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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzeigen von Störungsmeldungen
bei spurgebundenen Fahrzeugen, die eine Handlung des Fahrzeugführers erfordern,
insbesondere im Führerstand des Fahrzeugs. Die Erfindung
betrifft ferner ein Anzeigesystem, insbesondere im Führerstand
eines spurgebundenen Fahrzeugs. Bei dem spurgebundenen Fahrzeug
kann es sich insbesondere um ein Schienenfahrzeug handeln, wobei
darunter auch spurgebundene Fahrzeuge verstanden werden, die nicht
auf zwei Schienen fahren. Darüber hinaus umfasst die Erfindung
auch das Gebiet von spurgebundenen Fahrzeugen, die nicht auf Schienen
fahren, z. B. auf Reifen fahrende spurgebundene Fahrzeuge wie sie auf
manchen Linien der Pariser Metro betrieben werden.
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Zunehmend
werden in den Führerständen von Schienenfahrzeugen
Bildschirme eingesetzt, z. B. LCD (Flüssigkristall-Bildschirme)
oder TFT(Dünnfilmtransistor-)Bildschirme. Gemeinsam mit
Eingabemitteln, z. B. so genannten Soft-Keys oder Detektoren für
die Feststellung einer Berührung des Bildschirmes (z. B.
bei so genannten Touchscreens) und einem oder mehreren Mikroprozessoren
zur Datenverarbeitung und Ansteuerung sowie zum Auslesen der Eingabemittel
der Anzeigevorrichtung bilden die Bildschirme ein so genanntes HMI
(Human Machine Interface), auch MMI (Man Machine Interface) genannt.
Die Erfindung betrifft insbesondere solche HMI, die im Führerstand
verbaut sind. Dabei kann aus Redundanzgründen und zur Darstellung
einer Vielzahl unterschiedlicher Informationen nicht nur ein HMI
im Führerstand angeordnet sein, sondern eine Mehrzahl von
HMIs.
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Die
Datenprozessoren von HMIs können mehr oder weniger komplex
ausgestaltet sein. Z. B. können die Datenprozessoren bzw.
Mikroprozessoren lediglich die zu dem HMI übertragenen
Informationen in vordefinierter Weise zur Anzeige auf dem Bildschirm
bringen und die von den Eingabemitteln gelieferten Informationen
an angeschlossene Einrichtungen (z. B. über einen Datenbus)
ausgeben. Die Mikroprozessoren können jedoch auch komplexe Prüfalgorithmen
zur Überprüfung der ihnen zur Verfügung
stehenden Daten ausführen. So ist es z. B. möglich,
dass die Mikroprozessoren verschiedene Daten dazu verwenden, eine Überprüfung
auf Plausibilität durchzuführen. Z. B. ist es
aus der
EP 1655583 A2 bekannt,
dass derselbe Messwert in verschiedenen Datenformaten zu einem HMI übertragen
wird und jeder Wert durch die Stellung eines Zeigersegments in analoger
Darstellungsweise dargestellt wird.
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Der
Betrieb der Mikroprozessoren des HMI wird üblicherweise
durch Software gesteuert. Nun ist es für den Betrieb von
spurgebundenen Fahrzeugen wichtig, dass insbesondere sicherheitsrelevante
Informationen und Meldungen zuverlässig und korrekt angezeigt
werden, sodass der Fahrzeugführer sich auf die Anzeige
verlassen kann. Die anzuzeigenden Informationen und Meldungen können
insbesondere von einem zentralen Steuerrechner zu dem HMI übertragen
werden (siehe z. B. das Zugsteuergerät gemäß
EP 1655583 A2 ).
Unter einem zentralen Rechner wird ein Rechner verstanden, der Steuerfunktionen
verschiedener Systeme des Fahrzeugs ausführt. Falsche Anzeigen
oder Störungen der Übertragung der anzuzeigenden
Informationen und Meldungen können den sicheren Betrieb
des Fahrzeugs gefährden, insbesondere wenn es sich, wie
bei der vorliegenden Erfindung, um Informationen oder Meldungen
handelt, auf deren Basis der Fahrzeugführer in den Betrieb
des Fahrzeugs eingreifen soll. Insbesondere kann es sich bei dem
Eingreifen darum handeln, dass der Fahrzeugführer die Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs reduziert oder das Fahrzeug sogar zum Stillstand bringt.
