DE19934388A1

DE19934388A1 - Videoüberwachungssystem für Schienenwagen, insbesondere für im öffentlichen und/oder privaten Nahverkehr einsetzbare Schienenwagen, wie Stadtbahn- und Niederflurwagen u. dgl.

Info

Publication number: DE19934388A1
Application number: DE19934388A
Authority: DE
Inventors: Rolf Wessels; Manfred Fillinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2001-01-25

Abstract

Um mit geringem personellen und technischen Aufwand eine kostengünstige und umfassende Überwachung von Schienenwagen zum Schutz der Fahrgäste und der Schienenwagen zu ermöglichen, wird mit der Erfindung ein Videoüberwachungssystem für Schienenwagen, insbesondere für im öffentlichen und/oder privaten Nahverkehr einsetzbare Schienenwagen, wie Stadtbahn- und Niederflurwagen und dergleichen, vorgeschlagen, welches einen den Innenraum eines Wagens überwachenden Kamerasatz zur Aufnahme von Videosignalen, in jedem Leitstand des Wagens einen Monitor zur Anzeige von Video- und/oder Steuersignalen und ein Bedienfeld zur manuellen Aufschaltung von Video- und/oder Steuersignalen auf den Monitor, einen Bildspeicher zur Aufzeichnung von Videosignalen des Kamerasatzes und wenigstens ein mit dem Monitor, dem Bedienfeld und dem Bildspeicher verbundenes Videosteuermodem zur Übertragung von Video- und/oder Steuersignalen über Niederfrequenz-Verbindungswege und zur ereignisabhängigen Aufschaltung von Video- und/oder Steuersignalen auf den Monitor umfaßt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Videoüberwachungssy stem für Schienenwagen, insbesondere für im öffentlichen und/oder privaten Nahverkehr einsetzbare Schienenwagen, wie Stadtbahn- und Niederflurwagen und dergleichen.

Im Bereich von im öffentlichen Nahverkehr eingesetzten Schie nenwagen sind einerseits zum Schutz der Fahrgäste vor Verlet zungen, Überfällen, Gewaltverbrechen und dergleichen und an dererseits zum Schutz der Schienenwagen gegen Beschädigungen und/oder Zerstörungen durch Vandalismus, Sabotage und der gleichen, verschiedene Überwachungssysteme und -maßnahmen be kannt, beispielsweise sind die Schienenwagen mit Notsprech stellensystemen versehen und umfangreiches Kontroll- bzw. Wachpersonal fährt zumindest teilweise in den Schienenwagen mit.

Von Nachteil ist bei den bisher bekannten Überwachungssyste men und -maßnahmen, daß trotz eines großen Personalaufwandes nur ein unzureichender Schutz gegeben ist.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Videoüberwachungssystem für Schie nenwagen, insbesondere für im öffentlichen und/oder privaten Nahverkehr einsetzbare Schienenwagen, wie Stadtbahn- und Nie derflurwagen und dergleichen, bereitzustellen, welches mit geringem personellen und technischen Aufwand eine kostengün stige und umfassende Überwachung zum Schutz der Fahrgäste und der Schienenwagen ermöglicht.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst, durch ein Videoüber wachungssystem für Schienenwagen, insbesondere für im öffent lichen und/oder privaten Nahverkehr einsetzbare Schienenwa gen, wie Stadtbahn- und Niederflurwagen und dergleichen, um fassend einen den Innenraum eines Wagens überwachenden Kame rasatz zur Aufnahme von Videosignalen, in jedem Leitstand des Wagens einen Monitor zur Anzeige von Video- und/oder Steuer signalen und ein Bedienfeld zur manuellen Aufschaltung von Video- und/oder Steuersignalen auf den Monitor, einen Bild speicher zur Aufzeichnung von Videosignalen des Kamerasatzes und wenigstens ein mit dem Monitor, dem Bedienfeld und dem Bildspeicher verbundenes Videosteuermodem zur Übertragung von Video- und/oder Steuersignalen über die Wagenkupplungen von Niederfrequenz-Verbindungswegen mehrerer in einem Verband zu einem Zug verbundener Wagen und zur ereignisabhängigen Auf schaltung von Video- und/oder Steuersignalen über Niederfre quenz-Verbindungswege und zur ereignisabhängigen Aufschaltung von Video- und/oder Steuersignalen auf den Monitor.

Das erfindungsgemäße Videoüberwachungssystem ermöglicht mit geringem personellen und technischem Aufwand eine kostengün stige und umfassende Überwachung von Schienenwagen zum Schutz der Fahrgäste und der Schienenwagen.

Die Kameras des Kamerasatzes, welcher vorteilhafterweise aus bis zu vier Kameras besteht, zeichnen Bilder in Form vom Vi deosignalen auf, welche von dem Bildspeicher, vorteilhafter weise ein digitaler Bildumlaufspeicher, über 24 Stunden mit einem Bild je halbe Sekunde und Kamera gespeichert werden. Dadurch, daß in jedem Leitstand eines Schienenwagens ein Mo nitor und ein Bedienfeld vorhanden sind, kann der Schienenwa genführer über die Kameras des Kamerasatzes Geschehnisse im und am Schienenwagen beobachten und so die Fahrgäste vor Ver letzungen, Überfällen, Gewaltverbrechen und dergleichen, und den Schienenwagen vor Beschädigungen, Vandalismus und Sabota ge schützen, indem er bei Kenntnisnahme entsprechender Vor gänge. unverzüglich entsprechende Maßnahmen einleiten kann.

Darüber hinaus ist durch die Aufzeichnung der Videosignale eine Verbrechensverfolgung ermöglicht.

Vorteilhafterweise erfolgt seitens des Videosteuermodems eine Modulation bzw. Demodulation der Videosignale, vorzugsweise mit einer Trägerfrequenz von 38,9 MHz und einer Amplitudenmo dulation von 90%. Desweiteren erfolgt vorteilhafterweise sei tens des Videosteuermodems eine Modulation bzw. Demodulation der Steuersignale, vorzugsweise mit einer Trägerfrequenz von 132 kHz und frequenzmoduliert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung werden die Video- und/oder Steuersignale auf Niederfre quenz-Verbindungswegen überlagert, vorzugsweise auf 100 V- Niederfrequenz-Verbindungswegen.

Vorteilhafterweise werden die Videosignale seitens des Vi deosteuermodems geschaltet, das Bedienfeld seitens des Vi deosteuermodems abgefragt und synchronisiert. Seitens des Vi deosteuermodems erfolgt darüber hinaus vorteilhafterweise ei ne Fehlerbearbeitung und es werden Wagensignale wie bei spielsweise Türfreigabe, Licht ein und dergleichen, verarbei tet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung erfolgt ein Signalaustausch zwischen dem Videosteuermo dem und dem Bildspeicher über eine RS232. Darüber hinaus weist das Videosteuermodem eine Schnittstelle für einen I²C- Bus auf, über welchen ein Signalaustausch zwischen dem Vi deosteuermodem und weiteren optionalen Einrichtungen erfolgen kann, wie im weiteren noch näher erläutert.

Darüber hinaus erfolgt seitens des Videosteuermodems eine so genannten Zugtaufe und eine Frittung der Kupplungskontakte eines Schienenwagens während der Zugtaufe, vorzugsweise bei 60 V und 10 mA.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Videosteuermodem aus drei Leiterplatten aufgebaut, einer Hochfrequenz-Leiterplatte, einer Video/Controller-Leiter platte und einer Versorgungs/Peripherie-Leiterplatte.

Die Hochfrequenz-Leiterplatte weist einen Bildsender für 38,9 MHz, umfassend einen Quarzozilator, einen Amplitudenmodula tor, eine Treiberstufe mit Hochfrequenz-Pegeleinstellung, ei nen Symmetrieübertrager und einen Oberwellenfilter, einen Bildempfänger für 38,9 MHz umfassend Oberwellenfilter, eine Vorstufe, einen Gradeausempfänger mit AGC, einen Amplituden modulierten-Demodulator (AM-Demodulator) und einen Videoaus gangstreiber, und einen Filtersatz umfassend einen Umschalter für senden bzw. empfangen von Signalen, einen Symmetrieüber trager, einen Überspannungsschutz und einen Trennfilter für einen Bildträger von 38,9 MHz und einen Steuerträger von 132 kHz auf. Dabei sind die Funktionsmodule der Hochfrequenz- Leiterplatte, d. h. der Bildsender, der Bildempfänger und der Filtersatz jeweils in einem separaten Hochfrequenz-Abschirm- Becher untergebracht.

