DE202013103303U1 - LED track signal for rail traffic and interface for such a LED track signal - Google Patents
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Abstract
LED-Streckensignal (10) für den Schienenverkehr, umfassend – eine LED-Einheit (12) zur Erzeugung eines Lichtsignals und – eine Schnittstelle (14) zum Einbinden des LED-Streckensignals (10) in eine Signalisierungsanlage, wobei die Schnittstelle eine Kennliniennachbildungseinheit (22) zur Erzeugung eines bestimmten Strom- und Spannungsverhaltens des LED-Streckensignals (12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (14) – wenigstens eine Logikeinheit (16) und – wenigstens einen im Lesezugriff der Logikeinheit (16) stehenden separaten Konfigurationsspeicher (18) umfasst, – wobei in dem Konfigurationsspeicher (18) Parameter zum Anpassen des Strom-Spannungsverhaltens des LED-Streckensignals (10) an ein vorgegebenes Strom-Spannungsverhalten gespeichert sind und – wobei die Logikeinheit (16) zur Steuerung der Kennliniennachbildungseinheit (22) anhand der in dem Konfigurationsspeicher (18) gespeicherten Parameter ausgebildet ist.A railroad LED route signal (10) comprising; an LED unit (12) for generating a light signal; an interface (14) for integrating the LED route signal (10) into a signaling installation, the interface comprising a characteristic simulation unit (22) for generating a specific current and voltage behavior of the LED route signal (12), characterized in that the interface ( 14)? at least one logic unit (16) and - comprises at least one separate configuration memory (18) in read access of the logic unit (16); wherein in the configuration memory (18), parameters for adjusting the current-voltage characteristics of the LED path signal (10) to a predetermined current-voltage characteristic are stored; wherein the logic unit (16) for controlling the characteristic simulation unit (22) is formed on the basis of the parameters stored in the configuration memory (18).
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft ein LED-Streckensignal für den Schienenverkehr sowie eine Schnittstelle zum Einbinden des Streckensignals in eine Signalisierungsanlage. The invention relates to an LED track signal for rail traffic and an interface for integrating the track signal in a signaling system.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
Unter dem Begriff "Streckensignal" wird hier ein Lichtsignalgeber verstanden, der an Bahnstrecken ein optisches Signal ausgibt. The term "route signal" is understood here to be a light signal transmitter which outputs an optical signal on railway lines.
Unter dem Begriff "Signalisierungsanlage", nachfolgend auch kurz "Signalanlage" genannt, werden hier Anlagen verstanden, die dazu dienen, von einer externen (d.h. außerhalb des Streckensignals liegenden) Steuereinheit, z.B. einem Stellwerk, ausgehend drahtlos, in der Regel aber über sog. Streckenkabel drahtgebunden das Streckensignal anzusteuern, so dass das Streckensignal ein gewünschtes optisches Signal ausgibt. The term "signaling installation", hereinafter also referred to as "signaling installation", is understood here to mean installations which are used by an external control unit (for example, outside the route signal), e.g. a signal box, starting wirelessly, but usually via so-called circuit cables wired to drive the path signal, so that the path signal outputs a desired optical signal.
Unter dem Begriff "Kennlinie" wird hier die Strom-Spannungs-Kennlinie des Streckensignals verstanden. The term "characteristic" is understood here as the current-voltage characteristic of the path signal.
Streckensignale, die Glühlampen zur Erzeugung von Lichtsignalen verwenden, sind seit langem bekannt. Seit einigen Jahren ist es möglich, Leuchten in LED-Technik herzustellen, die ein Lichtsignal abgeben, das den lichttechnischen Eigenschaften eines klassischen Glühlampensignals gleichkommt. Die Vorteile der LED-Technik, wie insbesondere deren im Vergleich zu Glühlampen extrem lange Lebensdauer, sind hinlänglich bekannt. Es besteht daher der Wunsch, in Streckensignalen die Glühlampen durch LED-Einheiten auszutauschen. Route signals that use incandescent lamps to generate light signals have long been known. For some years now, it has been possible to produce LED-based luminaires that emit a light signal that matches the lighting characteristics of a classic incandescent lamp signal. The advantages of the LED technology, in particular their extremely long life compared to incandescent lamps, are well known. There is therefore the desire to exchange the incandescent bulbs in LED signal units in track signals.
