DE102006017628A1

DE102006017628A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Signaleinrichtung einer Eisenbahnanlage

Info

Publication number: DE102006017628A1
Application number: DE102006017628A
Authority: DE
Inventors: Götz Dittmar; Ralf Siebelds; Walter Pyschny
Original assignee: Tiefenbach GmbH
Current assignee: Tiefenbach GmbH
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-10-18

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Signaleinrichtung (2) einer Eisenbahnanlage, wobei der Signaleinrichtung (2) mindestens eine erste lokale Steuerungseinheit (3) und eine zweite lokale Steuerungseinheit (4) zugeordnet sind, wobei jede Steuerungseinheit (3, 4) ein erstes Steuersignal und mindestens ein zweites Steuersignal abgeben kann, zeichnet sich dadurch aus, dass - die Signaleinrichtung (2) in einem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn mindestens eine Steuerungseinheit (3, 4) das erste Steuersignal abgibt, - die Signaleinrichtung (2) in einem zweiten Funktionszustand betrieben wird, wenn die erste (3) und die zweite Steuerungseinheit (4) das zweite Steuersignal abgibt und - die Signaleinrichtung (2) in dem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn das Steuersignal der ersten Steuerungseinheit (3) und das der zweiten Steuerungseinheit (4) nicht übereinstimmen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) erlauben in vorteilhafter Weise den sicheren Betrieb von Signaleinrichtungen (2) von Eisenbahnanlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) gewährleisten, dass bei einer Fehlfunktion innerhalb der Steuerungselektronik die Signaleinrichtung (2) stets in einem sicheren ersten Funktionszustand betrieben wird, der beispielsweise in einem Halt-Signal besteht.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Signaleinrichtung einer Eisenbahnanlage, die auf dem Einsatz von lokalen Steuerungseinheiten am Ort der Signaleinrichtung oder dieser zugeordnet beruht.
Aus dem Stand der Technik sind Steuerungen für Signaleinrichtungen von Eisenbahnanlagen bekannt, bei denen jede Signaleinrichtung zentral von einer Zentrale Steuerungseinheit gesteuert wird. Unter einer Signaleinrichtung wird hier insbesondere ein entsprechendes Lichtsignal verstanden, mit welchem beispielsweise die Einfahrt in einen Streckenabschnitt signaltechnisch geregelt wird. Diese bisher bekannten Steuerungen weisen den Nachteil auf, dass bei Ausfall der Verbindung zwischen der Zentrale Steuerungseinheit und der Signaleinrichtung das zuletzt gezeigte Signal unverändert stehen bleibt, obwohl unklar ist, welches Signal der momentanen Lage angemessen wäre. Hierbei handelt es sich um ein potentielles Sicherheitsrisiko, welches zu Eisenbahnunglücken mit erheblichen Schäden führen kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Signaleinrichtung an Eisenbahnanlage anzugeben, die es gestatten, einen möglichst sicheren Betrieb der Signaleinrichtung zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche, die jeweiligen abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Signaleinrichtung einer Eisenbahnanlage, wobei der Signaleinrichtung mindestens eine erste lokale Steuerungseinheit und eine zweite lokale Steuerungseinheit zugeordnet sind und wobei jede Steuerungseinheit ein erstes Steuersignal und mindestens ein zweites Steuersignal abgeben kann, basiert darauf, dass

– die Signaleinrichtung in einem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn mindestens eine Steuerungseinheit das erste Steuersignal abgibt,
– die Signaleinrichtung in einem zweiten Funktionszustand betrieben wird, wenn die erste und die zweite Steuerungseinheit das zweite Steuersignal abgibt und
– die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betrieben wird, wenn das Steuersignal der ersten Steuerungseinheit und das der zweiten Steuerungseinheit nicht übereinstimmen.

Insbesondere wird unter einem ersten Funktionszustand ein sicherer Zustand verstanden, in dem eine Gefährdung des Eisenbahnverkehrs sicher ausgeschlossen werden kann. Insbesondere ist ein sicherer Funktionszustand ein Zustand, in dem die Signaleinrichtung ein Warnsignal, insbesondere ein Haltesignal oder Ähnliches anzeigt. Auf diese Weise ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens stets gewährleistet, dass die Signaleinrichtung in einem sicheren Funktionszustand betrieben wird, wenn auch nur eine der lokalen Steuerungseinheiten das erste Steuersignal abgibt. Das erste Steuersignal ist das Steuersignal, welches bei normalem Betrieb die Signaleinrichtung in den ersten Funktionszustand versetzen soll. Der mindestens eine zweite Funktionszustand umfasst alle weiteren Funktionszustände der Signaleinrichtung. Insbesondere kann es sich hier um die Anzeige verschiedener unterschiedlicher Signale handeln, die in der Signaleinrichtung verwirklicht sind. Jedem dieser zweiten Funktionszustände ist bevorzugt ein eigenes zweites Steuersignal zugeordnet, so dass mit Ausgabe des zweiten Steuersignals wird die Signaleinrichtung nur in einen zweiten Funktionszustand versetzt oder in diesem betrieben, wenn beide Steuerungseinheiten das entsprechende zweite Steuersignal abgeben. Liegt eine Diskrepanz zwischen dem von der ersten und der zweiten Steuerungseinheit abgegebenem Steuersignal vor, gibt insbesondere eine Steuerungseinheit das erste Steuersignal und die andere Steuerungseinheit ein zweites Steuersignal ab, so wird die Signaleinrichtung im ersten Funktionszustand betrieben, um Gefährdungen für den Eisenbahnverkehr vorzubeugen. Die Steuerungseinheiten sind bevorzugt durch einen entsprechenden Mikrokontroller verwirklicht. Ein Steuersignal im Sinne dieser Anmeldung umfasst insbesondere ein Signal, mit dem die Signaleinrichtung in einen bestimmten Funktionszustand versetzt wird und ein Signal, mit welchem ein durch die Steuerungseinheit ermittelter Funktionszustand übertragen wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Steuersignale der ersten und der zweiten Steuerungseinheit in mindestens einer der Steuerungseinheiten miteinander verglichen.
