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Title:
DEVICE FOR OPERATING A MEANS OF TRANSPORTATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/120775
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (100) for operating a means of transportation, comprising at least one first control apparatus (20). The at least one first control apparatus (20) is designed to be able to functionally interact with at least one second control apparatus (120) arranged on the means of transportation. Electronic switching apparatuses (140a...140n) on the means of transportation can be switched by means of instructions (10) transferred from the at least one first control apparatus (20) to the at least one second control apparatus (120).

Inventors:
LOHNEIS, Georg (Hirtengasse 3, Ebensfeld, 96250, DE)
Application Number:
EP2018/081261
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
November 14, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
G05B19/042; B60R16/02
Domestic Patent References:
WO2017068918A12017-04-27
Foreign References:
DE112016004814T52018-07-05
DE102004007721A12004-08-26
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (100) zum Betreiben eines Verkehrsmittels, aufweisend :

wenigstens eine erste Steuerungseinrichtung (20); wobei die wenigstens eine erste Steuerungsein¬ richtung (20) mit wenigstens einer auf dem Ver¬ kehrsmittel angeordneten zweiten Steuerungs¬ einrichtung (120) funktional zusammenwirkbar ausge staltet ist; wobei

mittels von der wenigstens einen ersten Steuerungs¬ einrichtung (20) an die wenigstens eine zweite Steuerungseinrichtung (120) übermittelten Instruk tionen (10) elektronische Schaltereinrichtungen (140a...140n) auf dem Verkehrsmittel schaltbar sind.

2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass mittels der elektronischen Schaltereinrich tungen (140a...140n) Betriebseinrichtungen (150a...150n) des Verkehrsmittels schaltbar sind.

3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge

kennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) stationär oder mobil ausgebildet ist.

4. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Instruktionen (10) für die Steuerungseinrichtung (20) in einem Instruk tionselement (10) hinterlegt sind.

5. Schaltvorrichtung (200) für ein Verkehrsmittel, aufwei¬ send :

wenigstens eine zweite Steuerungseinrichtung (120), die funktional mit wenigstens einer auf dem Ver¬ kehrsmittel angeordneten Vorrichtung (100) funktio¬ nal zusammenwirkbar ausgestaltet ist; wobei mittels der zweiten Steuerungseinrichtung (120) und von der ersten Steuerungseinrichtung (100) empfan- genen Instruktionen elektronische Schaltereinrich tungen (140a...140n) des Verkehrsmittels schaltbar sind .

6. Schaltvorrichtung (200) nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass mittels der Schaltereinrichtungen

(140a...140n) Betriebseinrichtungen (150a...150n) des Ver kehrsmittels schaltbar sind.

7. Schaltvorrichtung (200) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Steuer ungseinrichtung (120), die elektronischen Schalterein richtungen (140a...140n) und die Betriebseinrichtungen (150a...150n) an einem gemeinsamen Datenbus (130) ange schlossen sind.

8. Schaltvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Statusänderung der Betriebseinrichtungen (150a...150n) vom Verkehrsmittel an die erste Steuerungseinrichtung (20) übermittelbar ist.

9. System (300) aufweisend eine Vorrichtung (100) nach ei nem der Ansprüche 1 bis 4 und eine Schaltvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorrichtung (100) mit der Schaltvor richtung (200) über eine drahtlose Verbindung (300) verbindbar ist.

10. Verfahren zum Betreiben eines Verkehrsmittels, aufwei send die Schritte:

Drahtloses Übermitteln wenigstens einer Instruktion an das Verkehrsmittel;

Auswerten der wenigstens einen Instruktion; und Schalten einer Betriebseinrichtung des Verkehrsmit tels entsprechend der wenigstens einen Instruktion.

11. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Aus führung des Verfahrens nach Anspruch 10, wenn es auf ei- nem System (300) zum Betreiben eines Verkehrsmittels ab läuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger ge speichert ist.

Description:
Beschreibung

Vorrichtung zum Betreiben eines Verkehrsmittels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Verkehrsmittels. Die Erfindung betrifft ferner eine Schalt vorrichtung für ein Verkehrsmittel. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Verkehrsmittels. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt.