Es hat sich gezeigt, dass die Ersetzung von Glühlampen durch LED-Einheiten bei Streckensignalen durchaus nicht trivial ist, da Streckensignale Teil einer komplizierten Steuerungs- und Signalisierungskette sind und zuverlässig überwacht werden müssen. It has been found that the replacement of incandescent bulbs by LED units in track signals is not trivial, since track signals are part of a complicated control and signaling chain and must be reliably monitored.
Aus der
Bei Streckensignalen der hier in Frage stehenden Art befindet sich typischerweise in einer externen Steuereinheit, z.B. einem Stellwerk, eine bestimmte Logikeinheit, die über eine entsprechende Schnittstelle und ein Streckenkabel das Streckensignal teilweise über mehrere Kilometer hinweg ansteuert, also bei Bedarf ein- und ausschaltet, aber auch Funktionstests an dem Streckensignal ausführt und insbesondere dessen Strom-Spannungsverhalten überwacht. Diese Logikeinheiten arbeiten äußerst zuverlässig und sind teilweise viele Jahre alt, können aber nicht ohne weiteres an das Verhalten moderner LED-Einheiten angepasst werden. For path signals of the type in question, typically in an external control unit, e.g. a signal box, a specific logic unit that drives the route signal partially over several kilometers via a corresponding interface and a track cable, so on demand and off, but also carries out functional tests on the path signal and in particular monitors its current-voltage behavior. These logic units work extremely reliably and are sometimes many years old, but they can not easily be adapted to the behavior of modern LED units.
Ist eine klassische Glühlampe defekt, fließt durch sie in der Regel kein Strom (es sei denn, es käme zu einem äußerst ungewöhnlichen Kurzschluss), so dass die Funktionsprüfung und Überwachung solcher Lampen relativ einfach ist. Bei LED-Einheiten können jedoch verschiedene unterschiedliche Fehler auftreten, die insbesondere auch dazu führen, dass Strom durch die LED-Einheit fließt, ohne dass Licht in der gewünschten Weise erzeugt wird. Die Funktionsüberwachung einer LED-Einheit gestaltet sich daher relativ komplex. Dennoch besteht aufgrund der Vorteile der LED-Technik der Wunsch, auch bei Streckensignalen klassische Glühlampen durch LED-Einheiten zu ersetzen, und zwar ohne die anderen Elemente der teilweise sehr komplexen Signalisierungsanlagen ändern zu müssen. If a classic incandescent lamp is defective, it usually does not generate any current (unless it is a very unusual short circuit), so the functional testing and monitoring of such lamps is relatively easy. However, LED devices may experience a variety of different faults which, in particular, cause current to flow through the LED unit without producing light in the desired manner. The function monitoring of an LED unit is therefore relatively complex. Nevertheless, due to the advantages of LED technology, there is a desire to replace conventional incandescent lamps with LED units even in the case of path signals, without having to change the other elements of the sometimes very complex signaling systems.