Bevorzugt ist jede der Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass in ihr ein Vergleich der Steuersignale stattfinden kann. Insbesondere wird unter dem eigenen Steuersignal der jeweiligen Steuerungseinheit hier auch ein Funktionszustand verstanden, welcher durch die Steuerungseinheit ermittelt und überwacht wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei dem Vergleich der Steuersignale die Steuersignale über eine vorgebbare Zeitspanne berücksichtigt.
So kann durch Vorgabe einer entsprechenden Zeitspanne auf Trägheiten des Systems reagiert werden. In vorteilhafter Weise ist die Zeitspanne so vorgegeben, dass übliche Reaktionszeiten der Steuerungseinheiten berücksichtigt werden kön nen. So kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betrieben wird, obwohl beide Steuerungseinheiten identische Steuersignale abgeben und diese aufgrund der Trägheiten des Systems noch nicht parallel vorliegen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von einer zentralen Steuerungseinheit ein Mastersteuersignal an die Steuerungseinheiten übertragen.
Diese zentrale Steuerungseinheit kann beispielsweise in einem Stellwerk verwirklicht oder Teil eines solchen sein. Von dieser zentralen Steuerungseinheit wird ein Mastersteuersignal an die Steuerungseinheiten übertragen, mit welchem beispielsweise die Signaleinrichtung in einen bestimmten zweiten Funktionszustand versetzt werden soll. Dieses Mastersteuersignal wird in den Steuerungseinheiten aufgenommen und dort verarbeitet. Insbesondere wird ein entsprechender Steuerbefehl von der Steuerungseinheit an die Signaleinrichtung übermittelt, um zu erreichen, dass die Signaleinrichtung in dem dem Mastersteuersignal entsprechenden Soll-Funktionszustand betrieben wird.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, dass in den Steuerungseinheiten anhand des Mastersteuersignals ein Soll-Funktionszustand ermittelt wird und ein entsprechendes Steuersignal abgegeben wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht jede Steuerungseinheit, ob die Signaleinrichtung in dem Soll-Funktionszustand betrieben wird und gibt ein Steuersignal ab, welches dem überwachten Funktionszustand der Signaleinrichtung zuordenbar ist.
So kann in vorteilhafter Weise durch das im Wesentlichen kontinuierlich anliegende Steuersignal ermittelt werden, welcher Funktionszustand der Signaleinrichtung vorliegt. Dadurch, dass jede Steuerungseinheit ein entsprechendes Steuersignal abgibt, welches dem ermittelten Soll-Funktionszustand entspricht, ist durch einen Vergleich der Steuersignale der einzelnen Steuerungseinheiten eine Kontrolle des Gesamtsystems möglich. So wird dann erfindungsgemäß die Signaleinrichtung in dem sicheren ersten Funktionszustand betrieben, wenn sich eine Diskrepanz zwischen den Steuersignalen der Steuerungseinheiten ergibt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kominizieren die zentrale Steuerungseinheit und die erste und zweite Steuerungseinheit über mindestens eine der folgenden Methoden miteinander:

a) elektromagnetische Strahlung;
b) Licht; und
c) eine Modulation der Versorgungsspannung.

Hierbei wird unter einer Kommunikation über elektromagnetische Strahlung insbesondere eine drahtlose Kommunikation, bevorzugt basierend auf elektromagnetischer Strahlung im Radiofrequenzbereich verstanden. Hierzu ist auch eine nicht an einen Lichtwellenleiter gebundene Datenübertragung über Licht, beispielsweise mittels eines entsprechend betriebenen Lasers, zu verstehen. Unter einer Datenübertragung mit Licht ist auch die Übertragung von Daten durch einen Lichtwellenleiter, beispielsweise einer entsprechend ausgebildeten optischen Faser zu verstehen. Unter einer Modulation der Versorgungsspannung wird insbesondere eine so genannte Powerline-Kommunikation verstanden, bei der ein der Stromversorgung der Steuerungseinheiten dienendes Spannung entsprechend moduliert, insbesondere frequenzmoduliert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleicht jede Steuerungseinheit das Steuersignal mindestens einer anderen Steuerungseinheit mit dem eigenen Steuersignal.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Fehlerüberprüfung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung und/oder der Steuerungseinheiten.
Üblicherweise umfasst die Signaleinrichtung mindestens ein Leuchtmittel, bevorzugt mindestens eine Glühlampe. Bevorzugt umfasst die Signaleinrichtung 4 bis 10 Glühlampen. Jede dieser Glühlampen kann eben einem so genannten Hauptfaden auch einen so genannten Nebenfaden besitzen. Hierbei wird der Nebenfaden dann eingeschaltet, wenn ermittelt wurde, dass der Hauptfaden unterbrochen ist. Dies ist eine weitere Redundanz, da beim Ausfall des Hauptfadens nicht die Signaleinrichtung ausfallt, sondern über den Nebenfaden bis zur Reparatur des Hauptfadens weiter betrieben werden kann. Insbesondere sind die Steuerungseinheiten oder doch zumindest eine Steuerungseinheit so ausgebildet, dass sowohl die Hauptfäden als auch die Nebenfäden von entsprechenden Glühlampen der Signaleinrichtung getestet werden können. Zusätzlich können auch mindestens Teile der Steuerungseinheiten geprüft werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Betrieb einer Signaleinrichtung einer Eisenbahnanlage vorgeschlagen. Dieser umfasst mindestens eine erste lokale Steuerungseinheit und eine zweite lokale Steuerungseinheit. Jede Steuerungseinheit kann ein erstes Steuersignal und mindestens ein zweites Steuersignal abgeben. Erfindungsgemäß umfasst jede Steuerungseinheit Mittel zum Überwachen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung noch mal Mittel zum Vergleichen des ermittelten Funktionszustandes mit einem Steuersignal einer anderen Steuerungseinheit und Mittel zum Übermitteln eines Steuersignals. Jede Steuerungseinheit ist so ausgebildet, dass die Signaleinrichtung in einem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn mindestens eine Steuerungseinheit das erste Steuersignal abgibt und die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn das Steuersignal der ersten und zweiten Steuerungseinheit nicht übereinstimmen.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Insbesondere kann eine Steuerungseinheiten in einem entsprechenden Mikrocontroller umfasst sein. Der erste Funktionszustand ist insbesondere ein so genannter sicherer Funktionszustand, bei dem eine Gefährdung des Eisenbahnverkehrs möglichst ausgeschlossen ist. Insbesondere bei einem Lichtsignal handelt es sich bei dem ersten Funktionszustand um ein Halt-Signal. Durch die Ausbildung zweier Steuerungseinheiten ist eine Redundanz gegeben, die durch den Vergleich der Steuersignale der beiden Steuerungseinheiten die Sicherheit der Signaleinrichtung weiter erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass die Signaleinrichtung in einem zweiten Funktionszustand betreibbar ist, wenn die erste und die zweite Steuerungseinheit das zweite Steuersignal abgeben. Insbesondere können mehrere zweite Funktionszustände vorliegen, denen jeweils ein inviduelles zweites Steuersignal zugeordnet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine Kommunikationsschnittstelle zur Unterhaltung einer Verbindung mit einer zentralen Steuerungseinheit ausgebildet.
