergerät 40 ist eine Zustandserfassungseinheit 42 zugeordnet, die dazu dient, eine Zustandskenngröße für den Zustand einer als Türenpaar ausgebildeten Fahrzeugkomponente 44 zu erfassen. Mögliche Zustände für die Fahrzeugkomponente 44 sind „offen" oder „geschlossen". Die Zustandskenngröße wird von der Zustandserfassungseinheit 42 erfasst und kann über den Fahrzeugbus 38 an die zentrale Fahrzeugsteuereinrichtung 36 übermittelt werden. Es ist weiterhin denkbar, dass eine Zustandskenngröße für den Zustand eines Fensters des Fahrzeugs 10 erfasst und der Fahrzeugsteuereinrichtung 36 bereitgestellt wird (nicht gezeigt) .
Es wird nun angenommen, dass ein sich im Personenraum 14 be- findende Person 46 einen Störsender 48 betreibt. Die von die¬ sem Störsender 48 erzeugten Signale können den Betrieb einer oder mehrerer der Funkeinheiten 20, 22, 24, 26 beeinträchtigen. Maßnahmen, die dagegen getroffen werden, sind unten anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben.
Figur 2 zeigt das Fahrzeug 10 mit einer ersten, hinsichtlich des Störsenders 48 getroffenen Maßnahme. Das Fahrzeug 10 weist eine Erfassungseinrichtung 50, die zur Erfassung von Funksignalen vorgesehen ist, und eine Auswerteeinheit 52 auf, die dazu vorgesehen ist, auf der Grundlage eines durch die Erfassungseinrichtung 50 erfassten Funksignals ein Störsen- derdetektionssignal JD zu erzeugen, welches das Vorhandensein eines mit dem Fahrzeuggrundkörper 16 mitbewegbaren Störsen- ders 48 signalisiert. Die Erfassungseinrichtung 50 weist eine erste, im Fahrzeuginnenraum angeordnete Erfassungseinheit 54 auf. Ferner umfasst die Erfassungseinrichtung 50 eine zweite, äußere Erfassungseinheit 56, welche im Dachbereich angeordnet ist .
Gemäß einem ersten Überwachungsmodus der Auswerteeinheit 52 wird ein über die innere Erfassungseinheit 54 empfangenes Funksignal zur Erzeugung des Störsenderdetektionssignals JD ausgewertet. Dabei wird eine Signalkenngröße, insbesondere die Signalstärke und/oder die Signalleistung, mit zumindest einem Schwellwert verglichen. Die Überwachung der Signalkenngröße erfolgt für eine bestimmte Frequenz oder in einem be¬ stimmten Frequenzband, welche bzw. welches einer der oben be- schriebenen Funkeinheiten 20, 22, 24, 26 zugeordnet ist, oder für mehrere Frequenzen bzw. in mehreren Frequenzbändern, die jeweils einer unterschiedlichen Funkeinheit 20, 22, 24 bzw. 26 der Funkeinrichtung 18 zugeordnet sind. Wird ein Schwell¬ wert über- oder unterschritten, so wird ein Störsenderdetek- tionssignal JD erzeugt.
Es können mehrere Schwellwerte definiert sein, die jeweils einer unterschiedlichen Funkeinheit 20, 22, 24 bzw. 26 zugeordnet sind.
Außerdem kann zumindest ein Auswertevorgang der Auswerteinheit 52 angepasst werden. In diesem ersten Überwachungsmodus erfolgt ein Anpassungsvorgang durch eine Anpassung zumindest eines Schwellwerts. Eine Anpassung wird durch eine Anpas- sungseinheit 58 vorgenommen, welche in der betrachteten Ausführung Bestandteil der Auswerteeinheit 52 ist. Eine separate Ausführung ist jedoch möglich.