Um bei bestehenden Anlagen die Ersetzung von Glühlampen durch LED-Einheiten möglich zu machen, schlägt die
Die
Ein bislang ungelöstes Problem bei der Anpassung der Kennlinie eines Streckensignals betrifft die Tatsache, dass sich die Charakteristika der verwendeten LEDs fortlaufend ändern und auch die Kunden unterschiedliche, z.B. länderspezifische Vorgaben an die darzustellende Kennlinie machen. Da Streckensignale höchst sicherheitsrelevant sind, bedürfen sie einer Zulassung durch die für das jeweilige Schienennetz zuständige, in der Regel amtliche Zulassungsstelle, wobei die Zulassungskosten regelmäßig erheblich sind. Zudem gestalten sich Zulassungsverfahren teilweise sehr zeitaufwendig und nehmen nicht selten mehrere Jahre in Anspruch. Bekannte Streckensignale besitzen nur für die jeweils beantragte Konfiguration eine Zulassung, was in der Regel dazu führt, dass der Hersteller nicht immer die jeweils am Markt erhältlichen aktuellen LEDs verwenden kann, sondern die bei der Zulassung verbauten LEDs vorhalten muss, da LEDs in Entwicklungszyklen von etwa zwei Jahren ihre Leistungsfähigkeit so deutlich ändern, dass eine Neukonfiguration der Kennliniennachbildungseinheit und damit ein neues Zulassungsverfahren notwendig wäre. A hitherto unsolved problem in adapting the characteristic of a path signal relates to the fact that the characteristics of the LEDs used are constantly changing and also the customers have different, e.g. make country-specific specifications to the characteristic to be displayed. Since route signals are highly safety-relevant, they must be approved by the, usually official, registration office responsible for the respective railway network, whereby the approval costs are regularly considerable. In addition, approval procedures are sometimes very time-consuming and often take several years to complete. Known route signals have only for the requested configuration in each case an approval, which usually means that the manufacturer can not always use the currently available on the market current LEDs, but must maintain the LEDs used in the approval, since LEDs in development cycles of about change its performance so significantly over two years that it would be necessary to reconfigure the characteristic simulation unit and thus a new approval procedure.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LED-Streckensignal anzugeben, dessen Strom-Spannungsverhalten in einfacher Weise an unterschiedliche signalanlagenspezifische Anforderungen, z.B. unterschiedliche Betriebsspannungen, unterschiedliche Testläufe etc. angepasst werden kann, ohne dass das speziell angepasste Streckensignal einer neuen Zulassung bedarf. Auch die Verwendung künftiger neuer LEDs mit geänderten Charakteristika soll ohne Neuzulassung des LED-Streckensignals ermöglich werden. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Schnittstelle zum Einbinden eines LED-Streckensignals in eine bestehende Signalanlage anzugeben, die es ermöglicht, unterschiedliche Anforderungen seitens der bestehenden Signalanlage an das LED-Streckensignal zu erfüllen, ohne bei Änderung der Anforderungen oder der verwendeten LEDs einer neuen Zulassung zu bedürfen. The invention has for its object to provide an LED route signal whose current-voltage behavior in a simple manner to different signal plant specific requirements, e.g. Different operating voltages, different test runs, etc. can be adjusted without the specially adapted track signal requires a new approval. The use of future new LEDs with changed characteristics is to be made possible without re-registration of the LED track signal. The invention is also based on the object of specifying an interface for incorporating an LED route signal in an existing signaling system, which makes it possible to meet different requirements on the part of the existing signal system to the LED route signal without changing the requirements or the LEDs used new approval.
Die Aufgabe wird gelöst von einem Streckensignal mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einer Schnittstelle mit den Merkmalen des Anspruchs 8. The object is achieved by a path signal with the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung ermöglicht es erstmals, durch Vorsehen eines separaten Konfigurationsspeichers ein "generisches" Streckensignal zu schaffen und für das Streckensignal als solches eine eisenbahntechnische Zulassung zu erlangen, was eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis bedeutet. Die zur Anpassung des Strom-Spannungsverhaltens des LED-Streckensignals an die Anforderungen einer bestehenden Signalanlage notwendigen Parameter sind in dem Konfigurationsspeicher hinterlegt, so dass bei Änderungen der Anforderungen an das kennlinienmäßige Verhalten