DE19625193C1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Steuerung von korrespondierenden Türen eines Verkehrssystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Steue­ rung der Bewegung einer Fahrzeugtür und einer korrespondie­ renden Haltestellentür eines Verkehrssystems gemäß den Ober­ begriffen der Ansprüche 1 bzw. 4. Unter Verkehrssystem wird hierbei insbesondere ein Nahverkehrssystem verstanden, z. B. ein S-Bahn-, U-Bahn- oder H-Bahn-System (People-Mover).

Bei einem automatischen Nahverkehrssystem mit fahrerlosem Fahrzeugbetrieb wird sowohl das Fahrzeug als auch ein Bahn­ steig einer Haltestelle mittels Türen gesichert. Ein Fahr­ gastwechsel ist demnach nur dann möglich, wenn das Fahrzeug derart positioniert ist, daß Fahrzeugtür und korrespondie­ rende Haltestellentür einander deckungsgleich gegenüberste­ hen. Um möglichst kurze Aufenthaltszeiten zu erreichen, sol­ len dabei die Türen möglichst synchron öffnen und schließen.

Des weiteren sollte vermieden werden, eine der Türen zu öff­ nen, wenn deren korrespondierende Tür aus betrieblichen oder systembedingten Gründen, z. B. bei einer Störung oder bei ei­ ner dispositiven Sperrung, gesperrt ist, und daher nicht ge­ öffnet werden darf. Bei der Realisierung einer derartige Be­ dingungen berücksichtigenden automatischen Steuerung kann aufgrund der gegebenen Verhältnisse eine Verbindung mittels Steuerkabeln zwischen Fahrzeug- und Haltestellentür nicht hergestellt werden.

Bei einer aus der DE 29 10 260 A1 bekannten Türsteuerung für schienengebundene Fahrzeuge wird zur Koordinierung der Türbe­ wegungen eine rechnergesteuerte Übertragungseinrichtung ein­ gesetzt, die auf dem Prinzip einer drahtlosen Funkübertragung beruht. Die dazu außerhalb des Fahrzeugs eingesetzte linien­ förmige Übertragungseinrichtung (LZB) ist allen Fahrzeugtüren und allen Haltestellentüren einer Bahnlinie gemeinsam. Dabei findet die Koordination bezüglich korrespondierender Türen seriell statt. Aufgrund der dadurch bedingten langen Übertra­ gungswege durch mehrere Rechnerebenen der Übertragungsein­ richtung wird Rechnerleistung der beteiligten Rechner gebun­ den. Außerdem wird die Kommunikationszeit in unerwünschter Weise beschränkt, so daß die Koordinierung einzelner Türbewe­ gungen äußerst kompliziert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches und sicher funktionsfähiges Verfahren zur automati­ schen Steuerung korrespondierender Türen eines Verkehrssy­ stems sowie eine zu dessen Durchführung besonders geeignete Vorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.

Zur Koordinierung von Bewegungen korrespondierender Türen miteinander wird dabei jedes eine Bewegung auslösende oder einen Zustand definierende Steuersignal direkt zwischen den Türen übertragen. Mit anderen Worten: eine Kommunikation zwi­ schen korrespondierenden Türen findet nicht - wie bisher - über eine separate, allen Türen gemeinsame linienförmige Übertragungseinrichtung, sondern jeweils direkt von Tür zu korrespondierender Tür statt.

Aufgrund der kurzen Entfernung und der direkten optischen Verbindung zwischen korrespondierenden Türen erfolgt eine Signalübertragung zwischen diesen Türen zweckmäßigerweise be­ rührungslos und im Infrarot-Bereich.