Ein Anpassungsvorgang der Anpassungseinheit 58 kann darin be- stehen, einen Schwellwert abhängig von einem mittels der äußeren Erfassungseinheit 56 empfangenen Funksignal anzupassen. Ein weiterer Anpassungsvorgang der Anpassungseinheit 58 kann der Anpassung eines Schwellwertes in Abhängigkeit von der durch die Zustandserfassungseinheit 42 erfassten Zustands- kenngröße entsprechen. Ein Schwellwert kann demnach unterschiedlich sein, je nachdem, ob die Fahrzeugkomponente 44 den Zustand „offen" oder „geschlossen" aufweist. Ferner kann ein Anpassungsvorgang anhand der Fahrzeugposition entlang einer befahrenen Strecke und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit er¬ folgen. Diese Kenngrößen können anhand von Signalen der Funkeinheit 22 ermittelt werden. Gemäß einem weiteren Überwachungsmodus der Auswerteeinheit 52 wird - wie im ersten Überwachungsmodus - ein über die innere Erfassungseinheit 54 empfangenes Funksignal zur Erzeugung des Störsenderdetektionssignals JD ausgewertet. Die Auswerteein¬ heit 52 dient im Unterschied zum ersten Überwachungsmodus da- zu, einen zeitlichen Verlauf einer Signalkenngröße, insbesondere die Signalstärke und/oder die Signalleistung, mit einem hinterlegten Vergleichsmuster zu vergleichen. Ein im Personenraum 14 erfasstes authentisches Empfangssignal weist - insbesondere aufgrund einer Bewegung des Fahrzeugs 10 - ge- wisse zeitliche Schwankungen auf. Bezüglich bestimmter Signalkenngrößen wie der Signalstärke und/oder der Signalleistung weist ein vom Störsender 48 erzeugtes Störsignal im Per¬ sonenraum 14 dagegen eine im Wesentlichen konstante Signalkenngröße auf. Durch einen Vergleich der Schwankungsbreite der betrachteten Signalkenngröße des erfassten Funksignals mit der Schwankungsbreite eines Mustersignals kann erkannt werden, ob sich ein Störsender 48 mit dem Fahrzeuggrundkörper 16 mitbewegt. Bei der Auswertung können kurzzeitige Schwan¬ kungen, die z.B. bei Reflektion des Störsignals an Objekten in Fahrzeugnähe auftreten, herausgefiltert werden.
Die Auswerteeinheit 52 ermittelt anhand des durch die Erfas¬ sungseinheit 54 erfassten Funksignals und von hinterlegten Signalmustern, ob der zeitliche Verlauf der betrachteten Sig- nalkenngröße des erfassten Funksignals eine größere Ähnlich¬ keit mit dem zeitlichen Verlauf eines authentischen Empfangs¬ signals oder mit einem aus dem Fahrzeug 10 stammenden Störsignals aufweist. Ein Störsenderdetektionssignal JD kann er- zeugt werden, wenn eine Wahrscheinlichkeit für den zweitge¬ nannten Fall eine voreingestellte Wahrscheinlichkeitsschwelle überschreitet . Wie für den ersten Überwachungsmodus kann zumindest ein Aus¬ wertevorgang der Auswerteinheit 52 im zweiten Überwachungsmo¬ dus angepasst werden. In diesem zweiten Überwachungsmodus er¬ folgt ein Anpassungsvorgang durch eine Anpassung zumindest eines Vergleichsmusters, welches für die Auswertung herange- zogen wird. Wie oben beschrieben kann eine Anpassung durch die Anpassungseinheit 58 abhängig von einem mittels der äuße¬ ren Erfassungseinheit 56 empfangenen Funksignal, von einer erfassten Zustandskenngröße der Fahrzeugkomponente 44, von der Fahrzeugposition und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit er- folgen. Hierzu ist ein Satz von Vergleichsmustern in einer Speichereinheit des Fahrzeugs 10 hinterlegt, wobei abhängig von zumindest einer der im letzten Satz genannten Bedingungen ein bestimmtes Vergleichsmuster für die Auswertung herangezogen wird.
In den oben beschriebenen Überwachungsmodi kann zusätzlich von der äußeren Erfassungseinheit 56 ein Funksignal erfasst werden, wobei der Auswertevorgang durch die Auswerteeinheit 52 einen Vergleich des von der Erfassungseinheit 54 erfassten Funksignals mit dem durch die Erfassungseinheit 56 erfassten Funksignal. Hierdurch kann mit erhöhter Zuverlässigkeit der im Fahrzeuginnenraum, insbesondere im Personenraum 14, angeordnete Störsender 48 von einem sich außerhalb des Fahrzeugs 10 befindenden Sender unterschieden werden.