des Signals nur der Konfigurationsspeicher ausgetauscht oder die in ihm hinterlegten Daten (Parameter) durch neue ersetzt werden müssen, ohne dass das gesamte Streckensignal danach einem neuen Zulassungsverfahren unterzogen werden muss. Bei der Zulassung wird nämlich unter anderem geprüft, ob sichergestellt ist, dass bei einer Systemdiagnose erkannte Fehler unabhängig von anderen Fehlern sind, was durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung gewährleistet werden kann. The invention makes it possible for the first time to provide a "generic" route signal by providing a separate configuration memory and to obtain a railway technical approval for the route signal as such, which means a significant time and cost savings. The parameters necessary for adapting the current-voltage behavior of the LED path signal to the requirements of an existing signal system are stored in the configuration memory, so that when the requirements for the characteristic behavior of the signal change, only the configuration memory is exchanged or the data stored in it (parameters). must be replaced with new, without the entire route signal must then be subjected to a new authorization procedure. Among other things, the authorization checks whether it is ensured that errors detected in a system diagnosis are independent of other errors, which can be ensured by the embodiment according to the invention.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Further details and advantages of the invention will become apparent from the following purely exemplary and non-limiting description of an embodiment in conjunction with the drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
In der
Die LED-Einheit
Die Schnittstelle
Im Lesezugriff der Logikeinheit
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Schnittstelle
Eine Einheit
Die dargestellte Schnittstelle
Das LED-Streckensignal
Die externe Steuerung
Die Strom- und Spannungsversorgungseinheit
Die Erfindung erlaubt es nun, das Verhalten des Streckensignals
Zu den Parametern, die in dem Konfigurationsspeicher
- – Tag/Nacht-Umschaltparameter, anhand derer aus den von der Strom- und
Spannungsversorgungseinheit 20 gelieferten Messwerten des über dasStreckenkabel 26 fließenden Stroms und der angelegten Spannung dieLogikeinheit 16 eine Tag/Nachtumschaltung der Lichtstärke der LED-Einheit 12 durchführen kann; - – Plausibilitätsparametern, anhand derer aus den von der Strom- und
Spannungsversorgungseinheit 20 gelieferten Messwerten der über dasStreckenkabel 26 angelegten Spannung dieLogikeinheit 16 eine Plausibilitätsprüfung der Ansteuerspannung durchführen kann; - – Plausibilitätsparametern, anhand derer aus den von der Strom- und
Spannungsversorgungseinheit 20 gelieferten Messwerten des über dasStreckenkabel 26 fließenden Stroms dieLogikeinheit 16 eine Plausibilitätsprüfung zur Zulässigkeit von Blinken und/oder Daueransteuerung durchführen kann; - – Simulationsparameter, anhand derer mittels der Kennliniennachbildungseinheit
22 das von einer externen Steuereinheit28 wahrgenommene Verhalten des Streckensignals10 an das Verhalten einer der externen Steuereinheit28 bekannten Signal-Glühlampe angepasst werden kann, so dass die externe Steuereinheit ohne Änderung aufgrund des Austauschs einer bekannten Signal-Glühlampe durch das erfindungsgemäße Streckensignal weiter Ansteuersignale, Prüfsignale u.dgl. an das Streckensignal senden und dieses überwachen kann; - – Tag/Nacht-Stromparameter, die bestimmen, welcher Strom der LED-
Einheit 12 im Tag- und welcher Strom der LED-Einheit 12 im Nachtbetrieb über die LED-Treibereinheit 24 zugeführt wird; - – Tag/Nacht Minimal- und Maximal-Parametern, anhand derer eine Stromüberwachung abhängig vom Tag/Nacht-Modus des der LED-
Einheit 12 zugeführten Stromsvon der Überwachungseinheit 24 und/oder der Logikeinheit16 durchgeführt werden kann; - – Tag/Nacht Minimal- und Maximal-Parametern, anhand derer eine Spannungsüberwachung abhängig vom Tag/Nacht-Modus der an der LED-
Einheit 12 abfallenden Spannung durch dieÜberwachungseinheit 24 und/oder dieLogikeinheit 16 durchgeführt werden kann; - – Fehlerreaktionsparameter zur Festlegung des Fehlerreaktionsverhaltens der Logikeinheit
16 ; - – Parameter der in der LED-Einheit eingesetzten LED(s), betreffend z.B. das sogenannte Binning (Klasseneinteilung der LEDs gemäß ihrer Lichtfarbe und Lichtstrom und Flussspannung), die Lichtfarbe, die Lichtintensität (Lichtstrom, Lichtstärke), die Stromstärke und Spannung, die Gegenspannung, den Betrachtungswinkel (Abstrahlcharakteristik), die Lebenszeiten, z.B. L 70% (Zeit, bis die Leuchtintensität auf 70 % des Ausgangswertes abgefallen ist) und/oder L 50% (Zeit, bis die Leuchtintensität auf 50 % des Ausgangswertes abgefallen ist).