Die Video/Controller-Leiterplatte des Videosteuermodems hat die Aufgabe die Videosignale zu schalten und die Kommunika tions- und Steueraufgaben, beispielsweise zur Kommunikation und Steuerung mit dem Bildspeicher, abzuwickeln. Die Kommuni kation wird dabei über mehrere in einem Verband zu einem Zug verbundener Wagen realisiert. Vorteilhafterweise wird als Controller ein 80C520 verwendet. Zur Kommunikation mit dem Bildspeicher dient die Com-Schnittstelle 1 im Controller. Der RS232-Pegel wird mit dem Schnittstellentreiber MAX202 er zeugt. Die Kommunikation über den gesamten Zugverband reali siert der Controller über seine Com-Schnittstelle 0, die im Halbduplex-Betrieb mit 1.200 Bit pro Sekunde über ein fre quenzmoduliertes Hochfrequenzmodem (FSK-HF-Modem) arbeitet. Dabei verwendet das FSK-HF-Modem eine Frequenz von 133,05 kHz für LOW und 131,85 kHz für HIGH. Zur Realisierung einer Zug taufe ist es erforderlich, die Daten- bzw. Signalverbindung zwischen den einzelnen Schienenwagen zu unterbrechen und die se beim Aufrüsten schrittweise nach Zuweisung von Zuordnungs adressen wieder zu schließen. Die Trennung wird dabei mit ei nem Trennrelais realisiert. Dabei sind die Modemsignale den Niederfrequenz-Verbindungswegen überlagert. Eine Unterbre chung im Rahmen der Zugtaufe soll sich dabei nur auf das Mo demsignal beziehen, d. h. das Niederfrequenz-Signal darf da bei nicht getrennt werden. Aus diesem Grund wird das Trennre lais durch zwei Drosseln niederfrequenzmäßig überbrückt.

Desweiteren weist die Video/Controller-Leiterplatte einen Tiefpaß auf, welcher verhindert, daß der Modem- oder Bildträ ger die Niederfrequenzwege stören. Zur Schaltung der Videosi gnale werden Relais, vorzugsweise mit vergoldeten Kontakten verwendet. Der Einsatz von Relais ist vorteilhaft, da die Vi deosignale teilweise bidirektional geschaltet werden und die Schalthäufigkeit gering ist. Die Video/Controller-Leiter platte weist desweiteren Videoverstärker auf, die eine Höhen anhebung besitzen, um die Dämpfung durch Überspannungsschut zeinrichtungen an den Videoeingängen, beispielsweise die Diodenkapazität an Überspannungsschutzdioden, auszugleichen. Die Videoverstärker können dabei vom Controller her ihre Ver stärkung um 3 dB erhöhen und damit die Dämpfung des Videoka bels ausgleichen.

Die Versorgungs/Peripherie-Leiterkarte weist eingangsseitig d. h. seitens der Schienenwagenbatterie, einen Schutzbeschal tung auf, und erzeugt alle erforderlichen Betriebsspannungen für das Videosteuermodem, d. h. +12 V, +10 V, +5 V und -5 V. Die Betriebsspannungen sind dabei galvanisch von der Batterie getrennt.

Über einen sogenannten potential gebundenen "Step-up-Wandler" wird aus der Batteriespannung, in der Regel 24 V, eine 60 V Gleichspannung zur Frittung der Wagenkupplungskontakte er zeugt. Die Frittenspannung wird dabei während der Zugtaufe für 1 bis 2 Sekunden angelegt. Dabei fließt ein Strom von et wa 10 mA. Durch diese Maßnahme wird eine eventuell vorhandene Oxidschicht auf den Kontakten der Wagenkupplung beseitigt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Versorgungs/Peripherie-Leiterplatte Optokoppler für Signale wie Aufrüsten, Stillstand, Licht ein, Kamera- und Wagenfort schaltung und dergleichen auf. Die Optokopplereingänge sind für 24 V ausgelegt und können je nach Einstellung des Gegen potentials über sogenannte Jumper nach BNM oder BNP schalten.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung weist das Videoüberwachungssystem einen mit dem Video steuermodem verbundenen Notsprechstellenkoppler auf, welcher die Signale eines autarken Notsprechstellensystems abhört, daraus Notrufsignale isoliert und an das Videosteuermodem leitet, welches dann eine zu dem Notruf zugehörige Kamera des Kamerasatzes automatisch auf den Monitor schaltet. Der Signalaustausch zwischen dem Videosteuermodem und dem Not sprechstellenkoppler erfolgt dabei über einen I²C-Bus. Durch die Notsprechstellenkoppler lassen sich in Schienenwagen be reits vorhandene oder vorgesehene Notsprechstellensysteme mit dem Videoüberwachungssystem kombinieren. Vorteilhafterweise weist der Notsprechstellenkoppler eine potential getrennte Stromversorgung, vorzugsweise von +5 V und +10 V, einen Mi krocontroller mit I²C-Bus-Schnittstelle uns ein frequenzmodu liertes Hochfrequenz-Modem mit Filterübertrager auf. Darüber hinaus weist der Notsprechstellenkoppler vorteilhafterweise einen Pegelkonverter zur Konvertierung von TTL-Pegel auf V.24-Pegel und eine Schnittstelle zum Anschluß eines Prozes sors, vorzugsweise eines INTEL 80 386, sowie eine sogenannte MVB-Karte für einen MVB-Koppler auf.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Videoüberwachungssystems schematisch dargestellt sind. Dabei zeigen:

Fig. 1 in einer Draufsicht schematisch einen mit dem erfin dungsgemäßen Videoüberwachungssystem ausgerüsteten Schienenwagen;

Fig. 2 in einem Blockschaltbild ein erfindungsgemäßes Video steuermodem;

Fig. 3 in einem Blockschaltbild eine Hochfrequenz-Leiterplatte des Videosteuermodems gemäß Fig. 2;

Fig. 4 in einem Blockschaltbild eine Video/Controller-Leiter platte des Videosteuermodems gemäß Fig. 2;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Versorgungs/Peripherie- Leiterplatte des Videosteuermodems gemäß Fig. 2;

Fig. 6 in einer schematischen Darstellung einen Notsprechstel lenkoppler des erfindungsgemäßen Videoüberwachungssy stems und,

Fig. 7 ein Blockschaltbild des Notsprechstellenkopplers gemäß Fig. 6.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen Schienen wagen, welcher mit einem Videoüberwachungssystem versehen ist. Das Videoüberwachungssystem besteht vorliegend aus einem vier Farbkameras K1, K2, K3, K4 aufweisenden Kamerasatz, zwei Videosteuermodems VSM, einem Notsprechstellenkoppler NSK, ei nem digitalen Bildumlaufspeicher DIVIS und in jedem Leitstand A, B des Schienenwagens angeordneten Monitoren M und Bedien feldern BF.

Die Bilder der vier Kameras K1, K2, K3, K4 werden vom digita len Bildumlaufspeicher DIVIS über 24 Stunden mit einem Bild je halbe Sekunde und Kamera gespeichert. Die in den Leitstän den A, B vorhandenen Monitore sind Farb-LCD-Monitore, die Be dienfelder weisen drei entspiegelte Leuchtdrucktaster auf, einen Taster "K+" zur Kamerafortschaltung, einen Taster "W+" zur Wagenfortschaltung und einen Taster "E" zum Beenden einer Bedienungseingabe.