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Es
sind Verfahren definiert worden, die Software in Kombination mit
bestimmten hardwaretechnischen, innerhalb des HMI realisierten Maßnahmen für
den Betrieb von Einrichtungen wie dem HMI sicher machen. Der mit
der Programmierung der Software und der Gestaltung des Hardwaresystems
verbundene Aufwand ist jedoch hoch. Auch ist es bei dem Zusammenwirken
von verschiedenen sicheren Systemen und Einrichtungen (z. B. einem
HMI und mehreren zentralen Steuerrechnern, die über einen Datenbus
miteinander verbunden sind) möglich, dass durch die Kombination
Zustände auftreten, die bei der Ausgestaltung der einzelnen
Einrichtungen als sichere Einrichtungen nicht berücksichtigt
wurden.
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Ferner
stellt die Datenübertragung zwischen dem zentralen Rechner
und dem HMI eine weitere Fehlerquelle dar. Die Übertragung
kann gestört sein oder es können sogar Kommunikationsroutinen
für die Steuerung der Datenübertragung fehlerhaft
ausgestaltet sein. Auch können die Schnittstellen zwischen
dem Datenübertragungssystem und den angeschlossenen Einrichtungen
fehlerhaft ausgestaltet sein. Dabei ist es möglich, dass
die Fehler nur in besonderen Situationen auftreten oder nur in diesen
Situationen Auswirkungen haben.
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Beim
Betrieb von spurgebundenen Fahrzeugen, können Störzustände
auftreten, die ein Eingreifen des Fahrzeugführers erfordern.
Unter einem Störzustand wird hier jeder Zustand des Fahrzeugs bezeichnet,
der als Störung des normalen Betriebes aufgefasst werden
kann.
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Insbesondere
können fahrzeuginterne Einflüsse (wie der teilweise
Ausfall des Bremssystems oder die gegenseitige Störung
von internen Systemen) zu dem Störzustand führen.
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In
vielen Fällen ist es beim Auftreten des Störzustandes
vorgeschrieben, dass die Geschwindigkeit auf einen vorgeschriebenen
Höchstwert oder darunter reduziert wird, wobei der Höchstwert
auch Null betragen kann. Insbesondere ein Halt des Fahrzeugs ist
aber nicht an jeder Stelle der Strecke sinnvoll und kann sogar gefährlich
sein, z. B. innerhalb eines Tunnels. Daher kann die Reduktion der
Geschwindigkeit oder das Stoppen des Fahrzeugs in vielen Fällen
nicht automatisch eingeleitet werden. Vielmehr soll der Fahrzeugführer
entscheiden, ob er sofort eingreift und die Geschwindigkeit reduziert oder
ob er sein Eingreifen in die Zukunft verschiebt. Die Aufforderung,
die Geschwindigkeit sobald wie möglich zu reduzieren oder
die Fahrt des Fahrzeugs zu stoppen, muss dem Fahrzeugführer
angezeigt werden.
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Im
Fall der Verwendung eines Standard-HMI mit Standardsoftware, die
nicht speziell auf sicherheitskritische Anwendungen angepasst ist,
kann die Anzeige aber nicht oder nicht fehlerfrei garantiert werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Anzeigen
von Störungszuständen in spurgebundenen Fahrzeugen,
insbesondere in Schienenfahrzeugen anzugeben, wobei durch Ausführung
des Verfahrens der Störungszustand zuverlässig
signalisiert wird, auch wenn Anzeigevorrichtungen, die der Fahrzeugführer
während des ungestörten Betriebes regelmäßig
abliest, selbst gestört sind. Es ist eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Anzeigesystem anzugeben.
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Gemäß einem
grundlegenden Gedanken der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich
zu einer Datenübertragungsverbindung zwischen einem zentralen
Rechner und einer Anzeigevorrichtung im Führerstand eine
weitere Datenübertragungsverbindung zwischen dem zentralen
Rechner und einer Ausgabeeinrichtung genutzt. Die Ausgabeeinrichtung
ist in der Lage, eine Leuchte (z. B. einen Leuchtmelder) zum Aufleuchten
zu bringen. Dabei können die verschiedenen Datenübertragungsverbindungen über verschiedene
Leitungen, aber auch über die selbe physikalische Leitungsverbindung
(z. B. denselben physikalischen Datenbus, etwa ein MVB, Multi-function
Vehicle Bus) hergestellt und betrieben werden.