Unter der Unterhaltung einer Verbindung wird insbesondere verstanden, dass eine Verbindung aufgebaut und betrieben wird. Insbesondere kann die Verbindung drahtlos oder drahtgebunden aufgebaut werden. Die zentrale Steuerungseinheit kann beispielsweise Teil eines entsprechend ausgebildeten Stellwerkes sein, welche manuell oder automatisch bedienbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlaubt die Kommunikationsschnittstelle eine Datenübertragung basierend auf mindestens einer der folgenden Methoden:

Hierbei handelt es sich bei der Modulation der Versorgungsspannung um eine so genannte Powerline-Kommunikation, bei der die Versorgungsspannung der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer oder beider Steuerungseinheiten oder weiterer Bauteile entsprechend zur Signalübertagung moduliert wird. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Frequenzmodulation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine der Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass eine Fehlerüberprüfung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung erfolgen kann.
Insbesondere sind beide Steuerungseinheiten so ausgebildet, dass im Zusammenwirken dieser Steuerungseinheiten ein Test eines Teils oder der gesamten Signaleinrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Steuerungseinheiten galvanisch getrennt voneinander ausgebildet.
Die galvanische Trennung erhöht in vorteilhafter Weise die Sicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da eine elektrische Beeinflussung einer Steuerungseinheit durch eine der anderen Steuerungseinheiten verhindert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Kommunikationsschnittstelle von den Steuerungseinheiten galvanisch und/oder optisch getrennt ausgebildet.
Die galvanische und/oder optische Trennung der Kommunikationsschnittstelle von den Steuerungseinheiten verringert in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, dass Störeinflüsse von der Kommunikationsschnittstelle auf die Steuerungseinheiten und umgekehrt übertragen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese ein Gehäuse auf, welches zumindest um Teile der Vorrichtung eine elektromagnetische Abschirmung bildet. Insbesondere bildet das Gehäuse einen faradayschen Käfig. Insbesondere werden die Steuerungseinheiten und/oder Kommunikationsschnittstelle elektromagnetisch abgeschirmt. Bevorzugt ist hierbei eine Ausbildung der elektromagnetischen Abschirmung, die gegenüber elektromagnetischen Pulsen oder elektrostatischen Entladungen geschützt ist.
Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung offenbarten Details und Vorteile sind auf das erfindungsgemäße Verfahren übertrag- und anwendbar. Die für das erfindungsgemäße Verfahren offenbarten Details und Vorteile sind auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertrag- und anwendbar.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, ohne dass die Erfindung auf die dort gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt wäre. Es zeigen schematisch:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 ein Beispiel des Aufbaus einer Steuerungseinheit;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 ein erstes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 ein zweites Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
6 ein drittes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
7 ein viertes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
8 eine erste Schaltskizze der Signaleinrichtung mit erfindungsgemäßer Vorrichtung;
9 eine zweite Schaltskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Signaleinrichtung;
10 eine dritte Schaltskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Signaleinrichtung;
1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Betrieb einer Signaleinrichtung 2 einer Eisenbahnanlage. Die Vorrichtung 1 umfasst eine erste Steuerungseinheit 3 und eine zweite Steuerungseinheit 4. Diese Steuerungseinheiten 3, 4 sind lokal ausgebildet, d. h. örtlich der Signaleinrichtung 2 zugeordnet. Insbesondere bedeutet dies, dass diese Komponenten nicht in einem entfernt gelegenen Stellwerk ausgebildet sind, sondern in der Nähe der Signaleinrichtung 2. Jede Steuerungseinheit 3, 4 kann ein erstes Steuersignal und mindestens ein zweites Steuersignal abgeben und den aktuellen Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 überwachen.
2 zeigt die Steuerungseinheiten 3, 4 schematisch im Detail. Jeder der Steuerungseinheiten 3, 4 weist Mitteil 5 zum Überwachen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2, Mittel 6 zum Vergleichen des ermittelten Funktionszustandes mit einem Steuersignal einer anderen Steuerungseinheit 4, 3 und Mittel 7 zum Übermitteln eines Steuersignals auf.
Erfindungsgemäß ist jede Steuerungseinheit 3, 4 so ausgebildet, dass die Signaleinrichtung 2 in einem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn mindestens eine Steuerungseinheit 3, 4 das erste Steuersignal abgibt und die Signaleinrichtung in dem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn das Steuersignal der ersten 3 und zweiten Steuerungseinheit 4 nicht übereinstimmen. Wie in 2 gezeigt, sind die Mittel 5, 6, 7 über Signalleitungen 8 miteinander, mit der Signaleinrichtung 2 und mit der jeweiligen anderen Steuerungseinheit 4, 3 verbunden. Über die Mittel 5 zum Überwachen des Funktionszustandes erfolgt ein kontinuierliches oder diskontinuierliches Auslesen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2. Ergebnis dieser Überwachung könnte sein, dass die Signaleinrichtung 2 in einem ersten Funktionszustand oder einem zweiten Funktionszustand betrieben wird oder auch das ein Defekt an der Signaleinrichtung 2 vorliegt. In den Mitteln 6 zum Vergleichen erfolgt ein Vergleich des Funktionszustandes, welcher über die Mittel 5 ermittelt wurde, mit dem Steuersignal der jeweiligen anderen Steuerungseinheit 4, 3 und gegebenenfalls mit dem eigenen durch die Mittel 7 übermittelten Steuersignal. Falls mit dem Mittel 6 zum Vergleichen festgestellt wird, dass die erste Steuerungseinheit 3 und die zweite Steuerungseinheit 4 ungleiche Steuersignale abgeben, so wird automatisch veranlasst, dass die Signaleinrichtung 2 im ersten sicheren Funktionszustand betrieben wird. Zusätzlich kann eine entsprechende Warnung an eine zentrale Steuerungseinheit geschickt werden, so dass diese über eine Störung der Signaleinrichtung 2 und/oder einer der Steuerungseinheiten 3, 4 informiert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst eine Kommunikationsschnittstelle 9, die eine Datenübertragung mittels elektromagnetischer Strahlung, Licht und/oder einer Modulation der Versorgungspannung der Vorrichtung 1 und/oder der Steuerungseinheiten 3, 4 erlaubt. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein so genanntes Powerline-Modem, einen Lichtwellenleiterkonverter oder ein Funkmodem handeln. Bevorzugt kann die Kommunikation zwischen den Steuerungseinheiten 3, 4, die durch entsprechende Verbindungen 10 miteinander und mit der Kommunikationsschnittstelle 9 verbunden sind, über eine so genannte RS-485-Schnittstelle erfolgen. Die Verbindungen 10 sind bevorzugt redundant ausgebildet, um bei Ausfall einer der Verbindungen 10 weiterhin die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 betreiben zu können.