In den oben beschriebenen Überwachungsmodi kann außerdem eine Überwachung für eine oder mehrere Frequenzen bzw. in einem oder mehreren Frequenzbändern erfolgen. So kann die Auswerteeinheit 52 unterschiedliche Störsenderdetektionssignale JD erzeugen, die jeweils einer unterschiedlichen Funkeinheit 20, 22, 24 bzw. 26 und daher dem entsprechenden Funksystem zugeordnet sind. In einer Weiterbildung der oben beschriebenen Überwachungsmodi können mehrere Störungsgrade für eine Störung der Funkeinrichtung 18 durch einen Störsender 48 vordefiniert sein. Die Auswerteeinheit 52 ist dabei dazu vorgesehen, unterschiedli- che Störsenderdetektionssignale JD zu erzeugen, die jeweils für einen unterschiedlichen Störungsrad charakteristisch sind. Den unterschiedlichen Störungsgraden kann jeweils eine unterschiedliche Maßnahme zugeordnet sein. Bei einem niedri¬ gen Störungsgrad kann von der Auswerteeinheit 52 eine Diagno- semeldung erzeugt werden. Gemäß einem mittleren Störungsgrad kann das Störsenderdetektionssignal JD eine Warnung an den Fahrzeugführer einleiten. Liegt ein hoher Störungsgrad vor, kann eine den Betrieb der Funkeinrichtung 18 beeinflussende Maßnahme getroffen werden. Beispielsweise kann eine als si- eher geltende Rückfallebene des Betriebs eingeleitet werden oder die Funkeinrichtung 18 kann bei einer akuten Gefahr in einen Nicht-Kommunikationsmodus versetzt oder sogar abge¬ schaltet werden. Das von der Auswerteeinheit 52 erzeugte Störsenderdetektions¬ signal JD kann wie in der Figur gezeigt den Steuereinheiten 32, 34 direkt bereitgestellt werden. Ist ein Störsenderdetektionssignal JD für ein bestimmtes Funksystem spezifisch, kann es zumindest prioritär, insbesondere ausschließlich, der ent- sprechenden Steuereinheit 32 bzw. 34 bereitgestellt werden. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Auswerteeinheit 52 ein Störsenderdetektionssignal JD der zentralen Fahrzeugsteuerung 36 übermittelt, welche dieses über den Fahrzeugbus 38 den Steuereinheiten 32, 34 oder einer bestimmten Steuereinheit 32 bzw. 34 bereitstellt.
Die oben beschriebenen Überwachungsmodi können separat oder gleichzeitig ausgeführt werden. Figur 3 zeigt eine zweite, hinsichtlich des Störsenders 48 getroffene Maßnahme. Das Fahrzeug 10 ist wie oben beschrieben mit einer Erfassungseinrichtung 50, die eine innere Erfassungseinheit 54 und eine äußere Erfassungseinheit 56 umfasst, und einer Auswerteeinheit 52 ausgestattet. Die Auswerteein¬ heit 52 weist eine Kompensationseinheit 60 auf, die dazu dient, ein Kompensationssignal zu erzeugen, welches ein vom Störsender 48 erzeugtes Störsignal in wenigstens einem Sig- nalpfad zumindest dämpft. Das Kompensationssignal wird dabei aus Funksignalen erzeugt, die von den Erfassungseinheiten 54, 56 empfangen werden. Aufgrund der Signaldämpfung, insbesondere im HF-Bereich, die durch den Fahrzeuggrundkörper 16 hervorgerufen ist, weist ein vom Störsender 48 erzeugtes Stör- signal bei einer Erfassung durch die Erfassungseinheit 54 ei¬ nerseits und einer Erfassung durch die äußere Erfassungseinheit 56 andererseits stark unterschiedliche Signalstärken auf. Das Störsignal kann demnach mit hoher Genauigkeit durch einen Vergleich eines durch die Erfassungseinheit 54 erfass- ten Funksignals mit einem durch die Erfassungseinheit 56 er- fassten Funksignals extrahiert und zur Bildung des Kompensa¬ tionssignals herangezogen werden. Die Kompensationseinheit 60 prägt das Kompensationssignal in einen Signalpfad ein, wel¬ cher - für eine gegebene Funkeinheit - von der zugeordneten Antenneneinheit 30 zur entsprechenden Steuereinheit 32 oder 34 führt. In der betrachteten Ausführung ist die Kompensationseinheit 60 selbst in einem solchen Pfad zur Steuereinheit 32 sowie in einem Pfad zur Steuereinheit 34 angeordnet. Das Kompensationssignal wird mit dem durch die zugeordnete Anten- neneinheit 30 empfangene Signal derart kombiniert, dass das in diesem empfangenen Signal enthaltene Störsignal zumindest gedämpft, vorteilhaft vollständig subtrahiert wird. Somit kann die zugeordnete Steuereinheit 32 oder 34 ein bereinigtes Signal weiter verarbeiten.