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Der
zentrale Rechner, der auch eine Kombination von einzelnen Rechnern
sein kann, die über zumindest eine Datenverbindung miteinander
verbunden sind, weist Mittel auf, mit denen er das Bestehen des
Störzustandes feststellen kann. Z. B. kann auf dem zentralen
Rechner ein Diagnose- und/oder Überwachungsprogramm ausgeführt
werden, das den Störzustand feststellt. Alternativ oder
zusätzlich kann von einer externen Einrichtung (z. B. dem Bremssystem
des Fahrzeugs) eine Störmeldung erzeugt werden, die zu
dem zentralen Rechner übertragen wird. In allen Fällen
verfügt der Rechner die Information darüber, dass
der Störzustand besteht. Sobald der Rechner über
diese Information verfügt, kann er die Anzeigevorrichtung
im Führerstand (z. B. das HMI) informieren und außerdem
die Ausgabeeinrichtung informieren. Dabei kann der Informationsgehalt
zur Information der Ausgabeeinrichtung geringer sein, da die Ausgabeeinrichtung
lediglich darüber informiert werden muss, dass die Störung
besteht bzw. dass die zugeordnete Leuchte (z. B. der Leuchtmelder)
zum Leuchten zu bringen ist.
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Wenn
in dieser Beschreibung die Leuchte (z. B. der Leuchtmelder) oder
das Aufleuchten der Leuchte erwähnt werden, kann jeweils
alternativ oder zusätzlich zu der Leuchte ein akustischer
Störungsmelder vorgesehen sein, der durch die Ausgabeeinrichtung
so angesteuert werden kann, dass er ein akustisches Signal ausgibt
(z. B. ein Tonsignal oder ein Spektrum von Tönen, das sich
auch im Laufe der Zeit verändern kann).
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Insbesondere
wird Folgendes vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Anzeigen eines Störzustandes
in einem spurgebundenen Fahrzeug, wobei der Störzustand
eine Handlung des Fahrzeugführers erfordert, wobei der
Störzustand ein Eingreifen des Fahrzeugführers
erfordert und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- • von einem zentralen Rechner wird
eine Information, die eine Anzeige des Störzustandes bewirken
soll, über eine erste Datenübertragungsverbindung
zu einer Anzeigevorrichtung im Führerstand übertragen,
- • von dem zentralen Rechner wird ein Steuersignal zur
Anzeige des Störzustandes, über eine zweite, von
der ersten Datenübertragungsverbindung verschiedene Datenübertragungsverbindung
zu einer Ausgabeeinrichtung übertragen,
- • die Ausgabeeinrichtung steuert bei Empfang des Steuersignals
eine Leuchte (z. B. den Leuchtmelder) im Führerstand derart
an, dass sie aufleuchtet, oder steuert bei Empfang des Steuersignals einen
anderen Störungsmelder an.
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Ein
entsprechendes Anzeigesystem zum Anzeigen eines Störzustandes
in einem spurgebundenen Fahrzeug, wobei der Störzustand
eine Handlung des Fahrzeugführers erfordert, weist Folgendes
auf:
- • einen zentralen Rechner,
- • eine erste Datenübertragungsverbindung,
- • eine zweite, von der ersten Datenübertragungsverbindung
verschiedene Datenübertragungsverbindung,
wobei
der zentrale Rechner ausgestaltet ist, eine Information, die eine
Anzeige des Störzustandes bewirken soll, über
die erste Datenübertragungsverbindung zu einer Anzeigevorrichtung
im Führerstand zu übertragen, und der außerdem
ausgestaltet ist, ein Steuersignal zur Anzeige des Störzustandes über
die zweite Datenübertragungsverbindung zu einer Ausgabeeinrichtung
zu übertragen, - • eine Leuchte
(z. B. ein Leuchtmelder) im Führerstand, wobei die Ausgabeeinrichtung
ausgestaltet ist, die Leuchte bei Empfang des Steuersignals derart
anzusteuern, dass sie aufleuchtet, und/oder ein anderer Störungsmelder,
der bei Empfang des Steuersignals von der Ausgabeeinrichtung angesteuert
wird.
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Wie
bereits erwähnt können die verschiedenen Datenübertragungsverbindungen über
verschiedene Leitungen, aber auch über die selbe physikalische
Leitungsverbindung (z. B. denselben physikalischen Datenbus) hergestellt
und betrieben werden. Z. B. kann für die Datenübertragungsverbindungen ein
Datenverteil- und Datenaufbereitungssystem genutzt werden, das z.
B. zumindest ein Gateway und zumindest einen Switch aufweist.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere Anzeigesysteme, bei denen die Anzeigevorrichtung
(z. B. das HMI) weniger hohen Sicherheitsanforderungen genügt
als ein zentraler Rechner, der über den Messwert oder die
Messwerte der Messgröße verfügt und zu
der Anzeigevorrichtung überträgt.