Jede der korrespondierenden Türen kann aktiv werden und ein Öffnen oder Schließen anregen. Dazu wird durch Senden eines Aktivierungssignals des Steuerungssystems der auffordernden Tür und Empfangen dieses Signals vom Steuerungssystem der korrespondierenden Tür direkt und auf kürzestem Wege zwischen den korrespondierenden Türen ein Telegrammverkehr (Handshake-Verfahren) aufgebaut, der eine koordinierte Bewegung gewähr­ leistet. Dabei wird eine Bewegung jeder der Türen erst dann freigegeben, wenn das Aktivierungssignal vom Steuerungssystem der aufgeforderten Tür quittiert wurde. Durch den Telegramm­ verkehr ist somit sichergestellt, daß eine Bewegung der Türen nur dann stattfindet, wenn beide Türen weder gestört, noch aus betrieblichen Gründen gesperrt sind, und sich somit be­ wegen dürfen.

Im geöffneten Zustand überwachen sich beide korrespondieren­ den Türen vorzugsweise gegenseitig. Dazu wird zweckmäßiger­ weise ein die entsprechende Position bestätigendes Zustands­ signal in Form eines Lebenstelegramms zwischen den korrespon­ dierenden Türen übermittelt. Bleibt eine Quittung auf ein solches Lebensdiagramm über einen bestimmbaren Zeitbereich aus, so wird zumindest eine der beiden korrespondierenden Türen geschlossen.

Bezüglich der Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Be­ wegungen korrespondierender Türen eines Verkehrssystems wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merk­ male des Anspruchs 4.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 5 bis 9 angegeben.

Die Fahrzeugtüren und die Haltestellentüren des Verkehrssy­ stems weisen dabei vorteilhafterweise jeweils eine eigenstän­ dige lokale Türsteuerung auf, die alle erforderlichen Abläufe für die Türbewegungen selbständig steuert oder regelt. Diese übergeordneten Steuerungssysteme in Form von Steuerungsrech­ nern für alle Fahrzeugtüren einerseits und für alle Halte­ stellentüren andererseits geben dann lediglich Befehle und werden zweckmäßigerweise zur Steuerung einer koordinierten Bewegung von Fahrzeugtür und korrespondierender Haltestellen­ tür eingesetzt.

Eine Signalübertragung erfolgt zweckmäßigerweise über einen optischen Übertragungskanal direkt und auf kürzestem Wege zwischen den korrespondierenden Türen. Dabei kann die opti­ sche Streuung des Übertragungskanals, d. h. der Leuchtwinkel oder der Streubereich, entsprechend einer erreichbaren oder notwendigen Positioniergenauigkeit zur Erkennung jeweils kor­ respondierender Türen eingesetzt werden. Dazu ist zweckmäßi­ gerweise jeder Fahrzeugtür und jeder Haltestellentür ein Übertragungselement zugeordnet, das mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Steuerungssystem verbunden ist.

Jedes Übertragungselement weist wiederum einen Übertragungs­ sensor auf, der innerhalb des die gegenüberliegende Position der korrespondierenden Tür definierenden Streubereichs ange­ ordnet ist. Außerhalb des Streubereichs liegende Übertra­ gungssensoren gehören somit nicht mehr zu den korrespondie­ renden Türen. Letztere benötigen demnach auch keine Verbin­ dung untereinander. Somit können über eine derartige Daten­ verbindung lediglich jeweils korrespondierende Türen deren Bewegungsabläufe miteinander abstimmen.

Das gesamte Übertragungssystem ist zweckmäßigerweise zur Übermittlung von Signalen im Infrarot-Bereich ausgelegt. Die Steuerungssysteme sowie das Übertragungssystem mit den jewei­ ligen Übertragungselementen der Türen sind vorteilhafterweise modular aufgebaut. Die Modularisierung ermöglicht daher die Ausbildung von Standardkomponenten, was ein besonderer Vor­ teil ist.

Im folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt die Figur sche­ matisch Komponenten eines Verkehrssystems mit einer automati­ schen Steuerung zur Koordination korrespondierender Fahrzeug- und Haltestellentüren.