Das Bedienfeld BF und der Monitor M eines jeden Leitstandes A, B sind jeweils mit einem Videosteuermodem verbunden, wel ches wiederum mit dem digitalen Bildumlaufspeicher DIVIS ver bunden ist. Das jeweilige Videosteuermodem übernimmt dabei die ereignisabhängige Schaltung der Videosignale sowie die Übertragung der Videosignale und der Steuersignale über die Wagenkupplungen mehrerer in einem Verband zu einem Zug ver bundener Wagen. Damit kann im aufgerüsteten Leitstand A, B jede Kamera aus jedem Wagen zur Anzeige gebracht werden. Die Übertragung der Video- und/oder Steuersignale über die Wagen kupplung erfolgt durch Modulation und Überlagerung auf vor handenen 100 V-Zug-Niederfrequenz-Verbindungswegen.

Das Videosteuermodem übernimmt dabei folgende Aufgaben:

- Modulation/Demodulation der Videosignale (Bildträgerfre quenz: 38,9 MHz, Modulationsart AM 90%)
- Modulation/Demodulation der Steuersignale (Trägerfrequenz 132 KHz; Modulationsart FSK)
- Überlagerung auf 100 V-Zug-NF-Verbindungswege
- Zugtaufe
- Frittung der Kupplungskontakte während der Zugtaufe (60 V, 10 mA)
- Kommunikation über RS232 mit dem Bildumlaufspeicher DIVIS
- Kommunikation über I²C-Bus mit einem Notsprechstellensystem über einen Notsprechstellenkoppler
- optional Datenaustausch über 12 mit einem MVB-Koppler
- schalten der Videosignale
- Abfrage und Signalisierung des Bedienfeldes BF
- Verarbeitung von Wagensignalen (Aufrüsten Leitstand A, B, Türfreigabe, Licht ein)
- Fehlerbearbeitung.

Der in Fig. 1 dargestellte Notsprechstellenkoppler NSK ist ebenfalls mit den Videosteuermodems VSM verbunden. Der Notsprechstellenkoppler hört die Signale eines autarken Notsprechstellensystems ab, isoliert daraus Notrufsignale und leitet diese dem jeweiligen Videosteuermodem VSM zu. Das Vi deosteuermodem VSM ist damit in der Lage, im Notfall die zu gehörige Kamera K1, K2, K3, K4 auf den Monitor M zu schalten.

Der digitale Bildumlaufspeicher DIVIS zeichnet Videosignale auf einer stoßfesten Festplatte mit Wechselrahmen auf. Nach einem Schadensfall im Schienenwagen wird die Festplatte ent fernt und zur Beweisfindung oder einer erkennungsdienstlichen Behandlung in einer stationären Einheit ausgelesen. Dazu ste hen entsprechende Suchhilfen zur Verfügung. Die Bildaufzeich nung erfolgt je nach Betriebsart in vier Aufzeichnungsphasen, d. h. automatische Umlaufbildaufzeichnung, manuelle Bildauf zeichnung, Bildaufzeichnung nach Betätigung einer Notsprech stelle oder Notbremse und Bildaufzeichnung durch technische Ereignisse wie Aufrüsten, Türfreigabe oder Fehler.

Im aufgerüsteten Zustand hat der Fahrer des Schienenwagens die Möglichkeit sich seine Kamera K1, K2, K3, K4 eines Wagens oder ein sogenanntes Quadbild eines Wagens auf seinen Monitor M zu schalten, d. h. eine gleichzeitige Darstellung der Bilder der Kameras K1, K2, K3, K4 auf dem Monitor M. Werden ein Quadbild oder eine Kamera eines Wagens manuell aufgeschaltet, so verläßt die Bildaufzeichnung des entsprechenden Wagens die automatische Umlaufaufzeichnung und die manuelle aufgeschal teten Bilder aus diesem Wagen werden aufgezeichnet. Ausgehend von einem dunklen Monitor wird mit Betätigen der Taste "K+" auf dem Bedienfeld BF die Kamera K1 des ersten Wagens aufge schaltet. Wird die Taste "K+" innerhalb von 25 Sekunden er neut betätigt, so wird die Kamera K2 aufgeschaltet. Mit jedem weiteren Tastendruck wird um eine Kameranummer weitergeschal tet. Nach der Kamera K4 wird wieder auf Kamera K1 gewechselt. Im Monitor sind dabei die Kameranummer und die Wagennummer eingeblendet.

Mit Betätigen der Taste "W+" wird das Quadbild aus Wagen 1 angezeigt. Bei erneutem Betätigen der Taste "W+" wird das Quadbild aus Wagen 2 gezeigt. Nach Erreichen des letzten Wa gens im Zugverband wird das Quadbild des ersten Wagens mit dem nächsten Tastendruck auf "W+" geschaltet. 25 Sekunden nach der letzten Betätigung der Tasten "K+" oder "W+" wird der Monitor automatisch dunkel geschaltet. Die Dunkelschal tung erfolgt auch mit Betätigen der Taste "E".

Wird in einem Wagen eine Notsprechstelle durch Rufknopf oder Notbremshebel betätigt, so wird im aufgerüsteten Fahrkopf das Quadbild des Wagens auf den Monitor geschaltet, indem die Notsprechstelle betätigt wurde. Die Bildaufschaltung erfolgt dabei auch während der Fahrt. Durch Betätigen der Taste "K+" kann eine einzelne Kamera aus dem entsprechenden Wagen ge wählt werden. Es erfolgt dabei keine automatische Dunkel schaltung des Monitors, sondern dazu muß die Taste "E" betä tigt werden. Wenn vor Betätigen der Taste "E" eine andere Notsprechverbindung aufgebaut wird, wird auf die dazugehörige Kamera gewechselt. Dies gilt auch für einen Notbremswechsel. Mit Beginn der automatischen Bildaufschaltung wird im digita len Bildumlaufspeicher DIVIS die automatische Umlaufbildauf zeichnung verlassen und die auf dem Monitor M geschalteten Bilder werden aufgezeichnet. Nach Betätigen der Taste "E" wird mit der automatischen Bildumlaufzeichnung fortgefahren.

Nach jedem Aufrüsten eines Zugverbandes erscheint im aufgerü steten Leitstand A, B auf dem Monitor M für jeweils vier Se kunden ein Quadbild aus jedem Wagen. Anhand der Quadbilder kann erkannt werden, ob alle vier Kameras K1, K2, K3, K4 im Wagen in Ordnung sind. Bei einer defekten Kamera K1, K2, K3, K4 ist der Bildbereich im Monitor M schwarz. Durch die einge blendete Kameranummer ist die defekte Kameranummer bestimm bar.

Als Hinweis auf eine defekte oder abgedunkelte Kamera im Zug- bzw. Wagenverband blinkt die Meldeleuchte der Taste "E". Bei defekter Bildaufzeichnung aufgrund von Störungen des digita len Bildumlaufspeichers DIVIS blinkt ebenfalls die Taste "E". Durch Betätigen der Taste "W+" kann der jeweils defekte Bild umlaufspeicher DIVIS durch ein komplett schwarzes Bild auf dem Monitor M erkannt werden. Das Blinken der Taste "E" und die Bildaufschaltung werden durch Betätigen der Taste "E" oder automatisch nach 25 Sekunden beendet.

Mit einem eingehenden Türfreigabesignal wird automatisch das Quadbild des letzten Wagens im Zugverband aufgeschaltet. Die Aufschaltung endet dabei zehn Sekunden nach Wegnahme der Türfreigabe. Die maximale Aufschaltzeit beträgt 30 Sekunden.

Auch während der automatischen Bildaufschaltung durch techni sche Ereignisse wird die Umlaufbildaufzeichnung im betroffe nen Wagen unterbrochen und das aufgeschaltete Bild aufge zeichnet. In jedem Fall wird nach 35 Sekunden mit der Umlauf bildaufzeichnung fortgefahren (sogenanntes time-out im Bild umlaufspeicher DIVIS).

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild die jeweils den Leit ständen A, B zugewiesenen Videosteuermodems VSM sowie deren Verbindung über Niederfrequenz-Verbindungswege innerhalb ei nes Wagens und deren Anschluß an Wagenkupplungen. Darüber hinaus zeigt Fig. 2 die Verbindungen der Videosteuermodems VSM mit dem Bildumlaufspeicher DIVIS den Bedienfeldern BF und dem Notsprechstellenkoppler bzw. dem optionalen MVB-Koppler.