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Bei
dem zentralen Rechner handelt es sich daher insbesondere um einen
Rechner, der vorgegebenen Sicherheitsanforderungen bezüglich
Zuverlässigkeit bei Empfang, Verarbeitung und Ausgabe von Informationen
genügt. Dabei betreffen die vorgegebenen Sicherheitsanforderungen
insbesondere Software des Rechners. In diesem Sinne kann der zentrale
Rechner daher als ”sicherer” Rechner bezeichnet
werden. Aufgrund des vorgeschlagenen Verfahrens (s. u.) ist es möglich,
eine Anzeigevorrichtung zu verwenden, die nicht denselben hohen
Sicherheitsanforderungen (insbesondere hinsichtlich der Software)
bezüglich Empfang, Verarbeitung, grafischer Darstellung
von Informationen genügt. Die Erfindung umfasst daher insbesondere
eine Ausgestaltung, bei der die Anzeigevorrichtung in diesem Sinne ”nicht
sicher” ist. Die erwähnte vorgegebene Sicherheitsanforderung
kann insbesondere die so genannte ”funktionale Sicherheit” (SIL)
Stufe 1 oder 2 sein.
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Bei
den vorgegebenen Sicherheitsanforderungen kann es sich zum Beispiel
um den „Leitfaden zur Anwendung der EN 50128 auf
Schienenfahrzeugen" vom 31.08.2005, herausgegeben vom Eisenbahn-Bundesamt,
Postfach 28 61, 53018 Bonn, Deutschland in Verbindung mit
der Europäischen Norm EN 50128 handeln.
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Die
Erfindung betrifft, allgemeiner formuliert, Anordnungen mit dem
zentralen Rechner, einer Anzeigevorrichtung und einer Datenübertragungsverbindung
zwischen dem zentralen Rechner und der Anzeigevorrichtung, wobei
die Stufe der funktionalen Sicherheit der Anzeigevorrichtung niedriger
ist als die Stufe der funktionalen Sicherheit des zentralen Rechners.
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Aufgrund
der vorgeschlagenen Lösung ist es möglich, die
Anzeigevorrichtung von Sicherheitsanforderungen zu entlasten. Damit
wird es erleichtert, z. B. hinsichtlich ihrer Funktionsweise komplexe
HMI einfacher und kostengünstiger herzustellen.
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Bei
der ersten Datenübertragungsverbindung von dem zentralen
Rechner zu der Anzeigevorrichtung kann es sich um einen Datenbus
(z. B. nach dem Ethernet-Standard betriebenen Datenbus, über den
Daten gemäß dem Internet Protocol (IP) übertragen
werden) handeln. Dieser Datenbus wird vorzugsweise für
weitere Kommunikationsaufgaben innerhalb des Fahrzeugs genutzt.
Z. B. können Daten zur Information von Passagieren, andere
Daten zur Steuerung von Einrichtungen innerhalb des Fahrzeugs, Daten über
Eingaben des Fahrzeugführers durch Betätigung
der Anzeigevorrichtung (etwa der genannten HMI) über einen
solchen Datenbus übertragen werden. Vielfach sind bei derartigen
Datenbussen keine Vorkehrungen getroffen, die es garantieren, dass
bestimmte Daten innerhalb einer definierten Zeit den beabsichtigten
Empfänger der Daten erreichen (so genannte Echtzeitübertragung).
Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein solcher Datenbus trotzdem
für die erste Datenübertragungsverbindung genutzt
werden kann.
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Es
wird hier aber als Option vorgeschlagen, dass ein Datenbus (insbesondere
ein Datenbus, der gemäß dem IP Daten überträgt)
eine zusätzliche sichere Kommunikationsschicht (Communication
Layer) erhält, die eine sichere Übertragung der
Daten innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne garantiert. Auch in
diesem Fall können sicherheitsrelevante Informationen aber
nicht sicher auf der Anzeigevorrichtung (z. B. dem HMI) angezeigt
werden, wenn die Anzeigevorrichtung nicht selbst sicher (d. h. unter
allen Umständen zuverlässig) funktioniert. Insbesondere bei
einer durch Software gesteuerten Anzeigevorrichtung müsste
die Software sicher funktionieren. Wenn dies nicht garantiert ist,
bietet die vorliegende Erfindung Sicherheit auf Grund der zusätzlichen
Datenübertragungsverbindung und auf Grund der Leuchte (z.