Das Verkehrssystem 1 ist beispielsweise ein Nahverkehrssystem mit fahrerlosem Betrieb eines in der dargestellten Position an einer Haltestelle 2 stehenden Fahrzeugs 3. Das Fahrzeug 3 ist an einem Linienleiter 4 geführt. Es weist beidseitig Fahrzeugtüren 5, 6 bzw. 7, 8 auf. In dieser Position des Fahrzeugs 3 stehen lediglich die Fahrzeugtüren 7 und 8 kor­ respondierenden Haltestellentüren 9 bzw. 10 direkt und un­ mittelbar gegenüber. Weitere Haltestellentüren 11 und 12 sind nur der Vollstandigkeit halber dargestellt.

Jeder Fahrzeugtür 5 bis 7 sind ein eigenes Übertragungsele­ ment und eine eigene Türsteuerung zugeordnet, wobei lediglich die Übertragungselemente 13, 14 sowie die Türsteuerungen 13a und 14a der Fahrzeugtüren 7 bzw. 8 dargestellt sind. Die Übertragungselemente 13 und 14 sind über die Türsteuerungen 13a, 14a mit einem allen Fahrzeugtüren 5 bis 8 gemeinsamen ersten Steuerungssystem 15 in Form eines Steuerungsrechners verbunden. Die Übertragungselemente 13, 14 und die Türsteue­ rungen 13a bzw. 14a bilden jeweils oder gemeinsam eine modu­ lare Komponente, der auch das erste Steuerungssystem 15 des Fahrzeugs 3 zugeordnet sein kann. Diese ist vorteilhafter­ weise als Standardkomponente ausgebildet, die für eine belie­ bige Anwendung solcher Verkehrssysteme eingesetzt werden kann, bei denen ein gleichzeitiges Bewegen von Fahrzeugtüren 5 bis 8 und Haltestellentüren 9 bis 12 gefordert oder ge­ wünscht ist.

Analog sind jeder Haltestellentür 9 bis 12 ein eigenes Über­ tragungselement 16, 17, 18, 19 und eine eigene Türsteuerung 16a, 17a, 18a bzw. 19a zugeordnet. Die Übertragungselemente 16 bis 19 sind über die Türsteuerungen 16a bis 19a mit einem allen Haltestellentüren 9 bis 12 gemeinsamen zweiten Steue­ rungssystem 20, ebenfalls in Form eines Steuerungsrechners, verbunden. Die Übertragungselemente 16 bis 19 und die Tür­ steuerungen 16a bis 19a sowie gegebenenfalls das zweite Steuerungssystem 20 der Haltestelle 2 bilden ebenfalls eine modulare Komponente.

Die Übertragungselemente 13 und 14 der Fahrzeugtüren 7 und 8 weisen jeweils einen Übertragungssensor 21 bzw. 22 auf. Ent­ sprechend weisen die Übertragungselemente 16 bis 19 der Hal­ testellentüren 9 bis 12 jeweils einen Übertragungssensor 23 bis 26 auf. In dieser Position des Fahrzeugs 3 relativ zur Haltestelle 2 bilden die Übertragungselemente 13 und 16 der korrespondierenden Türen 7 und 9 ein Übertragungssystem. Ent­ sprechendes gilt für die Übertragungselemente 14 und 17 der korrespondierenden Türen 8 und 10 innerhalb des Gesamtsy­ stems.

Die Türsteuerungen 13a, 14a und 16a bis 19a steuern und re­ geln alle für die Bewegung der jeweiligen Tür 5 bis 8 bzw. 9 bis 12 notwendigen oder erforderlichen Ablaufe selbständig. An die Steuerungssysteme 15 und 20 werden lediglich Zu­ standsmeldungen gesendet, und es werden von dort lediglich das Gesamtsystem betreffende Befehle empfangen. Aufgrund er­ forderlicher Kraft- und Wegsensoren sowie der Ansteuerung ist es daher besonders vorteilhaft, jeder Tür 5 bis 12 eine eige­ ne lokale Türsteuerung 13a, 14a, 16a bis 19a zuzuordnen.