Um ein Schienenfahrzeug in Betrieb zu nehmen, müssen vorher Geräte (wie zum Beispiel Steuergeräte, Displays, Klimaanla gen, usw.) eingeschaltet werden, die eine bestimmte Hochlauf zeit in Anspruch nehmen. Weiterhin müssen vor Antritt der Fahrt Prüfläufe für die genannten Geräte durchgeführt werden. Ein anderer Anwendungsfall ist das Vorwärmen des Dieselmo tors. Für alle diese Bedienhandlungen zum Einschalten der Ge räte ist es konventionell notwendig, dass sich Personal auf dem Schienenfahrzeug befindet, welches die genannten Schalt handlungen persönlich vornimmt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbes sertes Betreiben eines Verkehrsmittels bereit zu stellen.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit einer Vorrichtung zum Betreiben eines Verkehrsmittels, aufweisend:

wenigstens eine erste Steuerungseinrichtung;

wobei die wenigstens eine erste Steuerungsein richtung mit wenigstens einer auf dem Verkehrs mittel angeordneten zweiten Steuerungseinrichtung funktional zusammenwirkbar ausgestaltet ist; wobei mittels von der wenigstens einen ersten Steuerungs einrichtung an die wenigstens eine zweite Steue rungseinrichtung übermittelten Instruktionen elekt ronische Schaltereinrichtungen auf dem Verkehrsmit tel schaltbar sind. Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einer Schaltvorrichtung für ein Verkehrsmittel, aufweisend:

wenigstens eine zweite Steuerungseinrichtung, die funktional mit wenigstens einer auf dem Verkehrs mittel angeordneten Vorrichtung funktional zusam- menwirkbar ausgestaltet ist; wobei

mittels der zweiten Steuerungseinrichtung und von der ersten Steuerungseinrichtung empfangenen In struktionen elektronische Schaltereinrichtungen des Verkehrsmittels schaltbar sind.

Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem System zum Betreiben eines Verkehrsmittels, aufweisend eine Vorrichtung zum Betreiben eines Verkehrsmittels und eine Schaltvorrichtung für ein Verkehrsmittel, das dadurch gekenn zeichnet ist, dass die Vorrichtung mit der Schaltvorrichtung über eine drahtlose Verbindung verbindbar ist.

Gemäß einem vierten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben eines Verkehrsmittels, aufweisend die Schritte :

Drahtloses Übermitteln wenigstens einer Instruktion an das Verkehrsmittel;

Auswerten der wenigstens einen Instruktion; und Schalten einer Betriebseinrichtung des Verkehrsmit tels entsprechend der wenigstens einen Instruktion.

Auf diese Weise lässt sich vorteilhaft ein Durchführen von Schalthandlungen auf dem Verkehrsmittel aus der Ferne reali sieren. Eine Anwesenheit von Personal auf dem Verkehrsmittel ist vorteilhaft nicht erforderlich, was einen effizienten und kostengünstigen Betrieb des Verkehrsmittels unterstützt.

Dadurch wird ein System aus Vorrichtung und Schaltvorrichtung bereitgestellt, die drahtlos miteinander verbunden sind, wo durch aus der Ferne drahtlose Instruktionen von der Vorrich tung an die Schaltvorrichtung übermittelbar sind. Auf diese Weise kann eine einfache Betätigung von Schalthandlungen auf dem Verkehrsmittel vorgenommen werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung und der Schalt vorrichtung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Ansprü chen .

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mittels der elektronischen Schaltereinrich tungen Betriebseinrichtungen des Verkehrsmittels schaltbar sind. Auf diese Weise können diverse Gerätschaften auf dem Verkehrsmittel aus der Ferne geschaltet werden, was einen Schaltaufwand vorteilhaft verringert.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung stationär oder mobil ausgebildet ist. Dadurch können vorteilhaft unter schiedliche geeignete technische Umsetzungsmöglichkeiten für die Vorrichtung bereitgestellt werden, z.B. in Form einer Website, eines PCs, eines Smartphones, usw.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Instruktionen für die Steuerungseinrichtung in einem Instruktionselement hinterlegt sind. Auf diese Weise können die Instruktionen vorteilhaft zentral hinterlegt sein und dadurch auf einfache Weise edi tiert werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Schaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine zweite Steuerungseinrichtung, die elektronischen Schalterein

richtungen und die Betriebseinrichtungen an einem gemeinsamen Datenbus angeschlossen sind. Dadurch ist auf vorteilhafte Weise eine zentrale Verteilmöglichkeit für die Instruktionen auf Seiten des Verkehrsmittels bereitgestellt.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Schaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Statusänderung der Be- triebseinrichtung vom Verkehrsmittel an die erste Steuerungs einrichtung übermittelbar ist. Dadurch ist eine Monitoring- Fähigkeit für Zustände auf der Verkehrsmittel realisiert. In struktionen können dadurch besser an die Erfordernisse des Verkehrsmittels angepasst werden.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit zwei Figuren näher erläutert werden .

Fig. 1 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild einer Ausfüh rungsform eines vorgeschlagenen Systems 400 zum Betreiben ei nes Verkehrsmittels (nicht dargestellt) . Das Verkehrsmittel kann beispielsweise als ein Schienenfahrzeug, Kraftfahrzeug, Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug, usw. ausgebildet sein.