B. des Leuchtmelders).
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In
jedem Fall gilt, dass Verzögerungen oder Unterbrechungen
bei der Übertragung von Daten über die erste Datenübertragungsverbindung
in Kauf genommen werden können, da zusätzlich
eine zweite Datenübertragungsverbindung besteht, die für
die Übertragung der Steuersignale zu der zumindest einen
Ausgabeeinrichtung genutzt wird.
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Über
die erste Datenübertragungsverbindung werden z. B. Daten übertragen,
die zu einer Anzeige auf der Anzeigevorrichtung im Führerstand
führen, welche den Fahrzeugführer nicht nur darüber
informiert, dass eine Störung besteht. Vielmehr kann der
Fahrzeugführer vorzugsweise außerdem erkennen,
welche Art von Störung vorliegt und/oder welche Handlungen
er nun durchzuführen hat. Dagegen ist mit dem Aufleuchten
der Leuchte (z. B. zumindest einer Leuchte des Leuchtmelders) im
Führerstand, die durch das Steuersignal ausgelöst
wird, vorzugsweise eine einzige Handlung verknüpft, die
fest vorgegeben sein kann, welche der Fahrzeugführer auszuführen hat.
Insbesondere kann es sich bei der Handlung um die Reduzierung der
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs handeln, z. B. auf einen fest
für den Störzustand vorgegebenen Höchstwert,
der auch Null sein kann, d. h. das Fahrzeug ist zum Stillstand zu
bringen. Dabei teilt das System dem Fahrzeugführer jedoch
die nun geltende maximale Fahrgeschwindigkeit vorzugsweise erst
dann mit, wenn er die Geschwindigkeit so weit reduziert hat, dass
der Leuchtmelder erlischt (u. U. erst beim Stillstand des Fahrzeuges).
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Grundsätzlich
können die erste Datenübertragungsverbindung und
die zweite Datenübertragungsverbindung jedoch in beliebiger
Weise ausgestaltet sein, wobei unter Datenübertragung insbesondere
die Übertragung digitaler Informationen verstanden wird.
Im Unterschied dazu kann bei der analogen Übertragung von
Signalen der Signalwert innerhalb eines Wertebereichs jeden beliebigen
Wert annehmen.
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Bei
der Erfindung dagegen werden digitale Übertragungstechniken
eingesetzt, wodurch auf der Empfangsseite mit großer Sicherheit
ein empfangenes Signal in korrekter Weise interpretiert wird.
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Daher
ist in Kombination mit der Leuchte (z. B. dem Leuchtmelder) oder
dem anderen Störmelder eine Ausgabeeinrichtung vorgesehen,
die zwar digital angesteuert wird, jedoch, je nach Ausführungsform,
auch so ausgestaltet sein kann, dass sie zur Ansteuerung der Leuchte
(oder, wie in allen anderen Fällen optional auch zur Ansteuerung
mehrerer Leuchten) und/oder des anderen Störmelders ein analoges
Signal ausgibt. Möglich ist aber auch, dass die Ausgabeeinrichtung
z. B. digital ein Schaltelement ansteuert, welches einen elektrischen
Strom, der die Leuchte zum Leuchten bringt, einschaltet.
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Bevorzugtermaßen
ist eine Mehrzahl der Ausgabeeinrichtungen vorgesehen, denen eine Leuchte
oder ein anderer Störmelder zugeordnet ist. Der zentrale
Rechner ist ausgestaltet, ein Steuersignal oder jeweils ein Steuersignal
zu den Ausgabeeinrichtungen zu übertragen, so dass jede
der Ausgabeeinrichtungen bei Empfang des Steuersignals eine zugeordnete
Leuchte oder einen zugeordneten Störungsmelder derart ansteuert,
dass sie/er die Störung meldet. Dabei können die
verschiedenen Ausgabeeinrichtungen über verschiedene Datenübertragungsverbindungen
mit dem zentralen Rechner verbunden sein, so dass (in diesem Fall)
jeweils ein Steuersignal zu den Ausgabeeinrichtungen übertragen
wird. Insbesondere ist es auch möglich, dass die mehreren
Leuchten oder mehrere gleichartige Störungsmelder Teil
einer gemeinsamen Einheit sind, so dass die Einheit den Störungszustand
meldet, sobald auch nur eine der Leuchten oder einer der anderen Störungsmelder
aktiviert ist. Dies hat den Vorteil, dass bei Ausfall eines der
Störungsmelder ein Störungszustand dennoch sicher
von der Einheit gemeldet wird. Bei mehreren Leuchten (die z. B.
in einen gemeinsamen Leuchtmelder integriert sind) oder mehreren
Störungsmeldern wird daher bevorzugt, dass jeder der Störungsmelder
oder Leuchten unabhängig von der Funktionsfähigkeit
der anderen Ausgabeeinrichtungen und der anderen Leuchten/Störungsmelder
ansteuerbar ist.