Die Signalübermittlung für eine koordinierte Bewegung der korrespondierenden Türen 7 und 9 sowie 8 und 10 erfolgt di­ rekt und auf kürzestem Weg zwischen den Übertragungselementen 13 und 16 sowie 14 und 17 über einen optischen Übertragungs­ kanal. Dieser ist durch die Pfeile 27 bzw. 28 angedeutet. Alle für die koordinierten Bewegungen der Fahrzeugtüren 7, 8 und der korrespondierenden Haltestellentüren 9 bzw. 10 erfor­ derlichen Abläufe werden vom jeweiligen Steuerungssystem 15, 20 koordiniert und von den jeweiligen Türsteuerungen 13a, 16a und 14a, 17a selbständig gesteuert und geregelt. Es liegt im Prinzip der Anordnung, daß nur solche Türen 7, 9 und 8, 10 ihre Bewegungen miteinander koordinieren dürfen, die sich - abgesehen von einer gewissen Positioniergenauigkeit und ohne Bewegung - direkt gegenüberliegen. Diese Koordination der Ablaufe wird im folgenden anhand der korrespondierenden Türen 7 und 9 näher beschrieben.

Beide korrespondierenden Türen 7 und 9 können aktiv werden und ein Öffnen oder Schließen anregen. Dabei läuft zwischen den Türen 7 und 9 über die Übertragungselemente 13 und 16 und über die mit diesen verbundenen Türsteuerungen 13a bzw. 16a ein Telegrammverkehr ab, der über den Übertragungskanal 27 in Form von Signalen aufrechterhalten ist. Durch den Telegramm­ verkehr ist sichergestellt, daß Bewegungen nur dann stattfin­ den, wenn beide Türen 7 und 9 weder gesperrt noch gestört sind und sich somit bewegen dürfen. Die Informationsübertra­ gung zwischen den Türen 7 und 9 erfolgt drahtlos und aufgrund der kurzen Entfernung sowie der direkten und nicht beein­ trächtigten optischen Verbindung vorzugsweise im Infrarot-Be­ reich, für den daher das Übertragungssystem auszulegen ist.

Alle Bewegungskommandos oder -befehle werden von den Steue­ rungssystemen 15 und 20 koordiniert und von den Übertragungs­ systemen 13 bzw. 16 durchgeführt. Sobald eine der Türen 7, 9 von ihrem Steuerungssystem 15, 20 über eine Datenleitung 29 bzw. 30 einen entsprechenden Befehl erhalt, wird zwischen den entsprechenden Übertragungssystemen 13 und 16 ein Aktivie­ rungssignal übermittelt, und es wird ein Telegrammverkehr aufgebaut. Dabei wird ein von der auffordernden Tür 7, 9 über den optischen Übertragungskanal 27 gesendetes Anforderungs­ telegramm vom Überwachungssystem 16, 13 der aufgeforderten Tür 9, 7 quittiert, wobei die Quittierung wiederum von der auffordernden Tür 7, 9 überwacht wird.

Zur Erläuterung der Steuerungslogik sei die Fahrzeugtür 7 auffordernde Tür. Dann ist die Haltestellentür 9 korrespon­ dierende Tür, wenn das Fahrzeug 3 an der Haltestelle 2 ents­ prechend positioniert ist. Ist die aufgeforderte Tür keine korrespondierende Tür 9, oder ist die Steuerung oder die Überwachung der korrespondierenden Tür 9 gestört, so wird keine Quittungstelegramm gesendet. Demzufolge erfolgt keine Türbewegung. Kann oder darf sich die korrespondierende Tür 9 nicht bewegen, so erfolgt eine negative Quittung, und es er­ folgt ebenfalls keine Türbewegung. Demgegenüber erfolgt eine positive Quittung, wenn sich die korrespondierende Tür 9 be­ wegen kann, sich bewegen darf und die Bewegung bereits einge­ leitet hat.