Über die Kommunikationsschnittstelle 9 können Soll-Funktionszustände der Signaleinrichtung 2 an die Steuerungseinheiten 3, 4 übermittelt werden. Anhand dieses Soll-Funktionszustandes soll der Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 gesetzt werden. Über die Verbindungen 10 zwischen Signaleinrichtung 2 und erster 3 und zweiter Steuerungseinheit 4 können die Steuerungseinheiten 3, 4 den aktuellen Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 auslesen. Weiterhin können über diese Verbindungen 10 entsprechende Steuersignale von den Steuerungsein heiten 3, 4 an die Signaleinrichtung 2 abgeben werden, die eine Veränderung des Funktionszustandes oder eine Beibehaltung eines bestehenden Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2 bewirken.
Erfindungsgemäß wird die Signaleinrichtung 2 in einem ersten Funktionszustand betrieben, wenn mindestens eine Steuerungseinheit 3, 4 das erste Steuersignal abgibt. D. h. dass mittels eines ersten Steuersignals eine der Steuerungseinheiten 3, 4 die Signaleinrichtung 2 in den ersten, sicheren, Funktionszustand versetzt und/oder in diesem betrieben wird. Im Gegensatz dazu können nur beide Steuerungseinheiten 3, 4 gemeinsam einen zweiten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 bewirken, in dem nämlich beide Steuerungseinheiten 3, 4 übereinstimmend das entsprechende zweite Steuersignal an die Sigaleinrichtung 2 übermitteln. Diese Signalübereinstimmung wird in beiden Steuerungseinheiten 3, 4 überprüft. Hierzu werden über die entsprechenden Verbindungen 10 die Steuersignale der entsprechenden Steuerungseinheit 3, 4 an die jeweils andere Steuerungseinheit 4, 3 übertragen und dort mit dem eigenen Steuersignal und/oder dem durch diese Steuerungseinheit 4, 3 ermittelten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 verglichen: Stellt eine der Steuerungseinheiten 3, 4 fest, dass die Steuersignale der Steuerungseinheiten 3, 4 nicht identisch sind, so wird automatisch die Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand gebracht und in diesem betrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen somit einen redundanten Steuerungsbetrieb der Signaleinrichtung 2, bei dem beim Ausfall eines Systems also beispielsweise einer Steuerungseinheit 3, 4 oder eines der Teile der Steuerungseinheit 3, 4 automatisch der sichere erste Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 hergestellt und diese in diesem betrieben wird.
3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dieses unterscheidet sich von ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass statt einer Kommunikationsschnittstelle 9 zwei Kommunikationsschnittstellen 9 ausgebildet sind, die jeweils redundant mit beiden Steuerungseinrichtungen 3, 4 über entsprechende Verbindungen 10 verbunden sind.
4 zeigt schematisch ein erstes Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Verfahrensschritt 100 empfängt die Kommunikationsschnittstelle 9 einen Befehl, mittels dem die Signaleinrichtung 2 in einen Soll-Funktionszustand versetzt werden soll. In Schritt 100 erfolgt auch die Weiterleitung dieses Befehls durch die Kommunikationsschnittstelle 9 an die Steuerungseinheiten 3, 4. Bevorzugt werden hierbei die Steuerungseinheiten 3, 4 einzeln adressiert, so dass in Schritt 101 die Steuerungseinheiten 3, 4 überprüfen, ob der entsprechende Befehl für sie bestimmt ist. In Schritt 102 erfolgt die Entscheidung, dass die Zieladresse gleich der eigenen Adresse der Steuerungseinheit 3, 4 ist. Stellt die Steuerungseinheit 3, 4 fest, dass der entsprechende Befehl nicht für sie bestimmt ist, erfolgt keine weitere Aktion. In Schritt 103 führt die Steuerungseinheit 3 den entsprechenden Befehl aus. In Schritt 104 erfolgt eine Überwachung des entsprechenden Befehls durch die erste Steuerungseinheit 3. Entsprechend führt die zweite Steuerungseinheit 4 in Schritt 105 den entsprechenden Befehl aus und überwacht in Schritt 106 die Ausführung dieses Befehls. In Schritt 107 vermittelt die zweite Steuerungseinheit 4 den entsprechenden Status der Steuerungseinheit an die erste Steuerungseinheit 3. In Schritt 108 erfolgt in der ersten Steuerungseinheit 3 ein Vergleich des Status, den die erste Steuerungseinheit 3 durch die Überwachung der Signaleinrichtung 2 erhalten hat, mit dem Status, den die Steuerungseinheit 4 aufgrund derer Überwachung der Signaleinrichtung 2 erhalten hat. Hierbei wird für den Vergleich in diesem Verfahrensschritt wie auch in allen anderen Verfahrensschritten, in denen ein Vergleich stattfindet, eine vorgebbare Zeitspanne berücksichtigt, d. h. hier wird für die Dauer der vorgebbaren Zeitspanne gewartet und dann der Vergleich durchgeführt.