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Wie
bereits an Beispielen erwähnt, besteht ein bevorzugter
Anwendungsfall für die vorliegende Erfindung in der Meldung
und Handhabung von Störzuständen, bei denen die
Handlung des Fahrzeugführers, d. h. das Eingreifen des
Fahrzeugführers, darin besteht, dass er die Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs reduziert oder das Fahrzeug sogar ganz zum Stillstand
bringt.
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Die
folgenden Varianten beziehen sich auf diesen Anwendungsfall. Es
wird bevorzugt, dass das Anzeigesystem eine Detektionseinrichtung
aufweist, die ein Reduzieren der Fahrgeschwindigkeit auf einen für
den Störzustand vorgegebenen Höchstwert automatisch
detektiert, wobei das Anzeigesystem ausgestaltet ist, die Leuchte
oder die Leuchten bzw. den Störungsmelder oder die Störungsmelder
automatisch auszuschalten. Durch das Ausschalten wird dem Fahrzeugführer
signalisiert, dass er zunächst die richtige Handlung durchgeführt
hat, nämlich die Geschwindigkeit reduziert hat (gegebenenfalls
bis auf Null).
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Die
Anzeigevorrichtung (insbesondere das HMI) kann darüber
hinaus Handlungsinformationen für den Fahrzeugführer
darstellen, wobei die Handlungsinformationen den Fahrzeugführer
darüber informieren, durch welche Handlung oder Handlungen der
Störzustand behoben werden kann, d. h. die Ursache für
die Störung beseitigt werden kann. Z. B. kann der Fahrzeugführer
durch Bedienung des HMI erreichen, dass die Handlungsinformationen
von dem zentralen Rechner abgerufen werden und auf der Anzeigevorrichtung
angezeigt werden.
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Wenn
aufgrund einer Geschwindigkeitsreduzierung der vorgegebene Höchstwert
erreicht oder unterschritten wurde, signalisiert das Erlöschen
der Leuchte (z. B. das Erlöschen aller Leuchten des Leuchtmelders)
bzw. das Ausschalten des Störungsmelders dem Fahrzeugführer,
dass er zunächst weiterfahren kann.
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Weiterhin
wird bevorzugt, dass, wenn der Fahrer die Fahrgeschwindigkeit auf
einen für den Störzustand vorgegebenen Höchstwert
reduziert hat, die Leuchte (oder die Leuchten) zunächst
automatisch ausgeschaltet wird bzw. der Störmelder zunächst
automatisch ausgeschaltet wird und, nachdem das Fahrzeug zum Stillstand
gekommen ist, bei weiter bestehendem Störzustand die Leuchte
oder der Leuchtmelder (d. h. alle Leuchten) oder der Störungsmelder
automatisch wieder eingeschaltet wird. Dadurch wird signalisiert,
dass die Störung weiter besteht. Nun kann der Fahrzeugführer
(z. B. unter Verwendung der Handlungsinformationen wie oben beschrieben)
versuchen, die Störung zu beheben.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
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1 ein
Beispiel für ein Steuerungs- und Anzeigesystem,
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2 die
für den Fahrzeugführer sichtbaren Teile eines
HMI mit Anzeigeflächen und Eingabemitteln und
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3 ein
anderes Beispiel für ein Steuerungs- und Anzeigesystem.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung in
einem Schienenfahrzeug. Ein System 1 (z. B. ein Bremssystem
des Fahrzeugs) ist über eine Datenübertragungsverbindung 2 mit
einem ersten Rechner 3 verbunden. Über die Datenübertragungsleitung 2 oder
eine Mehrzahl (nicht in 1 dargestellt) von solchen Leitungen
werden zu dem ersten Rechner 3 laufend oder wiederholt
Informationen über den Zustand des Systems 1 übermittelt. Stattdessen
können die Informationen zu verschiedenen Rechnern übermittelt
werden. Das Folgende gilt dann analog.
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Der
erste Rechner 3 ist über eine Datenübertragungsleitung,
insbesondere einen ersten Datenbus 4, der z. B. ein MVB
(Multifunction Vehicle Bus) des Schienenfahrzeugs sein kann, mit
einem zweiten Rechner, dem zentralen Rechner 5, verbunden.