- - Day / night switching parameters, based on those from the power and
voltage supply unit 20 supplied measured values of the over theroute cable 26 flowing current and the applied voltage the logic unit16 a day / night switching of the light intensity of theLED unit 12 can perform; - - Plausibility parameters, based on which from the power and
voltage supply unit 20 delivered measurements of theroute cable 26 applied voltage thelogic unit 16 perform a plausibility check of the drive voltage; - - Plausibility parameters, based on which from the power and
voltage supply unit 20 supplied measured values of the over theroute cable 26 flowing current thelogic unit 16 perform a plausibility check on the permissibility of flashing and / or continuous activation; - - Simulation parameters, by means of which by means of the
characteristic simulation unit 22 that from anexternal control unit 28 perceived behavior of the path signal10 to the behavior of one of theexternal control units 28 known signal incandescent lamp can be adjusted so that the external control unit without change due to the replacement of a known signal bulb by the inventive path signal further control signals, test signals and the like. send to the track signal and monitor it; - - Day / night current parameters that determine which current of the
LED unit 12 in the daytime and which current of theLED unit 12 in night mode via theLED driver unit 24 is supplied; - - Day / night minimum and maximum parameters, based on which a current monitoring depends on the day / night mode of the
LED unit 12 supplied power from themonitoring unit 24 and / or thelogic unit 16 can be carried out; - - Day / night minimum and maximum parameters, based on which a voltage monitoring depends on the day / night mode of the
LED unit 12 decreasing voltage through themonitoring unit 24 and / or thelogic unit 16 can be carried out; - - Error reaction parameter for determining the error reaction behavior of the
logic unit 16 ; - - Parameters of the LEDs used in the LED unit (s), concerning for example the so-called binning (classification of the LEDs according to their light color and luminous flux and forward voltage), the light color, the light intensity (luminous flux, light intensity), the current and voltage, the reverse voltage , the viewing angle (radiation characteristic), the lifetimes, eg L 70% (time until the luminous intensity has dropped to 70% of the initial value) and / or L 50% (time until the luminous intensity has dropped to 50% of the initial value).
Im Betrieb des Streckensignals
Die Überwachungseinheit
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich z.B. auf die Art und Anzahl der in dem oder den Konfigurationsspeicher(n) hinterlegten Parameter und die verschiedenen Möglichkeiten, das von externen Steuereinheiten wahrgenommene Verhalten des Streckensignals zu beeinflussen, beziehen. Erfindungswesentlich ist die Idee, ein "generisches" Streckensignal bzw. eine Schnittstelle für ein solches Streckensignal vorzusehen, deren Verhalten ggü. externen Steuereinheiten über eine Änderung der in dem oder den separaten Konfigurationsspeicher(n) hinterlegten und von der Logikeinheit im Betrieb des Streckensignals verwendeten Parameter an bestimmte, anwenderseitige Vorgaben angepasst werden kann, ohne nach Anpassung einer Neuzulassung durch die jeweils zuständigen Zulassungsstellen zu bedürfen. Within the scope of the inventive concept, numerous modifications and developments are possible, e.g. on the type and number of stored in the configuration memory (s) parameters and the various ways to influence the perceived by external control units behavior of the path signal related. Essential to the invention is the idea to provide a "generic" route signal or an interface for such a route signal whose behavior compared to. external control units via a change in the one or more separate configuration memory (s) deposited and used by the logic unit in the operation of the route signal parameters to specific, user-side specifications can be adjusted without having to adapt a new registration by the respective competent licensing authorities.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- LED-Streckensignal LED track signal
- 12 12
- LED-Einheit LED unit
- 14 14
- Schnittstelle interface
- 16 16
- Logikeinheit logic unit
- 18 18
- Konfigurationsspeicher configuration memory
- 20 20
- Abschalteinheit disconnection
- 22 22
- Kennliniennachbildungseinheit Characteristic simulation unit
- 24 24
- LED-Treibereinheit LED driver unit
- 25 25
- Kerneinheit core unit
- 26 26
-
Streckenkabel
26 section cable 26 - 28 28
- externe (stellwerkseitige) Steuerung external (control unit) control
- 30 30
- (stellwerkseitige) Logikeinheit (C-side) logic unit
- 32 32
- (stellwerkseitige) Schnittstelle (interlocking) interface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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