Liefert der Verfahrensschritt 108 keine Übereinstimmung der Statusinformationen der ersten 3 und zweiten Steuerungseinheit 4, so wird in Schritt 109 durch die erste Steuerungseinheit 3 veranlasst, dass die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand betreiben wird. Im Schritt 110 übersendet die erste Steuerungseinheit seine Statusinformation an die Kommunikationsschnittstelle 9, über die diese Informationen an eine zentrale Steuerungseinheit gesendet werden.
Schritt 110 wird auch ausgeführt, wenn der Status der beiden Steuerungseinrichtungen 3, 4 in Schritt 108 identisch ist. Gleichzeitig erfolgt in Schritt 110 eine Übermittlung des durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 an die zweite Steuerungseinheit 4. In Schritt 111 erfolgt dann in der zweiten Steuerungseinheit 4 ein Vergleich des durch die erste Steuerungseinheit 3 übermittelten Status der Signaleinrichtung 2 mit dem durch die zweite Steuerungseinheit 4 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2. Ist dieser Status identisch, so übermittelt in Schritt 112 auch die zweite Steuerungseinheit 4 ihren Status an die Kommunikationsschnittstelle 9 zur Weiterleitung an die zentrale Steuerungseinheit. Auch in Verfahrensschritt 111 wird eine vorgebbare Zeitspanne lang gewartet, bis der Vergleich durchgeführt wird.
Ist der durch die zweite Steuerungseinheit 4 durchgeführte Vergleich (Schritt 111) negativ ausgefallen, haben also die erste 3 und die zweite Steuerungseinheit 4 einen anderen Status der Signaleinrichtung 2 ermittelt, so wird in Schritt 113 durch die zweite Steuerungseinheit 4 die Umstellung der Sigaleinrichtung 4 auf den ersten Funktionszustand durchgeführt. In Schritt 114 erfolgt dann eine Übersendung des Status der zweiten Steuerungseinheit 4 an die Kommunikationsschnittstelle 9. Über die Schritte 114 und 110, in denen die Kommunikations- Schnittstelle 9 und darüber hinaus auch die zentrale Steuerungseinheit über die vorliegenden Status der Steuerungseinheiten 3, 4 informiert wird, ist im Falle einer Fehlfunktion, bei der die Signaleinrichtung 2 in dem ersten Funktionszustand versetzt und diesem betreiben wird, auch die zentrale Steuerungseinheit informiert, so dass gezielt das vorliegende Problem gesucht werden kann. Beim Betrieb im ersten Funktionszustand kann in vorteilhafter Weise eine punktförmige Zugsicherung, beispielsweise eine sogenannte induktive Zugsicherung, aktiviert werden.
5 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Kommunikation der beiden Steuerungseinrichtungen 3, 4 beschreibt. Die Kommunikation zwischen den beiden Steuerungseinheiten 3, 4 erfolgt insbesondere auf Basis eines so genannten CAN-Netzwerkes (Controller Area Network). Im Verfahrensschritt 200 übersendet die zweite Steuerungseinheit 4 den durch sie ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 an die erste Steuerungseinheit 3. In Schritt 201 vergleicht die erste Steuerungseinheit 3 den durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 mit dem durch die zweite Steuerungseinheit 4 übermittelten Status der Signaleinrichtung 2. Entsprechen diese beiden Status einander, so übersendet die erste Steuerungseinheit 3 den durch sie ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 an die zweite Steuerungseinheit 4.
Ergibt Schritt 201, dass die beiden Status nicht übereinstimmen, so steuert die erste Steuerungseinheit 3 in Schritt 203 zunächst die Signaleinrichtung 2 so an, dass diese im ersten Funktionszustand betrieben wird und sendet dann in Schritt 202 den durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status an die zweite Steuerungseinheit 4. In Schritt 204 erfolgt durch die zweite Steuerungseinheit 4 ein Vergleich des Status der Signaleinrichtung 2 der durch die zweite Steuerungseinheit 4 ermittelt wurde, mit dem Status der Signaleinrichtung 2, der durch die erste Steuerungseinheit 3 übermittelt wurde. In Schritt 204 und in Schritt 201 werden die Daten aus einer vorgebaren Zeitspanne berücksichtigt bzw. es wird für eine vorgebare Zeitspanne gewartet, bevor der entsprechende Vergleich durchgeführt wird. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass die unterschiedlichen Steuerungseinheiten 3, 4 sowie die Laufzeiten von den Steuerungseinheiten 3, 4 zur Signaleinrichtung 2 und zurück eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen. Ergibt der Vergleich in Schritt 204, dass die ermittelten Status identisch sind, so wird danach mit Schritt 200 fortgefahren. Ergibt die Überprüfung in Schritt 204, dass die ermittelten Status nicht identisch sind, so steuert die zweite Steuerungseinheit 4 in Schritt 205 die Signaleinrichtung 2 so an, dass diese im Erstfunktionszustand betrieben wird. Danach erfolgt der Übergang zu Verfahrensschritt 200.
6 beschreibt anhand eines Flussdiagramms wie die Signaleinrichtung 2 so angesteuert wird, dass diese in einen zweiten Funktionszustand versetzt wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise um die Einschaltung eines Lichtsignals, welches kein Halt-Signal ist oder den Betrieb dieses Lichtsignals. In Schritt 300 wird zunächst davon ausgegangen, dass die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand betrieben wird, die Signaleinrichtung 2 also insbesondere auf Halt steht. Im Schritt 301 erhält die zweite Steuerungseinheit 4 den Befehl, die Signaleinrichtung 2 in einem anderen Funktionszustand zu betreiben. In Schritt 301 wird also der zweiten Steuerungseinheit 4 ein Soll-Funktionszustand übermittelt. Daraufhin veranlasst in Schritt 301 die zweite Steuerungseinheit 4 die Signaleinrichtung 2 in den zweiten Funktionszustand zu wechseln. Analog erhält im Schritt 302 die erste Funktionseinheit 3 den Befehl, die Signaleinrichtung 2 in einem Soll-Funktionszustand zu betreiben. Die erste Steuerungseinheit 3 veranlasst die Signaleinrichtung 2 in den Soll-Funktionszustand zu wechseln. In den Schritten 301, 302 werden die Befehle durch eine zentrale Steuerungseinheit verschickt und von der Kommunikationsschnittstelle 9 empfangen und über die Verbindungen 10 zu den Steuerungseinheiten 3, 4 übermittelt.