Der erste Rechner 3 überträgt aus den
Zustandinformationen ermittelte Diagnosedaten fortlaufend aktualisiert über
die Datenübertragungsleitung zu dem zentralen Rechner 5.
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Der
zweite Rechner 5 ist über eine weitere Datenübertragungsverbindung 7 mit
einer Anzeigevorrichtung 9 verbunden. Im Ausführungsbeispiel handelt
es sich bei der Datenübertragungsverbindung 7 um
einen Ethernet-Datenbus, wobei die Daten gemäß dem
Internetprotokoll übertragen werden. Teil des Datenbus-Systems
ist auch der in 1 dargestellte Switch 8,
der noch an weitere Übertragungsleitungen des Datenbusses 7 angeschlossen sein
kann.
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Der
zweite Rechner 5 überträgt über
den Datenbus 7 im Fall eines Störzustandes des
Systems 1 Daten, die dazu führen, dass Informationen über
den Störzustand auf der Anzeigevorrichtung 9 angezeigt werden.
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In 2 stellt
der rechteckige Rahmen 91 schematisch die Umrisse der Anzeigevorrichtung 9 dar.
Erkennbar sind für den Fahrzeugführer sichtbare Bereiche
der Anzeigevorrichtung 9. Innerhalb eines rechteckigen
Rahmens 22 können Informationen dem Fahrzeugführer
dargestellt werden. Dieser Bereich 22 kann z. B. ein LCD-Display
sein. Im linken Teilbereich des Anzeigebereichs erkennt man einen Teilkreis,
der unten offen ist und zur Darstellung von Geschwindigkeitswerten
in einer Darstellungsweise dient, die einer klassischen Tachometerdarstellung 23 gleicht.
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Außerhalb
des Darstellungsbereichs 22 befinden sich an drei Seiten,
nämlich oben, rechts und unten, Eingabemittel, z. B. so
genannte Soft-Keys. Z. B. die zehn unterhalb des Bereichs 22 dargestellten Eingabemittel
können den Ziffern ”1” bis ”9” und ”0” entsprechen.
Als Beispiel zeigt das am weitesten links angeordnete Eingabemittel 21 die
Ziffer ”1”. Die rechts von dem Bereich 22 und
oberhalb des Bereichs 22 angeordneten Eingabemittel können
z. B. Funktionsmittel zur unmittelbaren Auslösung von auszuführenden
Funktionen sein.
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Z.
B. können in den Teilbereichen 24, 25 Symbole,
Zahlen, Ziffern, Balkendarstellungen usw., aber auch Darstellungen
andere Art (z. B. Bilder) dargestellt werden. Insbesondere diese
Bereiche ermöglichen die Darstellung von Informationen über den
Störzustand.
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Die
Anzeigevorrichtung 9 kann ein HMI (Human Machine Interface)
sein, das außer den für den Fahrzeugführer
sichtbaren Elementen und Komponenten zumindest eine Schnittstelle
zur Anbindung an eine Datenübertragungsleitung und einen
Prozessor zur Verarbeitung der Daten aufweist. Optional kann auch
ein Datenspeicher vorgesehen sein.
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Zurückkommend
auf 1 ist an den ersten Datenbus 4 außerdem
zumindest eine Ausgabeeinrichtung 11 angeschlossen. Falls
der zweite Rechner 5 über das Bestehen eines Störzustandes
informiert worden ist oder einen solchen Störzustand erkannt hat,
wird über den ersten Datenbus 4 ein Steuersignal
zu der Ausgabeeinrichtung 11 überfragen.
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Die
Ausgabeeinrichtung 11 ist über eine Steuerleitung 12 (insbesondere
zur Übertragung einer elektrischen Spannung) mit einer
Leuchte 14 verbunden. Wenn die Ausgabeeinrichtung 11 das
Steuersignal empfangen hat, schaltet sie die Leuchte 14 ein.
Zum Wiederausschalten der Leuchte 14 ist es z. B. erforderlich,
dass die Ausgabeeinrichtung 11 ein weiteres Steuersignal
anderer Art über den Datenbus 4 empfängt.
Alternativ kann die Leuchte 14 immer dann eingeschaltet
sein, wenn die Ausgabeeinrichtung 11 seit dem Verstreichen
einer Zeitspanne vorgegebener Länge kein Abschaltsignal
zum Abschalten der Leuchte 14 erhalten hat. Auf diese Weise
ist gewährleistet, dass auch bei Ausfall des zweiten Rechners 5 oder
bei Ausfall des ersten Datenbusses 4 durch das Leuchten
der Leuchte 14 ein Störzustand angezeigt wird.