Jedes Videosteuermodem VSM ist in einer 19"-Teil-Einschub- Kassette mit 21 TE Breite oder einer Aluminium-Kassette für eine Wandmontage untergebracht. Das Videosteuermodem VSM be steht dabei aus drei Leiterplatten vom Europakartenformat (100 mm × 160 mm). Die Leiterplatten sind dabei über 40- polige Leiterkarten-Steckverbinder untereinander kontaktiert. Die Leiterplatten werden frontseitig über Frontplattenverbin der auf Abstand gehalten. Innerhalb der Kassette werden die Leiterplatten über Führungsschienen fixiert. Über die Front plattenverbinder werden die PE-Flächen der Leiterplatten mit der Frontplatte kontaktiert. Die gesamte Anschlußtechnik zur Peripherie befindet sich auf allen drei Leiterplatten auf der Frontseite. Das innerhalb der Kassette angeordnete Videosteu ermodem besteht aus einer Hochfrequenz-Leiterplatte, einer Video/Controller-Leiterplatte und einer Versorgungs/Periphe rie-Leiterplatte, wie in den Blockschaltbildern in den Fig. 3, 4 und 5 näher dargestellt.

Auf der Hochfrequenz-Leiterplatte befindet sich ein 12-poli ger Wago-Steck-Verbinder X1 für den Anschluß der Wagensigna le. Die Video/Controller-Leiterplatte verfügt über bis zu vier isolierte BNC-Videobuchsen X3, X4, X5, X6 und eine 8- polige RJ-Buchse X7 für die RS232-Verbindung zum digitalen Bildumlaufspeicher DIVIS, sowie über vier Leuchtdioden zur Signalisation von Systemmeldungen. Die Versorgungs/Periphe rie-Leiterplatte besitzt einen 16-poligen Wago-Steckverbinder X8 für die Versorgungsspannung, Das Bedienfeld BF, den I²C- Bus und die Leitstandkennung.

Dabei wird folgende Steckerbelegung verwendet:
X1 Wago-Stecker 12-polig:

Stift
Signal
1	Aufrüsten
2	Stillstand
3	Licht ein
4	NF-Innenraum A (100 V)
5	NF-Innenraum B (100 V)
6	NF-Tnnenxaum Schirm
7	NF-ELA a (100 V)
8	NF-ELA b (100 V)
9	NF-ELA Schirm
10	Kupplung A
11	Kupplung B
12	Kupplung Schirm

X3: ISO BNC für externen Videoeingang
X4: ISO BNC für Videosignale vom digitalen Bildumlaufspeicher DIVIS
X5: ISO BNC für Videosignale zum Monitor M
X6: ISO BNC für Videosignale von bzw. zum Leit stand A, B
X7: RJ-Stecker, 8 polig

Stift
Signal
1	RXD (Eingang) RS232
2	TXD (Ausgang) RS232
3	GND
4
5
6
7
8	P3.2 (GND = Monitorbetrieb)

X8: Wagostecker, 16 polig

Stift
Signal
1	Einspeisung +24 V (BNP)
2	Einspeisung 0V (BNM)
3	Erde
4	Brücke für A-Kopfkennung (GND)
5	Brücke für A-Kopfkennung (DE)
6	I²C-Bus (SDA)
7	I²C-Bus (SCK)
8	I²C-Bus (INT)
9	I²C-Bus (GND)
10	Bedienfeld BNM (OV) für Taster/Lampen
11	Bedienfeld OPTO-DE für Taster K+
12	Bedienfeld OPTO-DE für Taster W+
13	Bedienfeld OPTO-DE für Taster E
14	Bedienfeld Relais DA für Lampe K+; W+
15	Bedienfeld Relais DA für Lampe E
16	Reserve

Verbindungskabel X7/Bildumlaufspeicher DIVIS RS232

Fig. 3 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau einer Hoch frequenz-Leiterplatte des Videosteuermodems VSM. Die Hochfre quenz-Leiterplatte besteht aus drei miteinander verbundenen Funktionsmodulen, einem Bildsender, einem Bildempfänger und einem Filtersatz. Der Bildsender ist für 38,9 MHz ausgelegt und weist einen Quarzoszillator, einen Amplitudenmodulator, eine Treiberstufe mit Hochfrequenzpegeleinstellung, einen Symmetrieübertrager und ein Oberwellenfilter auf. Der Bild empfänger ist ebenfalls für 38,9 MHz ausgelegt und weist ein Oberwellenfilter OFW, eine Hochfrequenzvorstufe, einen Grade ausempfänger mit AGC, einen AM-Demodulator und einen Video ausgangstreiber auf. Der Filtersatz weist einen Umschalter für Senden/Empfangen, einen Symmetrieübertrager, eine Über spannungsschutzeinrichtung sowie ein Trennfilter für 38,9 MHz (Bildträger)/132 KHz (Steuerträger) auf.

Dabei sind die einzelnen Funktionsmodule der Hochfrequenz- Leiterplatte jeweils in einem separaten Hochfrequenz-Ab schirm-Becher angeordnet.

Fig. 4 zeigt in einem Blockschaltbild eine Video/Controller- Leiterplatte des Videosteuermodems VSM. Die Video/Controller- Leiterplatte hat die Aufgabe, die Videosignale zu schalten und mit dem Controller die Kommunikations- und Steueraufgaben abzuwickeln. Zur Kommunikation mit dem Bildumlaufspeicher DIVIS dient die COM-Schnittstelle 1 im Controller. Der RS232 Pegel wird mit einem Schnittstellentreiber MAX202 erzeugt. Die Kommunikation über den gesamten Zugverband realisiert der Controller über seine COM-Schnittstelle 0, welche im Halbdu plex mit 1200 Bit pro Sekunde über ein FSK-HF-Modem arbeitet.

Das FSK-HF-Modem verwendet dabei ein Frequenz von 133,05 KHz für Data = LOW und eine Frequenz von 131,85 KHz für Data = HIGH.

Wie bereits erläutert, ist zur Realisierung der Zugtaufe er forderlich, daß die Datenverbindung zwischen den einzelnen Wagen eines Zugverbandes unterbrochen werden und diese beim Aufrüsten der Wagen zu einem Zugverband schrittweise nach Zu weisung von Zuordnungsadressen wieder geschlossen werden. Diese Trennung übernimmt das in Fig. 4 mit "LOOP" gekennzeich nete Relais. Das Modemsignal des FSK-HF-Modem ist dem 100 V NF-Verbindungsweg überlagert. Eine Unterbrechung bezieht sich dabei nur auf das Modemsignal. Das 100 V NF-Signal wird nicht getrennt. Aus diesem Grund wird das "LOOP"-Relais durch zwei Drosseln niederfrequenzmäßig überbrückt, wie in Fig. 4 darge stellt. Der in Fig. 4 vor dem ELA-Anschluß, einem 100 V Nieder frequenzanschluß mit der Steckerbelegung X1, PIN 7, 8 und 9 ist ein Tiefpass mit 2 × 22 mH und 22 nF angeordnet, der ver hindert, daß der Modem- oder Bildträger die ELA-Anlage stö ren.

Zur Schaltung der Videosignale werden Relais mit vergoldeten Kontakten verwendet. Da die Videosignale teilweise bidirek tional geschaltet werden und die Schalthäufigkeit gering ist, ist der Einsatz von Relais sinnvoll. Die in Fig. 4 dargestell ten Videoverstärker besitzen eine Höhenanhebung um die Dämp fung durch die Diodenkapazität an den Überspannungsschutz dioden und den Videoeingängen auszugleichen. Die Verstärker, die, wie in Fig. 4 dargestellt, ihr Videosignal vom Gegenkopf X6 erhalten oder zum Gegenkopf X6 treiben, können ihre Ver stärkung vom Controller über die RX/TX-GAIN-Signale um 3 dB erhöhen und damit die Dämpfung des Videokabels zwischen den Fahrköpfen X6 ausgleichen.