In Schritt 303 ermittelt die zweite Steuerungseinheit 4 den Status der Signaleinrichtung 2 und übermittelt diesen ermittelten Status an die erste Steuerungseinheit 3. In Schritt 304 ermittelt die erste Steuerungseinheit 3 den Status der Signaleinrichtung 2 und übermittelt diesen an die zweite Steuerungseinheit 4. Unter dem Status der Signaleinrichtung 2 wird insbesondere der ermittelte vorliegende Soll-Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 verstanden. In Schritt 305 überprüfen die Steuerungseinheiten 3, 4 den eigenen Status mit dem durch die jeweils andere Steuerungseinheit 4, 3 übermittelten Status. Ergibt diese Überprüfung identische Status (Schritt 306), so liegt als Ergebnis der Zustand 307 vor, dass nämlich die Signaleinrichtung 2 im zweiten Funktionszustand betrieben wird, der dem vorgegebenen Soll-Funktionszustand entspricht. Ist das Ergebnis der Überprüfung 305 gemäß 306, dass die beiden Status nicht identisch sind, so wird in Schritt 308 durch eine der Steuerungseinheiten 3, 4 die Signaleinrichtung 2 in einem zweiten Funktionszustand gebracht und in diesen betrieben und eine entsprechende Meldung über die Kommunikationsschnittstelle 9 an die zentrale Steuerungseinheit gesendet.
7 zeigt ein weiteres Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend vom Zustand 400, in dem die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand betrieben wird, überprüft die erste Steuerungseinheit 3 den Status der Signaleinrichtung 2 in Schritt 401. In Schritt 402 sendet die erste Steuerungseinheit 3 diesen ermittelten Status mindestens einmal, bevorzugt mehrfach, als Steuersignal an die zweite Steuerungseinheit 4. In Schritt 405 überprüft die zweite Steuerungseinheit 4 den Status der Signaleinrichtung 2. In Schritt 406 übersendet die zweite Steuerungseinheit 4 diesen Status mindestens einmal, bevorzugt mehrfach an die erste Steuerungseinheit 3. In Schritt 403 vergleicht die erste Steuerungseinheit 3 den durch die erste Steuerungseinheit 3 ermittelten Status der Signaleinrichtung 2 mit dem Status der Signaleinrichtung 2, der durch die zweite Steuerungseinheit 4 übermittelt wurde. Sind diese Status identisch, so wird mit Schritt 400 fortgefahren. Die Signaleinrichtung 2 wird weiterhin im zweiten Funktionszustand betrieben.
In Schritt 408 vergleicht die zweite Steuerungseinheit 4 den Status, der durch die zweite Steuerungseinheit 4 ermittelt wurde, mit dem Status der Signaleinrichtung 2, welcher durch die erste Steuerungseinheit 3 übermittelt wurde. Sind diese beiden Status identisch, so wird mit Verfahrensschritt 400 fortgefahren. Sind die beiden Status in Schritt 403 und in Schritt 408 nicht identisch, so wird die Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand geschaltet und eine entsprechende Meldung über die Kommunikationsschnittstelle 9 an die zentrale Steuerungseinheit übermittelt.
8 zeigt schematisch eine Prinzipskizze der Schaltung, die zu einem Versetzen der Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand vorliegt. Eine Spannungsversorgung 11 ist über einen Vorwiderstand 12 und einen ersten Schalter 13 und einen zweiten Schalter 14 mit einer Glühlampe 15 verbunden. Hierbei wird der erste Schalter 13 durch die erste Steuerungseinheit 3 gebildet, ist ein Teil von ihr und/oder ist ein Schalter, der durch diese gesteuert wird. Der zweite Schalter 14 wird durch die zweite Steuerungseinheit 4 gebildet, ist ein Teil von ihr und/oder ist ein Schalter, der durch diese gesteuert wird. Insbesondere kann es sich hierbei um Relais handeln, die durch die entsprechende Steuerungseinheit 3, 4 geschaltet werden. Die Glühlampe 15 ist eine Glühlampe, die im ersten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 betrieben wird. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine rote Glühlampe, die ein Halt-Signal darstellt. Weiterhin sind ein erster Messwiderstand 16 und ein zweiter Messwiderstand 17 ausgebildet. Diese Messwiderstände 16, 17 dienen als so genannte Shunt-Widerstände. Hierbei wird der Spannungsabfall über diese Messwiderstände 16, 17 oder auch der durch diese Messwiderstände 16, 17 fließende Strom gemessen. Diese Messgrößen können anhand des Ohmschen Gesetzes ineinander umgewandelt werden. Grundsätzlich ist auch die Ausbildung eines einzigen Messwiderstandes 16, 17 möglich und erfindungsgemäß, zwei Messwiderstände 16, 17 haben jedoch den Vorteil, dass hier ein redundante Auslegung mit einer weiteren Erhöhung der Messsicherheit möglich ist. Anhand dieser ermittelten Messwerte können verschiedene Prüfzyklen durchgeführt werden, um verschiedne Komponenten der Signaleinrichtung 2 und/oder der Vorrichtung 1 zu überprüfen.
Ein erster Prüfzyklus kann beim Übergang vom ersten Funktionszustand in einen zweiten Funktionszustand der Signaleinrichtung 2 durchgeführt werden. Hierbei ist neben einem Hauptfaden der Glühlampe 15 ein so genannter Nebenfaden ausgebildet, welche grundsätzlich in derselben Glühlampe gebildet werden kann oder welche eine zweite Glühlampe bilden kann. Die Steuerungseinheiten 3, 4 weisen dabei eine so genannte automatische Nebenfadeneinschaltung auf, die dazu führt, dass dann, wenn der Hauptfaden der Glühlampe 15 defekt ist, der entsprechende Nebenfaden automatisch aktiviert wird. Der Prüfzyklus sieht hierbei vor, dass zunächst durch die erste und die zweite Steuerungseinheit 3, 4 eine Deaktivierung der automatischen Nebenfadenerkennung erfolgt. Danach schaltet der zweite Schalter 14 der zweiten Steuerungseinheit 4 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hier kann überprüft werden, ob der erste Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 geschlossen ist. Dies erfolgt über die oben angegebenen Messgrößen, da der durch die Messwiderstände 16, 17 fließende Strom konstant bleiben muss. Danach schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 wieder ein. Als nächstes schaltet der erste Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 den entsprechenden Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob der Schalter 14 der zweiten Steuerungseinheit 4 geschlossen ist. Auch hier muss der an den Messwiderständen 16, 17 gemessene Strom konstant bleiben. Danach schaltet die erste Steuerungseinheit 3 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein. Als nächster Schritt schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann geprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der ersten Steuerungseinheit funktionsfähig ist. Diese muss nun den Nebenfaden einschalten. Auch hierbei sollte der gemessene Strom konstant bleiben. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein, die erste Steuerungseinrichtung 3 schaltet die automatische Nebenfadeneinschaltung aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der zweiten Steuerungseinheit 4 intakt ist. Mit diesem gesamten Prüfzyklus muss bei Funktionsfähigkeit aller Elemente der über die Messwiderstände 16, 17 gemessene Strom im Wesentlichen konstant bleiben.