Im Folgenden wird bei der Beschreibung des Verkehrsmittels von einem Schienenfahrzeug (z.B. Diesellok, E-Lok, Triebfahr zeug, usw.) ausgegangen, wobei es sich aber von selbst ver steht, dass auch die oben genannten anderen Arten von Ver kehrsmittel denkbar sind.

Man erkennt eine Vorrichtung 100 mit einer ersten Steuerungs einrichtung 20, in die Instruktionen eines Instruktionsele ments 10 geladen werden können. Mittels einer ersten Funkein richtung 30 werden die Instruktionen über eine Funkverbindung 300 an eine zweite Funkeinrichtung 110 einer Schaltvorrich tung 200 des Schienenfahrzeugs übermittelt.

Als Funkstandard für die drahtlose Übermittlung der Daten der Instruktionen über die Funkverbindung 300 kann wenigstens ei ner der folgenden Standards verwendet werden: GSM, UMTS, LTE, WLAN. Denkbar sind auch weitere, derzeit technisch noch nicht ausreichend entwickelte Funkstandards. Die zweite Funkeinrichtung 110 übermittelt die Instruktionen an eine zweite Steuerungseinrichtung 120, mittels der die In struktionen ausgewertet werden. Die Instruktionen werden da nach über einen Datenbus 130 des Schienenfahrzeugs an elekt ¬ ronische Schaltereinrichtung 140a...140n (z.B. Transistoren) übermittelt, wobei die Schaltereinrichtungen 140a...140n

Schaltelemente 141a...141n entsprechend den Instruktionen betä ¬ tigen. Mittels der Schalterelemente 141a...141n werden Be ¬ triebseinrichtungen 150a...150n an den Datenbus 130 geschaltet. Der Datenbus 130 ist vorzugsweise als ein Zugbus ausgebildet, der in an sich bekannten Technologien (z.B. Wire Train Bus WTB, ETB, ZXS, usw.) realisiert ist.

Auf diese Weise ist vorteilhaft erreicht, dass die Betriebs ¬ einrichtungen 150a...150n am Schienenfahrzeug mit Hilfe er elektronischen Schaltereinrichtungen 140a...140n und der

Schaltelemente 141a...141n aus der Ferne geschaltet werden kön ¬ nen .

Ein beispielhafter Anwendungsfall für das vorgeschlagene Ver ¬ fahren ist ein Übermitteln von Instruktionen für ein Vorwär men eines Dieselmotors, ein Einschalten einer Klimaanlage, ein Durchführen einer Bremsprobe und/oder diverse Prüf- und Wartungsarbeiten am Schienenfahrzeug, die durchgeführt werden können, ohne dass eine Person auf dem Schienenfahrzeug dazu erforderliche Schalthandlungen persönlich vornehmen muss.

Die Vorrichtung 100 kann beispielsweise als ein Interface ei ¬ ner Website, ein Smartphone, ein PC, usw. ausgestaltet sein, mittels der die Instruktionen des Instruktionselements 10 für einen Anwender bedien- und editierbar bereitgestellt werden.

Das vorgeschlagene Verfahren führt somit ein Zusammenspiel folgender Komponenten durch: die Instruktionen des Instrukti onselements 10 „kennen" den betrieblichen Zustand (z.B. Aus, Standby, Ein) der einzelnen Betriebseinrichtungen 150a...150n des Schienenfahrzeugs. Über die elektronischen Schalterein richtungen 140a...140n und die Schaltelemente 141a...141n können die Betriebseinrichtungen 150a...150n ein- und ausgeschaltet werden. Die Ansteuerung der elektronischen Schaltereinrich tungen 140a...140n erfolgt über die mittels der Instruktionen des Instruktionselements 10 dargestellten Funktionalitäten, wodurch ein Betriebsmodus der Betriebseinrichtungen 150a...150n auf diese Weise über die Instruktionen des Instruktionsele ¬ ments 10 gesteuert werden kann. Diese legen fest, ob eine Be ¬ triebseinrichtung 150a...150n zum Beispiel nur hochlaufen soll und keine Steuerungsfunktion übernimmt oder zum Beispiel hochlaufen soll und das Schienenfahrzeug klimatisieren soll.

Das Instruktionselement 10 selbst erhält von der Schaltvor ¬ richtung 200 über die Funkverbindung 300 den Einschaltwunsch für einzelne Betriebseinrichtungen 150a...150n des Schienen fahrzeugs. Dazu werden zunächst Daten betreffend den Zustand des Schienenfahrzeugs an die Vorrichtung 100 übertragen. Auf diese Weise ist eine bidirektionale Funktionalität zwischen Vorrichtung 100 und Schaltvorrichtung 200 bereitgestellt, mittels der die Vorrichtung 100 über Stati der Betriebsein richtungen 150a...150n auf dem Schienenfahrzeug Kenntnis hat.

Je nach Zustand kann der Anwender dann verschiedene Aktionen auswählen. Ist noch keine Betriebseinrichtung 150a...150n ein geschaltet, können diese eingeschaltet werden.