Fig. 5 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau einer Versor gungs/Peripherie-Leiterplatte eines Videosteuermodems VSM. Die Leiterplatte ist eingangsseitig X8, Stift 1, 2, 3 mit ei ner Schutzbeschaltung 5 versehen und erzeugt die Betriebs spannungen +12 V, +10 V, +5 V und -5 V für das Videosteuermodem. Die Spannungen sind dabei galvanisch von der eingangsseitig (X8, Stift 1, 2, 3) angeschlossenen Wagenbatterie (24 V) ge trennt.

Über den in Fig. 5 dargestellten potentialgebundenen Step-up- Wandler (24 V/60 V) wird aus der Batteriespannung von 24 V eine 60 V-Gleichspannung zur Frittung der Wagenkupplungskontakte erzeugt. Die Frittenspannung wird während der Zugtaufe für ein bis zwei Sekunden angelegt. Dabei fließt ein Strom von etwa 10 mA. Durch diese Maßnahme wird eine gegebenenfalls vorhandene Oxidschicht auf den Kontakten der Wagenkupplung beseitigt. Durch die Erregung von K10 wird die Frittenspan nung ausgegeben. Mit K20 werden die Kupplungskontakte über die der Frittungsstrom fließt mit einem Widerstand belastet. Der Controller der in Fig. 4 dargestellten Video/Controller- Leiterplatte sorgt dafür, daß von einer Kupplungsseite (Wagen n) gespeist und von der anderen Seite (Wagen n+1) belastet wird.

Desweiteren weist die Versorgungs/Peripherie-Leiterplatte, wie in Fig. 5 dargestellt, Optokoppler für die Signale Aufrü sten, Stillstand/Türfreigabe, Licht ein, Taster K+, Taster W+ und Taster E auf. Dabei sind die Optokopplereingänge für 24 V ausgelegt und können je nach Einstellung des Gegenpotentials über Jumper nach BNM oder BNP schalten.

Darüber hinaus weist die Versorgungs/Peripherie-Leiterplatte Relaiskontakte K30 und K40 für die Leuchtsignale in den Ta stern K+ und W+ (X8 Stift 14) und den Taster E (X8 Stift 15) auf.

Fig. 6 zeigt schematisch einen Notsprechstellenkoppler NSK, welcher mit dem Videosteuermodem VSM zum Signalaustausch über einen I²C-Bus verbunden ist. Der Notsprechstellenkoppler ist dabei das Bindeglied zwischen einem autarken Notsprechstel lensystem und dem Videosteuermodem VSM. Der Notsprechstellen koppler hört den frequenzmodulierten (FSK-modulierten) Si gnal- bzw. Datenverkehr auf einem Notsprechstellen-Hochfre quenz-Bus mit und isoliert daraus die Signale, die eine Sprechverbindung signalisieren. Der Notsprechstellenkoppler weist dazu eine I²C-Schnittstelle auf, welche, wie bereits erläutert, über einen I²C-Bus mit der I²C-Schnittstelle des Videosteuermodems VSM verbunden ist. Die seitens des Not sprechstellenkopplers NSK isolierten Sprachverbindungssignale werden über diese Schnittstelle zum Videosteuermodem übertra gen. Dabei werden die Signale in Form von Datentelegrammen über den I²C-Bus übertragen, wobei das Videosteuermodem VSM der Master und der Notsprechstellenkoppler NSK der Slave ist. Der Slave kann dabei eine maximale Clock-rate von 4,8 KHz verarbeiten. Dabei werden bidirektional zwischen dem Video steuermodem VSM und dem Notsprechstellenkoppler NSK ein Adressbyte und 18 Datenbytes übertragen. Die Telegrammbele gung der I²C-Schnittstelle ist dabei wie folgt aufgebaut:

Datenrichtung vom Notsprechstellenkoppler zum Videosteuermo dem:

- Organisation im Statusbyte (0Dh)

PF = 1 entspricht PC104 Ausfall
DS = 1 entspricht Übertragung alter PC-Daten

- Bedeutung der Notsprechstellenkennzeichen (0Eh)

Die Sprechstellen-Statusabfrage erfolgt nur für die sich im Zugverband befindlichen und fehlerfrei arbeitenden Fahrgast sprechstellen.

- Bedeutung der Notsprechstellen, Türnummern und Wagennummern (0Fh, 10 h)
Türnummer ist die physikalische Türnummer im Wagen auf die, die Türsprechstelle adressiert ist.

Wagennummer ist die Wagen-Ordnungsnummer im Zugverband. Der führende Wagen hat die Nr 1 der 1. gezogenen Wagen. Die Nr. 2 usw.

- Bedeutung der ASCII-Zeichen in den Notsprechstellen, Be fehlsart (11 h)

Eine Sprechverbindung wird durch 31 h und 34 h geklammert. Und durch Betätigen der Sprechstelle ausgelöst.

Die Datenbyts (00h bis 0Ch) werden nur mit Werden versehen, wenn der Notsprechstellenkoppler NSK eine Verbindung mit den MVB-Bus über die PC104 CPU hat und im Datenbyte (0Dh) das Bit D0 gleich 0 ist. Wenn das Bit "PF" im Datenbyte (0Dh) gleich '1' ist, müssen die Signale

- Türfreigabe
- Licht Ein

von den Fahrzeugsignalen über die Digitaleingänge gelesen werden.

Datenrichtung vom Videosteuermodem zum Notsprechstellenkopp ler:

Das in Fig. 7 dargestellte Blockschaltbild zeigt den Aufbau des Nutzsprechstellenkopplers NSK der Funktionsmodule für ei ne potentialgetrennte Stromversorgung PS für +5 V und +10 V, einen Microcontroller mit I²C-Bus-Schnittstelle als Slave, ein HF-FSK-Modem mit Filterübertrager und einen TTL/V.24- Pegelkonverter PK, eine PC104 Buchsenleiste, eine PC104 SPU mit einem 80 386er Prozessor von INTEL und eine MVB-PC104- Karte aufweist.

Der Signalaustausch zwischen dem Videosteuermodem VSM und dem Bildumlaufspeicher DIVIS erfolgt in Form von Telegrammen über die RS232-Schnittstelle, wie in Fig. 2 dargestellt und bereits erläutert. Der Telegrammverkehr ist dabei wie folgt aufge baut:
Grundsätzlicher Programmaufbau:

- Triggerzeichen (Kleinbuchstaben, ASCII)
- Datenzeichen (ASCII, nur Ziffern und Großbuchstaben)
- Return, CR (0D hex)

Kopplerstruktur:

- Master ist das Videosteuermodem
- Slave ist der Videoprozessor

Zur Definition des Signalaustausches in Form von Telegrammen zwischen den Steuermodems VSM der Leitstände A, B eines jeden Wagens wird ein HF-Modem verwendet. Diese HF-Modem verlangt, daß jede Übertragung mit der Sequenz FFh, AAh beginnt. Die Telegramme haben dabei folgende Struktur:
FFh, AAh, (Daten), (CR), (CRC).

Die Daten sind immer ASCII-Zeichen und beginnen mit einem kleinen Buchstaben. Das Modemschaltsignal Rx/Fx muß noch 30 msec nach Ende des letzten Stopbits auf 0 gehalten werden. Die CRC ist eine Exklusiv- oder Prüfsumme.

Das aufgerüstete Videosteuermodem VSM ist Master, die anderen Videosteuermodems der in einem Verband zu einem Zug verbunde nen Wagen sind Slave.

Es kann zwischen zwei Telegrammarten unterschieden werden. Zum einen Telegramme für alle Teilnehmer. Zum anderen teil nehmerselektive Telegramme.

Die Telegramme für alle Teilnehmer werden dreimal nacheinan der gesendet. Sie werden von den Teilnehmern nicht quittiert. Die teilnehmerselektiven Telegramme müssen von dem als Slave arbeitenden Videosteuermodem innerhalb von 100 msec quittiert werden. Die als Slave arbeitenden Videosteuermodems VSM sen den nur positive Quittungen. Wenn ein als Slave arbeitendes Videosteuermodem VSM das eingehende Telegramm nicht verstan den hat, erfolgt eine Quittung. Bei fehlender Quittung wie derholt das als Master arbeitende Videosteuermodem VSM das Telegramm dreimal.