Durch diesen Prüfzyklus kann beim Ausschalten des ersten Funktionszustandes der Signaleinrichtung 2 automatisch eine Prüfung weiterer Teile der entsprechenden Steuerungseinheiten 3, 4 erfolgen. Beim Versetzen der Signaleinrichtung 2 in den ersten Funktionszustand, d. h. beispielsweise beim Einschalten eines Halt-Signals, können weitere Funktionen überprüft werden. Hierbei schalten beispielsweise sowohl die erste Steuerungseinheit 3 als auch die zweite Steuerungseinheit 4 die automatische Nebenfadeneinschaltung aus. Daraufhin schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 mittels des zweiten Schalters 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein. Hierdurch kann überprüft werden, ob der zweite Schalter 14 geschlossen ist. Die erste Steuerungseinheit 3 schaltet daraufhin ebenfalls den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob der erste Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 geschlossen ist. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe wieder ein. Daran anschließend erfolgt wieder eine Aktivierung der automatischen Nebenfadeneinschaltung der ersten 3 und zweiten Steuerungseinheit 4. Über die sen Prüfzyklus muss beim Übergang aller beteiligten Elemente der gemessene Strom über die Messwiderstände 16, 17 im Wesentlichen konstant bleiben.
Mit diesem zweiten Prüfzyklus kann während des Ausschaltens des zweiten Funktionsstandes in vorteilhafter Weise eine Prüfung der verwendeten Elemente durchgeführt werden.
Ein dritter Prüfzyklus kann durchgeführt werden während sich die Signaleinrichtung 2 im ersten Funktionszustand befindet. Hierzu wird im Betrieb die automatische Nebenfadeneinschaltung der ersten 3 und der zweiten Steuerungseinheit 4 ausgeschaltet. Danach schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 über den zweiten Schalter 14 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob der Schalter 13 der ersten Steuerungseinheit 3 geschlossen ist. In diesem Falle bleibt der Strom über die Messwiderstände 16, 17 im Wesentlichen konstant. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit 3 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit 3 den Hauptfaden der Glühlampe 15 aus. Hierdurch kann überprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der ersten Steuerungseinheit 3 intakt ist.
In einem weiteren Schritt schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 die automatische Nebenfadeneinschaltung ein und die erste Steuerungseinheit 3 die automatische Nebenfadeneinschaltung aus. Dadurch kann überprüft werden, ob die automatische Nebenfadeneinschaltung der zweiten Steuerungseinheit 4 intakt ist. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit 3 die Nebenfadeneinschaltung ein. Als nächster Schritt schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein. Dadurch kann überprüft werden, ob der zweite Schalter 14 der zweiten Steuerungseinheit 4 intakt ist. Daran anschließend schaltet auch die erste Steuerungseinheit erneut den Hauptfaden der Glühlampe 15 ein.
Über diesen gesamten Prüfzyklus muss bei intakten zu prüfenden Bauteilen der gemessene Strom über die Messwiderstände 16, 17 im Wesentlichen konstant beleiben.
9 schematisch eine Prinzipskizze einer Schaltungsanordnung zum Anschalten eines weiteren Lichtsignals, d. h. zum Betreiben der Signaleinrichtung 2 in einem zweiten Funktionszustand. Grundsätzlich sind mehrerer Funktionszustände der Signaleinrichtung 2 möglich. Im Unterschied zur in 8 gezeigten Prinzipskizze sind hier ein dritter Schalter 18 in der ersten Steuerungseinheit 3 und ein vierter Schalter 19 in der zweiten Steuerungseinheit 4 ausgebildet, die in Reihe geschaltet sind, so dass bei gleichzeitig geschlossenen Schaltern 18 und 19 eine Anschaltung der zweiten Glühlampe 20 erfolgt.
10 zeigt eine weitere Prinzipskizze einer Schaltung für die Signaleinrichtung 2 in einem zweiten Funktionszustand. Gemäß dieser Prinzipskizze soll gezeigt werden, wie eine weitere Glühlampe 20 im ausgeschalteten Zustand mittels der Steuerungseinheiten 3, 4 geprüft werden kann. Hierbei werden auch die Funktionen der ersten Schalter 18 und zweiten Schalter 19 überprüft. Hierzu weist die zweite Steuerungseinheit 4 einen fünften Schalter 21 und die erste Steuerungseinheit 3 einen sechsten Schalter 22 auf. Die Prüfung erfolgt dadurch, dass die zweite Steuerungseinheit 4 den fünften Schalter 21 öffnet und die erste Steuerungseinheit 3 den sechsten Schalter 22 schließt. Nun schaltet die erste Steuerungseinheit 3 den dritten Schalter 18 ein. Hierdurch kann ein Kurzschluss im vierten Schalter 18 detektiert werden. Daran anschließend schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 den vierten Schalter 19 ein. Dadurch kann ein Fadenbruch in der zweiten Glühlampe 20 detektiert werden. Daran anschließend schaltet die erste Steuerungseinheit den dritten Schalter 18 aus. Hierduch kann ein Kurzschluss im dritten Schalter 18 detektiert werden. Als nächster Schritt wird durch die zweite Steuerungseinheit 4 der vierte Schalter 19 ausgeschaltet. Danach schaltet die zweite Steuerungseinheit 4 den sechsten Schalter 22 auf offen und die erste Steuerungseinheit schließt den fünften Schalter 21. Während der Prüfung fließt ein geringer Prüfstrom, der so gering ist, dass die zweite Glühlampe 20 nicht leuchtet. Mit Hilfe dieser Prüfung werden sowohl die Schalter 18, 19, 21, 22 der Steuerungseinheiten der 3, 4 als auch die entsprechenden Fäden der zweiten Glühlampe 20 überprüft. Die Prüfung erfolgt auch hier mittels einer Überwachung des durch die Messwiderstände 16, 17 fließenden Stroms. Wenn intakte Bauteile vorliegen, sollte der Strom im Rahmen der Prüfung im Wesentlichen konstant sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 erlauben in vorteilhafter Weise den sicheren Betrieb von Signaleinrichtungen 2 von Einsenbahnanlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gewährleisten, dass bei einer Fehlfunktion innerhalb der Steuerungselektronik die Signaleinrichtung 2 stets in einem sicheren ersten Funktionszustand betrieben wird, der beispielsweise in einem Halt-Signal besteht.