Sind die gewünschten Betriebseinrichtungen 150a...150n schon im Betrieb, können verschiedene Funktionen gestartet werden, wie zum Beispiel Starten der Klimatisierung des Schienenfahrzeugs oder Aufwärmen des Dieselmotors, damit dieser gestartet wer ¬ den kann.

Eine weitere Funktion ist zum Beispiel ein Durchführen einer Bremsprobe, wenn alle Wagen des Schienenfahrzeugs gekuppelt sind oder ein Testen von Mehrfach-Traktion.

Mögliche Zustände der Betriebseinrichtungen 150a...150n, die von der Funktion der Instruktionen des Instruktionselements 10 verwaltet werden, sind wie folgt:

AUS: Gerät ist ausgeschaltet STAND-BY : Gerät ist eingeschaltet, keine Funktion ist aktiv Zustand kann abgefragt werden, aktivierbare Funktionen sind bekannt .

TEILWEISE AKTIV: einzelne Funktionen sind aktiviert

AKTIV: Gerät ist vollumfänglich in Betrieb.

Vorteilhaft ist es durch das erläuterte Remote-Einschalten der Betriebseinrichtungen 150a...150n oder Starten von Funktio nen nicht mehr erforderlich, dass sich Personal auf dem

Schienenfahrzeug befinden muss, um Schalthandlungen persön lich vor Ort vorzunehmen. Auf diese Weise können vorteilhaft Personalkosten eingespart werden und das Schienenfahrzeug kann schneller betriebsbereit gemacht werden. Ein vorheriges Hochfahren und Durchführen von Prüfläufen kann schneller durchgeführt werden, wobei im Falle von Problemen beim Ein schalten des Schienenfahrzeugs diese schneller erkannt werden können .

Vorteilhaft werden mit der Erfindung aus der Ferne

betätigbare elektronische Schalter zum Einschalten von Gerä ¬ ten auf dem Schienenfahrzeug vorgeschlagen. Dabei ist das In ¬ struktionselement 10 zur Verwaltung der Zustandsinformationen der Betriebseinrichtungen 150a...150n im Schienenfahrzeug sowie einer Verfügbarkeit von Funktionen innerhalb der Betriebsein richtungen 150a...150n vorgesehen, wobei das Instruktionsele ¬ ment 10 der Vorrichtung 100 ein zeitnahes Abbild des Fahr ¬ zeugzustands enthält. Die Funkverbindung 300 ist zwischen dem Schienenfahrzeug und der Vorrichtung 100 vorgesehen, um Zu stände und Befehle drahtlos an das Schienenfahrzeug zu über ¬ tragen .

Mittels der ersten Steuerungseinrichtung 20 können somit die Betriebseinrichtungen 150a...150n bzw. einzelne Funktionen da von auf dem Schienenfahrzeug aktiviert werden. Durch die Kombination der genannten Komponenten ist es mög lich, gezielt von der Ferne aus einzelne Geräte bzw. Funktio nen in Geräten zu aktivieren, ohne dass Personal sich auf dem Schienenfahrzeug befinden muss.

Im Ergebnis kann auf diese Weise vorteilhaft ein komfortables Aufrüsten bzw. ein Vorbereitungsdienst für das Schienenfahr zeug vor Beginn der Fahrt und falls erforderlich auch ein Ab rüsten des Schienenfahrzeugs nach Beendigung der Fahrt aus der Ferne vorgenommen werden. Durch das Aus-der-Ferne- Aktivieren von Geräten bzw. von Funktionen ergibt sich für den Kunden der Schienenfahrzeuge ein Vorteil dadurch, dass Aufrüst Z eiten für das Schienenfahrzeug deutlich verkürzt sein können .

Fig. 2 zeigt ein prinzipielles Ablaufdiagramm einer Aus führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Verkehrsmittels.

In einem Schritt 500 wird ein drahtloses Übermitteln wenigs tens einer Instruktion an das Verkehrsmittel durchgeführt.

In einem Schritt 510 wird ein Auswerten der wenigstens einen Instruktion durchgeführt.

In einem Schritt 520 wird ein Schalten einer Betriebsein richtung des Verkehrsmittels entsprechend der wenigstens ei nen Instruktion durchgeführt.

Vorteilhaft lässt sich das vorgeschlagene Verfahren zum Be treiben eines Verkehrsmittels als ein Softwareprogramm aus bilden, welches auf elektronischen Komponenten des Systems 400 mit der Vorrichtung 100 und der Schaltvorrichtung 200 ab läuft. Auf diese Weise ist eine einfache Konfigurier- und Änderbarkeit des Verfahrens unterstützt.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise wäre es auch denkbar, die Funkverbindung 300 als eine drahtgebundene Verbindung auszubilden.