Die oben anhand der Figuren 2 und 3 beschriebenen Maßnahmen können separat oder in Kombination miteinander ausgeführt werden .

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einem Fahr¬ zeuggrundkörper (16), zumindest einem Personenraum (14) und einer Funkeinrichtung (18), die für eine Funkkommunikation mit zumindest einer fahrzeugexternen Einheit vorgesehen ist, gekennzeichnet durch
eine Erfassungseinrichtung (50) zur Erfassung von Funksignalen und eine Auswerteeinheit (52), die dazu vorgesehen ist, auf der Grundlage zumindest eines erfassten Funksignals ein
Störsenderdetektionssignal (JD) zu erzeugen, welches das Vor¬ handensein eines mit dem Fahrzeuggrundkörper (16)
mitbewegbaren Störsenders (48) signalisiert.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (50) zumindest eine Erfassungseinheit (54) im Fahrzeuginnenraum aufweist.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (50) eine erste Erfassungseinheit (54) im Fahrzeuginnenraum und eine äußere, zweite Erfassungs¬ einheit (56) aufweist.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteeinheit (52) dazu vorgesehen ist, ein von der ersten Erfassungseinheit (54) empfangenes Funksignal mit ei- nem von der zweiten Erfassungseinheit (56) empfangenen Funksignal zu vergleichen.
5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteeinheit (52) dazu vorgesehen ist, eine Signal¬ kenngröße des erfassten Funksignals mit einem Schwellwert zu vergleichen .
6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteeinheit (52) dazu vorgesehen ist, einen zeitli¬ chen Verlauf einer Signalkenngröße des erfassten Funksignals mit einem hinterlegten Vergleichsmuster zu vergleichen.
7. Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Signalkenngröße eine Signalstärke und/oder eine Signal- leistung ist.
8. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (50) eine erste Erfassungseinheit (54) im Fahrzeuginnenraum und eine äußere, zweite Erfassungs¬ einheit (56) aufweist, wobei eine Anpassungseinheit (58) vor¬ handen ist, die dazu vorgesehen ist, einen Auswertevorgang der Auswerteeinheit (52) abhängig von einem mittels der äuße¬ ren Erfassungseinheit (56) empfangenen Funksignal anzupassen.
9. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Zustandserfassungseinheit (42), die dazu vorgesehen ist, eine Zustandskenngröße für den Zustand zumindest einer Fahr- zeugkomponente (44) zu erfassen, und eine Anpassungseinheit
(58), die dazu vorgesehen ist, einen Auswertevorgang der Auswerteeinheit (52) abhängig von der Zustandskenngröße anzupas¬ sen .
10. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Anpassungseinheit (58), die dazu vorgesehen ist, einen Auswertevorgang abhängig von der Fahrzeugposition und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit anzupassen.
11. Fahrzeug nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anpassungseinheit (58) dazu vorgesehen ist, den Schwell- wert anzupassen.
12. Fahrzeug nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anpassungseinheit (58) dazu vorgesehen ist, das Ver¬ gleichsmuster anzupassen.
13. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteeinheit (52) dazu vorgesehen ist, unterschiedli¬ che Störsenderdetektionssignale (JD) zu erzeugen, die jeweils für einen unterschiedlichen Störungsrad charakteristisch sind .
14. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Funkeinrichtung (18) Funkeinheiten (20, 22, 24, 26) aufweist, die unterschiedlichen Funksystemen zugeordnet sind, wobei die Auswerteeinheit (52) dazu vorgesehen ist, unter- schiedliche Störsenderdetektionssignale (JD) zu erzeugen, die jeweils einem unterschiedlichen Funksystem zugeordnet sind.
15. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (50) eine erste Erfassungseinheit
(54) im Fahrzeuginnenraum und eine äußere, zweite Erfassungs¬ einheit (56) aufweist, wobei die Auswerteeinheit (52) eine Kompensationseinheit (60) aufweist, die dazu vorgesehen ist, aus durch die Erfassungseinheiten (54, 56) erfassten Funksig- nalen ein Kompensationssignal zu erzeugen, welches dazu dient, ein vom Störsender (48) erzeugtes Störsignal in we¬ nigstens einem Signalpfad zumindest zu dämpfen.
16. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
die Ausbildung als Schienenfahrzeug.
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