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Außerdem
ist in 1 eine zweite Ausgabeeinrichtung 10 dargestellt,
die über eine Steuerleitung 13 mit einer zweiten
Leuchte 15 verbunden ist. Die zweite Leuchte 15 ist
Teil derselben Leuchtvorrichtung 16 (d. h. des Leuchtmelders)
wie die erste Leuchte 14.
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Die
Funktion der zweiten Ausgabeeinrichtung 10, der Steuerleitung 13 und
der zweiten Leuchte 15 kann dieselbe Funktion sein, wie
die erste Ausgabeeinrichtung 11, die Steuerleitung 12 und
die erste Leuchte beschrieben wurde.
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Die
Leuchtvorrichtung 16 ist vorzugsweise wie auch die Anzeigevorrichtung 9 im
Führerstand eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs
oder eines anderen spurgebundenen Fahrzeugs verbaut. Alternativ
oder zusätzlich zu der Leuchtvorrichtung 16 kann
ein anderer Störungsmelder vorgesehen sein, z. B. ein akustischer
Störungsmelder.
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Anhand
von 3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
für ein Steuerungs- und Anzeigesystem beschrieben. Dabei
sind funktionsgleiche Einheiten und Einrichtungen in 1 und 3 mit
denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Ein
Rechner 33 ist über Datenübertragungsverbindungen 4, 7 wie
bei dem Beispiel gemäß 1 mit einer
Anzeigevorrichtung 9 und mit einer Leuchtvorrichtung 16 verbunden.
Bezüglich der Beschreibung der Einrichtungen 5, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16 wird auf
die Beschreibung zu 1 Bezug genommen. Auch die Funktionsweise
dieser Einrichtungen kann wie anhand von 1 beschrieben
sein.
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In 3 ist
als breite Linie, die den Rechner 33 umgibt, ein Datenbus 35 dargestellt.
Dies symbolisiert, dass die Datenübertragungsverbindungen 4, 7 durch
einen gemeinsamen physikalischen Datenbus hergestellt und betrieben
werden können. Dies gilt optional auch für weitere
Datenverbindungen, auf die noch näher eingegangen wird.
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Der
Rechner 33 ist als sicherer Rechner ausgestaltet, das heißt,
er führt seine Operationen zuverlässig aus. Insbesondere
ist die auf dem Rechner ausgeführte Software sicher ausgestaltet.
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Der
Rechner 33 weist eine Vergleichseinrichtung (beispielsweise
durch Software realisiert) 37 auf, die Signale von nicht
sicheren Systemen 41, 42, die über Datenübertragungsverbindungen 44, 45 mit der
Vergleichseinrichtung 37 verbunden sind, empfängt
und auswertet. Dadurch werden von den beiden nicht sicheren Systemen 41, 42 gelieferte
Informationen miteinander verglichen. Gemäß vordefinierter
Kriterien wird festgestellt, ob der Vergleich auf einen Fehler in
zumindest einem der Systeme 41, 42 Hinweise enthält.
Ist dies der Fall, werden über die Datenübertragungsverbindungen 4, 7 Signale übertragen,
die zu einer Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 9 und zum
Aufleuchten der Leuchten 14, 15 führen.
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Alternativ
oder zusätzlich ist mit dem Rechner 33 ein sicheres
System 47 des Fahrzeugs über eine Datenübertragungsverbindung 48 verbunden. Tritt
in dem sicheren System 47 ein Fehler auf, wird über
die Datenübertragungsverbindung 48 eine Fehlermeldung
an den Rechner 33 übertragen. Bei Empfang der
Fehlermeldung wird wiederum durch Übertragung von Signalen über
die Datenübertragungsverbindungen 4, 7 eine
Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 9 und das Aufleuchten
der Leuchten 14, 15 ausgelöst. Bei dem
sicheren System 47 handelt es sich zum Beispiel um das
Bremssteuerungssystems des Schienenfahrzeugs.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1655583
A2 [0003, 0004]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - „Leitfaden
zur Anwendung der EN 50128 auf Schienenfahrzeugen” vom
31.08.2005, herausgegeben vom Eisenbahn-Bundesamt, Postfach 28 61,
53018 Bonn, Deutschland [0020]
- - Europäischen Norm EN 50128 [0020]