1: Vorrichtung
2: Signaleinrichtung
3: erste Steuerungseinheit
4: zweite Steuerungseinheit
5: Mittel zum Überwachen des Funktionszustandes
6: Mittel zum Vergleichen
7: Mittel zum Übermitteln des Steuersignals
8: Signalleitung
9: Kommunikationsschnittstelle
10: Verbindung
11: Spannungsversorgung
12: Vorwiderstand
13: erster Schalter
14: zweiter Schalter
15: Glühlampe
16: erster Messwiderstand
17: zweiter Messwiderstand
18: dritter Schalter
19: vierter Schalter
20: zweite Glühlampe
21: fünfter Schalter
22: sechster Schalter
100...408: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Signaleinrichtung (2) einer Eisenbahnanlage, wobei der Signaleinrichtung (2) mindestens eine erste lokale Steuerungseinheit (3) und eine zweite lokale Steuerungseinheit (4) zugeordnet sind, wobei jede Steuerungseinheit (3, 4) ein erstes Steuersignal und mindestens ein zweites Steuersignal abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, dass – die Signaleinrichtung (2) in einem ersten Funktions betrieben wird, wenn mindestens eine Steuerungseinheit (3, 4) das erste Steuersignal abgibt, – die Signaleinrichtung (2) in einem zweiten Funktions betrieben wird, wenn die erste (3) und die zweite Steuerungseinheit (4) das zweite Steuersignal abgibt und – die Signaleinrichtung (2) in dem ersten Funktions betrieben wird, wenn das Steuersignal der ersten Steuerungseinheit (3) und das der zweiten Steuerungseinheit (4) nicht übereinstimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Steuersignale der ersten (3) und der zweiten Steuerungseinheit (4) in mindestens einer der Steuerungseinheiten (3, 4) miteinander verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem bei dem Vergleich der Steuersignale die Steuersignale über eine vorgebbare Zeitspanne berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem von einer zentralen Steuerungseinheit ein Mastersteuersignal an die Steuerungseinheiten (3, 4) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem in den Steuerungseinheiten (3, 4) anhand des Mastersteuersignals ein Soll-Funktionszustand ermittelt wird und ein entsprechendes Steuersignal abgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem jede Steuerungseinheit (3, 4) überwacht, ob die Signaleinrichtung (2) in dem Soll-Funktionszustand betrieben wird und ein Steuersignal abgibt, welches dem überwachten Funktionszustand der Signaleinrichtung zuordenbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die zentrale Steuerungseinheit und die erste (3) und zweite Steuerungseinheit (4) über mindestens eine der folgenden Methoden miteinander kommunizieren: a) elektromagnetische Strahlung; b) Licht; und c) eine Modulation der Versorgungsspannung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Steuerungseinheit (3, 4) das Steuersignal mindestens einer anderen Steuerungseinheit (4, 3) mit dem eigenen Steuersignal vergleicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Fehlerüberprüfung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung (2) und/oder der Steuerungseinheiten (3, 4) erfolgt.
Vorrichtung (1) zum Betrieb einer Signaleinrichtung (2) einer Eisenbahnanlage, umfassend mindestens eine erste lokale Steuerungseinheit (3) und eine zweite lokale Steuerungseinheit (4), wobei jede Steuerungseinheit (3, 4) ein erstes Steuersignal und mindestens ein zweites Steuersignal abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steuerungseinheit (3, 4) Mittel (5) zum Überwachen des Funktionszustandes der Signaleinrichtung (2), Mittel (6) zum Vergleichen des ermittelten Funktionszustandes mit einem Steuersignal einer anderen Steuerungseinheit (3, 4) und Mittel (7) zum Übermitteln des ermittelten Funktionszustandes als Steuersignal umfasst, wobei jede Steuerungseinheit (3, 4) so ausgebildet ist, dass die Signaleinrichtung (2) in einem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn mindestens eine Steuerungseinheit (3, 4) das erste Steuersignal abgibt und die Signaleinrichtung (2) in dem ersten Funktionszustand betreibbar ist, wenn das Steuersignal der ersten (3) und zweiten Steuerungseinheit (4) nicht übereinstimmen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, bei der die Steuerungseinheiten (3, 4) so ausgebildet sind, dass die Signaleinrichtung (2) in einem zweiten Funktionszustand betreibbar ist, wenn die erste (3) und die zweite Steuerungseinheit (4) das zweite Steuersignal abgeben.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, bei der mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (9) zur Unterhaltung einer Verbindung mit einer zentralen Steuerungseinheit ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, bei der die Kommunikationsschnittstelle (9) eine Datenübertragung basierend auf mindestens einer der folgenden Methoden erlaubt: a) elektromagnetische Strahlung; b) Licht; und c) Modulation der Versorgungsspannung.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der mindestens eine der Steuerungseinheiten (3, 4) so ausgebildet ist, dass eine Fehlerüberprü fung mindestens eines Teils der Signaleinrichtung und/oder der Vorrichtung (1) erfolgen kann.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der die Steuerungseinheiten (3, 4) galvanisch getrennt voneinander ausgebildet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der die Kommunikationsschnittstelle (9) von den Steuerungseinheiten (3, 4) galvanisch und/oder optisch getrennt ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bei der die Vorrichtung (1) ein Gehäuse aufweist, welches zumindest um Teile der Vorrichtung eine elektromagnetische Abschirmung bildet.