Folgende Telegramme sind vorgesehen:

Resettelegramm

Es handelt sich dabei um ein Telegramm für alle Teilnehmer. Das Resettelegramm zwingt alle Videosteuermodems VSM in den Resetzustand. Die dabei zu übertragenden Daten ("a") werden dreimal gesendet.

Telegramm bei Statusaufruf während der Zugtaufe

Mit diesem Telegramm wird das nächstfolgende Videosteuermo dem angesprochen, bevor es seine Zuordnungsadresse erhält. Dabei werden die Daten ("s", "0", "0") vom als Master ar beitenden Videosteuermodem VSR gesendet und das angespro chene als Slave arbeitende Videosteuermodem VSM sendet fol gende Antwortdaten ("s", "0") zurück.

Telegramm zur Übermittlung der Zuordnungsadresse

Dazu werden als Daten übertragen "z", FK, W wobei FK den Leitstand bezeichnet und der Wert 1 den Leitstand in Fahrt richtung (im ersten Wagen sitzt dort der Fahrer) und 2 den Leitstand gegen die Fahrrichtung kennzeichnet. W ist die logische Wagennummer in einem Zugverband, wobei der Inhalt 1 den aufgerüsteten Wagen, d. h. den mit einem Fahrer verse henen Wagen bezeichnet und 2 bis n den erstgezogenen Wagen bis maximal n kennzeichnet. Als Antwort wird ein Telegramm mit den Antwortdaten "s", "0" zurückgesendet.

Telegramm bei zyklischer Statusabfrage

Dabei wird ein Telegramm mit den Daten "s", FK, W übertra gen (Erläuterung siehe oben). Als Antwort wird jeweils ein Telegramm mit den Antwortdaten "s", ST, NB, FZ, NS zurück gesendet, wobei ST ein Statuskennzeichen ist und die Werte b0 bis b3 enthalten kann, wobei b0 bis b3 folgende Bedeu tungen haben:
b0: alles o. K.
b1: Kamerastörung/Sammelstörung
b2: Bildumlaufspeicherstörung
b3: Leitstandkennung (0 = A, 1 = B)

NB gibt den Status der Notbremsen der einzelnen Wagen an und kann Werte von b0 bis b3 einnehmen, wobei die Werte b0 bis b3 folgende Bedeutung haben:
b0: Notbremse 1 gezogen
b1: Notbremse 2 gezogen
b2: Notbremse 3 gezogen
b3. Notbremse 4 gezogen.

FZ kennzeichnet Fahrzeugsignale vom MVB-Koppler. Dabei kön nen Werte von b0 bis b3 eingenommen werden, wobei die Werte b0 bis b3 folgende Bedeutung haben:
b0: Türfreigabe,
b1: Licht Ein
b2: frei
b3: frei

NS gibt den Status der betätigten Notsprechstellen an und kann Werte von 1 bis 8 einnehmen. Die Werte 1 bis 8 ent sprechen dabei den jeweiligen Türen 1 bis 8 des entspre chenden Wagens.

Telegramm für den Befehl zur Durchführung der Frittung

Dabei werden seitens des als Master arbeitenden Videosteu ermodems VSM als Daten "f" dreimal gesendet. Antwortdaten seitens der als Slave arbeitenden Videosteuermodems sind nicht erforderlich.

Telegramm für Befehle zum Einstellen der Videoverstärkung und zum Schalten der Videorelais. Dabei wird ein Telegramm mit den Daten "v", FK, W, V1, V2, V3, RT, WA, WB, VE vom als Master arbeitenden Videosteuermodem übertragen. FK be zeichnet, wie bereits oben erläutert, den jeweiligen Leit stand und W die logische Wagennummer im Zugverband.

V1 bezeichnet den Ausgang vom HF-Bildempfänger (LP2, IC5), V2 den Videotreiber zum Bildsender (LP2, IC6) und V3 den Videotreiber vom Bildumlaufspeicher DIVIS oder einen exter nen Videotreiber (LP2, IC8). V1 bis V3 können dabei als In halt die Werte H bzw. T für eine hohe Verstärkung bzw. eine tiefe Verstärkung einnehmen. Dabei beträgt die Differenz zwischen Verstärkung hoch bzw. Verstärkung tief 3dB.

RT schaltet das Videosignal zwischen Empfänger und Sender. R bestimmt dabei die Empfangsrichtung und T die Senderich tung.

WA und WB betreffen die Videowahl des Leitstandes A bzw. des Leitstandes B. Dabei können die Werte K und V eingenom men werden. K verbindet den Videosender bzw. -empfänger mit dem Gegenkopf (bidirektionaler Betrieb). V verbindet den Videosender bzw. den Monitor mit wagenspezifischen Video quellen (Kamerasatz, Kamera K1 bis K4).

VE: schaltet die wagenspezifischen Videoquellen zwischen dem Bildumlaufspeicher und dem externen Videoeingang (bei spielsweise Rückspiegelfunktion). V schaltet dabei das Vi deosignal vom Bildumlaufspeicher und E den externen Video eingang.

Als Antwort wird ein Telegramm mit den Antwortdaten "s", "0" übertragen.

Telegramme für Befehle vom als Master arbeitenden Vi deosteuermodem VSM für die wagenspezifischen Bildumlauf speicher-Videoprozessoren und das Bedienfeld BF

Dabei wird ein Telegramm mit den Daten "b", W, M, Q über tragen. W bezeichnet, wie oben bereits erläutert, die logi sche Wagennummer im Zugverband. M bezeichnet den Modus der Kameraaufschaltung auf den Monitor M. Dabei werden die In halte K für eine automatische Kameraaufschaltung aufgrund technischer Ereignisse, N für eine automatische Kameraauf schaltung bei betätigen einer Notsprechstelle oder eines Notsprechschalters und T für eine automatische Kameraauf schaltung durch Alarmtaster und dergleichen und M für eine manuelle Kameraaufschaltung durch den Fahrer übertragen. Q im Telegramm bezeichnet die Quelle, d. h. die jeweils aufge schaltete Kamera. Bei einem Wert von Q = 0 wird ein Quad bild von vier Kameras K1 bis K4, bei Werten von Q = 1 bis Q = 4 jeweils ein Bild der Kamera K1 bis K4 auf den Monitor aufgeschaltet. Bei einem Wert von Q = C wird auf dem Bild umlaufspeicher zurückgeschaltet, was dem Normalzustand ent spricht.

Als Antwort wird ein Telegramm mit den Antwortdaten "s", "0" übertragen.

Als Slaveadresse wird jeweils nur die Wagennummer angege ben. Welches der beiden Videosteuermodems VSM des Wagens den Befehl ausführt, hängt von der jeweiligen Leitstandken nung ab. Der Bildumlaufspeicher ist dabei jeweils im Leit stand A eines Wagens angeordnet.

Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung verbleiben sämt liche Relais noch im abgefallenen Zustand. Nach einer EPROM- /RAM-Prüfung und Initialisierung wird folgender Grundzustand eingestellt:
COM 0: 1200, N, 8, 1
HF-Modem: RX
COM 1: 9600, N, 8, 1
I²C-Bus: Off, STA, +5 V V, SCK, +5 V V
"LOOP"-Relais erregen: Die HF-mäßige Verbindung zur Wagen kupplung wird dadurch unterbrochen.
TX-, RX-, VP-GAIN und MONOFF: 1
Federspeicher: löschen
Zugabbild: löschen

Das aufgerüstete Videosteuermodem VSM ist auf dem HF-Steuer bus als Master geschaltet. Das Aufrüsten wird durch ein LOW- Signal erkannt. Das als Master arbeitende Videosteuermodem erhält die Leitstandkennung 1. Nach einer Wartezeit von zwei Sekunden wird das oben erläuterte Resettelegramm gesendet. Nach weiteren zwei Sekunden wird der Zugverband aufgebaut. Das als Master arbeitende Videosteuermodem sendet das oben erläuterte Telegramm für einen Statusaufruf während der Zug taufe, welches nur vom Gegenleitstand im eigenen Wagen gehört werden kann. Dieser Leitstand quittiert mit einem Telegramm mit den Antwortdaten "s", "0". Im nächsten Schritt erhält das Videosteuermodem im Gegenleitstand das oben erläuterte Tele gramm zur Übermittlung der Zuordnungsadresse ("z", "2", "1", d. h. Gegenfahrtrichtung, Wagen 1). Das Videosteuermodem quit tiert dieses mit einem Telegramm mit den Antwortdaten "s", "0" und schließt das "LOOP"-Relais. Das als Master arbeitende Videosteuermodem sendet daraufhin erneut das oben erläuterte Telegramm für den Statusaufruf während der Zugtaufe mit den Daten "s", "0", "0", wobei dieses Telegramm die Basisadresse der ungetauften Videosteuermodems VMS ist. Sofern ein zweiter Wagen angekuppelt ist, kann sich nun nur noch das Videosteu ermodem im zweiten Wagen in Fahrtrichtung angesprochen füh len. Dieses meldet sich daraufhin mit einem Telegramm mit den Daten "s", "0". Danach sendet das als Master arbeitende Vi deosteuermodem VSM ein Telegramm zur Übermittlung der Zuord nungsadresse, wie oben bereits erläutert. Dabei hat das als Master arbeitende Steuermodem zuvor FK auf den Wert 1 geto gelt und W um den Wert 1 erhöht ("z", "1", "2", d. h. Fahrt richtung, Wagen 2). Dies wird solange fortgesetzt, bis sich auf das Telegramm für den Statusaufruf während der Zugtaufe kein Videosteuermodem mehr meldet.

Der ermittelte Zugverband (Zuglänge) wird im als Master ar beitenden Videosteuermodem gespeichert. Das als Master arbei tende Videosteuermodem sendet dann das Telegramm zur Durch führung der Frittung der Fahrzeugkupplung ("f", dreimal ge sendet). Jedes Videosteuermodem VSM mit FK = 1 (Leitstand in Fahrtrichtung) schaltet für zwei Sekunden über das Relais K20 einen Lastwiderstand ein. Jedes Videosteuermodem mit FK = 2 (Kopf gegen die Fahrtrichtung) schaltet für zwei Sekunden über das Relais K10 die Frittenspannung ein. Während K10 oder K20 angezogen sind, wird das "LOOP"-Relais geöffnet. Nach dem Telegramm zur Durchführung der Frittung wartet das als Master arbeitende Videosteuermodem drei Sekunden lang. In dieser Zeit werden die "LOOP"-Relais geschlossen und die Bild- Sender-Empfänger aktiviert. Dieses Videosteuermodem VSM mit FK = 1 schaltet auf TX und TX GAIN = 0. Jedes Videosteuermo dem VSM mit FK = 2 schaltet auf RX und RX GAIN = 0, was einer Verstärkung um 3 dB entspricht. Für beide Videosteuermodems eines Wagens stehen die Relais WA, WB auf K.

Damit ergibt sich für die Videopegel folgende Schaltmatrix:
TX GAIN = 0 → Verstärkung 0 dB
TX GAIN = 1 → Verstärkung -3 dB
RX GAIN = 0 → Verstärkung +3 dB
RX GAIN = 1 → Verstärkung 0 dB
VP GAIN = 0 → Verstärkung +3 dB
VP GAIN = 1 → Verstärkung 0 dB
MONOFF = 0 → Monitor an
MONOFF = 1 → Monitor aus

Jedes Videosteuermodem mit Leitstandkennung FK = 0 sendet seine Wagennummer zum Bildumlaufspeicher DIVIS. Das als Ma ster arbeitende Videosteuermodem sendet zyklische Statusab fragen entsprechende dem oben erläuterten Telegramm zur zy klischen Statusabfrage ("s", FK, W) und überprüft, ob in al len Wagen des Zugverbandes sich im Leitstand A alle Bildum laufspeicher DIVIS als o. K. gemeldet haben. Sofern diese Be dingung nicht innerhalb von vier Minuten nach dem Aufrüsten erfüllt ist, wird mit der Quadbildaufschaltung des Wagens mit der kleinsten Zuordnungsnummer begonnen. Dabei wird ein Tele gramm für Befehle vom als Master arbeitenden Videosteuermodem für die wagenspezifischen Bildumlaufspeicher Videoprozessoren und das Bedienfeld BF gesendet. Vier Sekunden später folgt der nächste Wagen. Im Normalfall werden gesendet:
"b", "1", "K", "0" für den ersten Wagen und "b", "2", "K", "0" für den zweiten Wagen usw.

Sofern sich ein Videosteuermodem VSM auf eine zyklische Sta tusabfrage mit drei Wiederholungen nicht mehr meldet, sendet das als Master arbeitende Videosteuermodem ein oben erläuter tes Reset-Telegramm ("a", dreimal gesendet) und baut den Zug verband mit Frittung neu auf. Dieser Vorgang läuft für ein Videosteuermodem nur einmal ab, es sei denn, es wird neu auf gerüstet. Das als Master arbeitende Videosteuermodem VSM schaltet den Monitor des entsprechenden Wagens ein (MONOFF = 0). Empfängt das als Master arbeitende Videosteuermodem VSM auf eine zyklische Statusabfrage eine Quittung mit der Infor mation "Licht Ein", schaltet dieses für dreißig Sekunden, welche nachträgerbar sind, die Bedienfeldlampe im Bedienfeld BF ein.

Bei Betätigen der Tasten "K+", "W+" und "E" werden entspre chend parametrisierte Telegramme für Befehle vom als Master arbeitenden Videosteuermodem für die wagenspezifischen Bild umlaufspeicher-Videoprozessoren und das Bedienfeld BF ent sprechend einer manuellen Bildaufschaltung übertragen. Eine Notsprechstellenbetätigung oder Notbremsenbetätigung, welche durch das Antworttelegramm entsprechend der oben erläuterten Telegramme für Befehle zum Einstellen der Videoverstärkung zum Schalten der Videorelais erkannt wird, schaltet im Fahr erleitstand ein Quadbild vom betroffenen Wagen auf. Die Bild aufschaltung durch Notsprechstelle oder Notbremse hat dabei höchste Priorität. Weitere automatische Bildaufschaltungen erfolgen, wie bereits erläutert, bei Sabotage, Fehler, Aufrü sten oder Türfreigabe.

Zur Ausführung des Aufschaltbefehls wird das bereits oben er läuterte Telegramm für Befehle vom als Master arbeitenden Vi deosteuermodem für die wagenspezifischen Bildumlaufspeicher und die Bedienfelder BF empfangen ("b", W, M, Q).

Beim Signalaustausch zur Kommunikation zwischen dem Video steuermodem VSM und dem Notsprechstellenkoppler NSK bzw. dem MVB-Koppler verwertet das Videosteuermodem VSM die Daten Türfreigabe, Licht Ein, Notbremse 1 bis Notbremse n, PC104 bzw. MVB-Ausfall, Notsprechstellenkennzeichen, Notsprechstel lentürnummer, Notsprechstellenwagennummer und Notsprechstel lenbefehlsart, welche über den I²C-Bus vom Notsprechstellen koppler NSK bzw. MVB-Koppler übertragen werden. Der genaue Aufbau dieser Telegramme ist oben bereits im Zusammenhang mit der Schnittstellenbelegung zwischen dem Videosteuermodem VSM und dem Notsprechstellenkoppler NSK erläutert.

Wenn das Signal PC104 bzw. MVB-Ausfall = 1 ist, werden die Informationen Türfreigabe und Licht Ein von den entsprechen den Digitaleingängen gelesen. Die von dem Videosteuermodem VSM zu verwertenden Daten vom Notsprechstellenkoppler NSK bzw. vom MVB-Koppler werden als Antworttelegramm auf eine zy klische Statusabfrage gesendet. Dabei müssen für die Antwort auf eine zyklische Statusabfrage bei den Notsprechstellenda ten Informationen über die Betätigung der einzelnen Türen ei nes Wagens isoliert werden. Dazu wird das Notsprechstellen kennzeichen auf "a" und "b" überprüft. Dabei bedeutet "a", daß alle bestehenden Sprechverbindungen gelöscht werden. Die Parameter nach Kennzeichen "b" werden nur dann ausgewertet, wenn die Wagennummer mit der eigenen Wagennummer überein stimmt.