Im geöffneten Zustand überwachen sich die beiden korrespon­ dierenden Türen 7 und 9 ständig über diese Position bestäti­ gende Zustandssignale in Form sogenannter Lebenstelegramme. Bleibt eine Quittung auf ein solches Lebenstelegramm aus, so wird zunächst die entsprechende Tür 7, 9 und anschließend oder gleichzeitig die andere Tür 9, 7 geschlossen.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Vorrichtung ist der direkte und einfache Übertragungsweg zwischen den korrespondierenden Türen 7, 9. Die Aufgaben der direkten örtlichen Koordination wird von den übergeordneten Steuerungssystemen 15, 20 an die direkt betroffenen Komponenten, d. h. an die Türsteuerungen 13a, 16a und von dort an die Übertragungselemente 13, 16 und Übertragungssensoren 21, 23 sowie die Türen 7 bzw. 9 dele­ giert. Es ergeben sich somit Standardkomponenten oder Module, insbesondere die Steuerungssysteme 15, 20, die Übertragungs­ elemente 13, 14, 16 bis 19, die Türsteuerungen 13a, 14a, 16a bis 19a und die Türen 5 bis 12. Aufgrund des modularen Auf­ baus ist während einer Inbetriebsetzung und/oder bei einer späteren Fehlersuche eine besondere Vereinfachung erzielt.

Claims (9)

1. Verfahren zur automatischen Steuerung der Bewegung einer Fahrzeugtür (7, 8) und einer korrespondierenden Haltestellen­ tür (9, 10) eines Verkehrssystems (1), bei dem zur Koordinie­ rung der Bewegungen der Türen (7, 9; 8, 10) miteinander ein entsprechendes Steuersignal direkt zwischen den Türen (7, 9; 8, 10) übertragen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein vom Steuerungssystem (15, 20) der auffordernden Tür (7) gesendetes Aktivierungssignal (Anfor­ derungstelegramm) vom Steuerungssystem (20, 15) der korre­ spondierenden Tür (9) empfangen wird, wobei eine Bewegung jeder der Türen (7, 9) erst dann erfolgt, wenn das Aktivie­ rungssignal vom Steuerungssystem (20, 15) der korrespondie­ renden Tür (9) quittiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Signalübertragung zwischen den Türen (7, 9; 8, 10) optisch erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei geöffneten Türen (7, 9; 8, 10) ein diese Position bestätigendes Zustandssignal (Lebens­ telegramm) zwischen den korrespondierenden Türen (7, 9 bzw. 8, 10) übertragen wird.

4. Vorrichtung zur automatischen Steuerung einer Fahrzeugtür und einer korrespondierenden Haltestellentür eines Verkehrs­ systems, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung koordinierter Türbewegungen der Fahrzeugtür (7, 8) ein erstes Steuerungssystem (15) und der korrespondieren­ den Haltestellentür (9, 10) ein zweites Steuerungssystem (20) zugeordnet sind, wobei jeder Fahrzeugtür (5 bis 8) und jeder Haltestellentür (9 bis 12) eine eigene Türsteuerung (13a, 14a; 16a bis 19a) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Übertragungssystem mit einem mit dem ersten Steuerungssystem (15) verbundenen ersten Übertragungselement (13, 14) sowie mit einem mit dem zweiten Steuerungssystem (20) verbundenen zweiten Übertragungselement (16 bis 19).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das oder jedes Übertragungsele­ ment (13, 14, 16, 17) einen Übertragungssensor (21, 22 bzw. 23, 24) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Übertra­ gungssystem (13, 14; 16 bis 19) zur Übermittlung von Signalen im Infrarot-Bereich ausgelegt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß als Übertra­ gungskanal (25, 26) für Steuersignale die direkte optische Verbindung zwischen den korrespondierenden Türen (7, 9 bzw. 8, 10) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tür (5 bis 12), das dieser zugeordnete Steuerungssystem (15, 20), die dieser zugeordnete Türsteuerung (13a, 14a; 16a bis 19a) und/oder das diesem zugeordnete Übertragungselement (13, 14, 16 bis 19) modular aufgebaut ist.