Wie oben bereits im Zusammenhang mit der Schnittstellenbele gung des Videosteuermodems VSM und des Notsprechstellenkopp lers NSK bezüglich des I²C-Busses erläutert, beginnt eine be stehende Not-Sprechverbindung mit der Befehlsart 31 h und en det mit der Befehlsart 34 h. Dabei teilt der Parameter 1 die physikalische Türnummer des jeweiligen Wagens mit.

Wird auf eine zyklische Statusabfrage mit einem gesetzten Fehlerbit reagiert, so wird von diesem Wagen das Quadbild für maximal 25 Sekunden aufgeschaltet. Gleichzeitig blinkt die Taste "E" mit einer Blinkfrequenz von etwa 1 Hz. Das Blinken der Taste "E" und das Quadbild können auch vorher durch betä tigen der Taste "E" beendet werden. Dieser Fehler gilt dann als quittiert, bleibt jedoch im Fehlerspeicher bis zum näch sten Aufrüsten gespeichert. Fehlermeldungen werden erst nach Ablauf von 4 Minuten nachdem zum ersten Mal eine zyklische Statusabfrage gesendet oder empfangen wurde im als Master ar beitenden Videosteuermodem gespeichert oder zur Übertragung zum MVB-Bus freigegeben.

Zur Diagnose bietet das Videosteuermodem VSM drei Diagnosee benen:

Diagnose-Leuchtdioden

Diese Leuchtdioden signalisieren die wichtigsten Betriebs zustände.

Textinformationen auf dem FSK-HF-Bus

Diese Informationen können im Fahrzeug mit eine HF-Modem, einem Laptop und einem Terminalprogramm mitgelesen werden.

Monitorbetrieb

Dieser dient der Diagnose am Prüfplatz.

Claims

1. Videoüberwachungssystem für Schienenwagen, insbesondere für im öffentlichen und/oder privaten Nahverkehr einsetzbare Schienenwagen, wie Stadtbahn- und Niederflurwagen und der gleichen, umfassend einen den Innenraum eines Wagens überwa chenden Kamerasatzes zur Aufnahme von Videosignalen, in jedem Leitstand des Wagens einen Monitor zur Anzeige von Video- und/oder Steuersignalen und ein Bedienfeld zur manuellen Auf schaltung von Video- und/oder Steuersignalen auf den Monitor, einen Bildspeicher zur Aufzeichnung von Videosignalen des Ka merasatzes und wenigstens ein mit dem Monitor, dem Bedienfeld und dem Bildspeicher verbundenes Videosteuermodem zur Über tragung von Video- und/oder Steuersignalen über Niederfre quenz-Verbindungswege und zur ereignisabhängigen Aufschaltung von Video- und/oder Steuersignalen auf den Monitor.

2. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 1, wobei seitens des Videosteuermodems eine Modulation/Demodulation der Videosi gnale erfolgt, vorzugsweise mit einer Trägerfrequenz von 38,9 MHz und einer Amplitudenmodulation von 90%.

3. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei seitens des Videosteuermodems eine Modulation bzw. De modulation der Steuersignale erfolgt, vorzugsweise mit einer Trägerfrequenz von 132 KHz und frequenzmoduliert.

4. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 3, wobei seitens des Videosteuermodems die Vi deo- und/oder Steuersignale auf Niederfrequenz-Verbindungs wege überlagert werden, vorzugsweise auf 100 V-Niederfrequenz- Verbindungswegen.

5. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 4, wobei seitens des Videosteuermodems die Vi deosignale geschaltet werden.

6. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 5, wobei seitens des Videosteuermodems das Be dienfeld abgefragt wird.

7. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 6, wobei seitens des Videosteuermodems das Be dienfeld synchronisiert wird.

8. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 7, wobei seitens des Videosteuermodems Wagensi gnale verarbeitet werden.

9. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, wobei seitens des Videosteuermodems eine Fehlerbearbeitung erfolgt.

10. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 9, wobei seitens des Videosteuermodems eine Zugtaufe erfolgt.

11. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 10, wobei seitens des Videosteuermodems eine Frittung der Kupplungskontakte der Wagen während einer Zug taufe erfolgt, vorzugsweise bei 60 V und 10 mA.

12. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalaustausch zwischen dem Videosteuermodem und dem Bildspeicher über eine RS232-Verbindung erfolgt.

13. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen mit dem Videosteuermodem verbundenen Notsprechstellenkoppler, welcher die Signale eines autarken Notsprechstellensystems abhört, daraus Notrufsignale isoliert und an das Videosteuer modem leitet, welches dann eine zu dem Notruf zugehörige Ka mera des Kamerasatzes auf den Monitor schaltet.

14. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 13, wobei ein Signalaufstausch zwischen dem Videosteuermodem und dem Not sprechstellenkoppler über einen I²C-Bus erfolgt.

15. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei der Notsprechstellenkoppler einen MVB-Koppler auf weist und ein Signalaustausch zwischen dem Videosteuermodem und dem MVB-Koppler über einen I²C-Bus erfolgt.

16. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosteuermodem eine Hochfrequenzeinheit, eine Vi deo/Controller-Einheit und eine Versorgungs-/Peripherieein heit umfaßt.

17. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz-Einheit einen Bildsender, einen Bildempfänger und einen Filtersatz auf weist.

18. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildsender mit einer Trä gerfrequenz von 38,9 MHz arbeitet und einen Quarzoszillator, einen Amplitudenmodulator, eine Treiberstufe mit Hochfre quenz-Pegeleinstellung, einen Symmetrieübertrager und ein Oberwellenfilter aufweist.

19. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildempfänger mit einer Trägerfrequenz von 38,9 MHz arbeitet und ein Oberwellenfil ter, eine Vorstufe, einen Gradeausempfänger mit AGC, einen AM-Demodulator und einen Videoausgangstreiber aufweist.

20. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersatz einen Umschal ter für Senden/Empfangen, einen Symmetrieübertrager, einen Überspannungschutz und ein Trennfilter für 38,9 MHz/132 KHz aufweist.

21. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildsender, der Bildemp fänger und der Filtersatz jeweils mit einer Hochfrequenz-Ab schirmeinrichtung versehen sind, vorzugsweise in einem sepa raten Hochfrequenz-Abschirm-Becher untergebracht sind.

22. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Video/Controller-Einheit einen Controller zur Abwicklung von Kommunikations- und Steu eraufgaben, ein mit einer Schnittstelle des Controller ver bundenes FSK-HF-Modem zur Frittung im Rahmen einer Zugtaufe und Videoverstärker zur Ausgleichung von Dämpfungen an den Videoeingängen aufweist.

23. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungs/Peripherie- Einheit eingangsseitig eine Schutzbeschaltung aufweist, die Betriebsspannungen für das Videosteuermodem, vorzugsweise +12 V, +10 V, +5 V und +5 V erzeugt, einen potential gebundenen Step-up-Wandler zum Erzeugen der Frittungsspannung, vorzugs weise von 60 V-Gleichspannung bei etwa 10 mA, Optokoppler für die Signale Aufrüsten, Stillstand, Licht Ein, Taster W+, Ta ster K+ und Taster E, sowie Relaiskontakte für Leuchtsignale im Zusammenhang mit den Tastern W+, K+ und E aufweist.

24. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannungen für das Videosteuermodem galvanisch von der Wagenbatterie getrennt sind.

25. Videoüberwachungssystem nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildspeicher ein digitaler Umlaufspeicher mit einer Speicherkapazität von 24 Stunden bei einer Aufzeichnung von einem Bild pro 0,5 Sekunden von bis zu vier, vorzugsweise von bis zu acht Kameras eines Kamerasatzes ist.