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Title:
METHOD FOR DETECTING A DEFECT IN AN ACCELERATION SENSOR AND MEASURING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/055022
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for detecting a defect in an acceleration sensor (6). In order to be able to reliably detect a defect in an acceleration sensor (6), according to the invention the acceleration sensor (6) generates a signal which is checked during a test as to whether a variable (a) dependent on the signal fulfills a predefined condition with respect to a reference value (r1, r2, r3) and, on the basis of the test, it is determined whether the acceleration sensor (6) is defective.

Inventors:
KITZMÜLLER CHRISTIAN (AT)
KNOLL MARKUS (DE)
RACKL HUGO (AT)
SCHROEDER-BODENSTEIN KASPAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/070946
Publication Date:
April 06, 2017
Filing Date:
September 06, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
G01P21/00; B61F5/24
Foreign References:
DE19844880A12000-04-20
EP2317328A22011-05-04
US20130133422A12013-05-30
US20030038537A12003-02-27
EP1698903A12006-09-06
DE102013210081A12014-12-04
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Erkennung eines Defekts eines Beschleunigungssensors (6) , bei dem der Beschleunigungssensor (6) ein Signal erzeugt, bei einer Prüfung geprüft wird, ob eine vom Signal abhängige Größe (a) eine vorgegebene Bedingung bezüglich eines Referenzwerts ( ri, r2, r3) erfüllt, und anhand der Prüfung ermittelt wird, ob der Beschleunigungssensor (6) defekt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die vom Signal abhängige Größe (a) eine anhand des Signals ermittelte Beschleunigung ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die vom Signal abhängige Größe (a) eine durch Mitteln mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Signalwerte berechnete Größe ist. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Signal des Beschleunigungssensors (6) mithilfe eines Filters (14, 16), insbesondere eines Bandpassfilters (16) und/oder eines Hochpassfilters (14) , gefiltert wird und die Prüfung für das gefilterte Signal durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert ( ri ) ein Maximalwert eines Messbereichs des Beschleunigungssensors (6) ist und bei der Prüfung geprüft wird, ob die Größe (a) ein vorgegebenes Vielfaches des Referenzwerts ( ri ) überschreitet.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (6) in einem beweglichen Objekt, insbesondere in einem Fahrzeug (2), angeordnet ist und die Bedingung, insbesondere der Referenz- wert (r2, r3) , von einer Geschwindigkeit (v) des Objekts abhängig ist, wobei die Geschwindigkeit (v) des Objekts mittels eines Geschwindigkeitsmessgeräts (10) gemessenen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6 ,

dadurch gekennzeichnet, dass von einem Zeitzähler (20) eine Zeit gezählt wird und, falls die Geschwindigkeit (v) des Objekts eine vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze unterschreitet, bei der Prüfung geprüft wird, ob die Größe (a) den Referenzwert (r2) überschreitet bis die Zeit einen vorgegebe- nen Zeitwert erreicht.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass von einem Zeitzähler (20) eine Zeit gezählt wird und, falls die Geschwindigkeit (v) des Ob- jekts eine vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze unterschreitet, bei der Prüfung ermittelt wird, wie oft die Größe den Referenzwert (r2) überschreitet bis die Zeit einen vorgegebenen Zeitwert erreicht und ob die Anzahl an Überschreitungen eine vorgegebene Maximalanzahl überschreitet, wobei die Anzahl an Überschreitungen von einem Überschreitungszähler (18) ermittelt wird und der Überschreitungszähler (18) zurückgesetzt wird, wenn die Anzahl an Überschreitungen geringer ist als die vorgegebene Maximalanzahl und die Zeit einen vorgegebenen Zeitwert erreicht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass von einem Zeitzähler (22) eine Zeit gezählt wird und, falls die Geschwindigkeit (v) des Objekts eine vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze (vQ) über- schreitet, bei der Prüfung geprüft wird, ob die Größe (a) jemals den vorgegebenen Referenzwert (r3) übersteigt bis die Zeit einen vorgegebenen Zeitwert erreicht.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der letztgenannte Zeitzähler (22) bei jeder Überschreitung des Referenzwerts (r3) zurückgesetzt wird und die Zeit von diesem Zeitzähler (22) nur wei- tergezählt wird, wenn die Geschwindigkeit (v) des Objekts die vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze (v0) überschreitet.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (6) ein Sensor zum Messen einer Beschleunigung (a) senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Objekts ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnung ausgegeben wird, wenn ein Defekt des Beschleunigungssensors (6) festgestellt wird .

13. Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (6) in einem Schienenfahrzeug (2) angeordnet ist und zu einer Lauf- stabilitätsüberwachung verwendet wird.

14. Messsystem (4) mit einem Beschleunigungssensor (6) und einer Überwachungseinheit (8) , welche zur Erkennung eines De- fekts des Beschleunigungssensors (6) nach einem Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.

15. Schienenfahrzeug (2) mit einem Messsystem (4) nach Anspruch 14.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Erkennung eines Defekts eines Beschleunigungssensors und Messsystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Defekts eines Beschleunigungssensors.

Beschleunigungssensoren werden in vielen technischen Berei- chen eingesetzt. Zum Beispiel kann ein Beschleunigungssensor in einem Fahrzeug eingesetzt werden, um die Sicherheit des Fahrzeugs zu erhöhen.

In einem Schienenfahrzeug kann beispielsweise mittels eines Beschleunigungssensors eine Querbeschleunigung des Schienenfahrzeugs bzw. eines einzelnen Wagens gemessen werden, insbesondere um den sogenannten Sinuslauf des Schienenfahrzeugs zu überwachen. Unter dem Sinuslauf eines Schienenfahrzeugs, auch Wellenlauf genannt, kann eine Schwingung des Schienenfahr- zeugs um seine ideale Fahrlinie verstanden werden. Diese

Schwingung kann durch (annähernd) konische, nach außen hin verjüngende, über eine Achse starr gekoppelte Räder verursacht werden und tritt insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten des Schienenfahrzeugs auf. Stehen die Räder außermittig auf zwei parallelen Schienen, rollt das nach außen versetzte Rad mit einem größeren Umfang ab, sodass die Achse einlenkt. Das Schienenfahrzeug bzw. der Wagen erfährt eine Querbeschleunigung. Hohe Querbeschleunigungen können zu Radverschleiß und/oder Gleisschädigungen führen. Bei hohen Querbe- schleunigungen besteht sogar die Gefahr des Entgleisens.

Mittels eines Beschleunigungssensors kann die Querbeschleunigung eines Fahrzeugs gemessen werden und vor hohen Beschleunigungswerten gewarnt werden, um z.B. die Sicherheit der In- sassen des Fahrzeugs zu gewährleisten und/oder im Falle eines Schienenfahrzeugs einer Beschädigung der Gleise vorzubeugen.

Jedoch kann ein Beschleunigungssensor einen Defekt aufweisen, beispielsweise aufgrund eines Drahtbruchs innerhalb des Sensors, und folglich fehlerhafte Signale liefern. Fehlerhafte Signale können beispielsweise zu einer Fehlwarnung führen, d.h. es wird eine Warnung ausgegeben, obwohl keine kritische Situation vorliegt. Weiter können fehlerhafte Signale dazu führen, dass kritische Situationen nicht erkannt werden und demzufolge fälschlicher Weise keine Warnung ausgegeben wird. Deshalb ist es wichtig, einen Defekt eines Beschleunigungssensors zu erkennen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Defekt eines Beschleunigungssensors zuverlässig erkannt werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erkennung eines Defekts eines Beschleunigungssensors gelöst, bei dem erfindungsgemäß der Beschleunigungssensor ein Signal erzeugt, bei einer Prüfung geprüft wird, ob eine vom Signal abhängige Größe eine vorgegebene Bedingung bezüglich eines Referenzwerts erfüllt, und anhand der Prüfung ermittelt wird, ob der Beschleunigungssensor defekt ist.

Anhand der Prüfung wird geprüft, ob die vom Signal des Beschleunigungssensors abhängige Größe plausibel ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Defekt des Beschleunigungssensors zuverlässig und insbesondere frühzeitig erkannt werden. Im Falle eines Defekts des Beschleunigungssensors kann dieser dann ausgeschaltet, repariert und/oder ausgetauscht werden. Auf diese Weise wird zweckmäßigerweise die Verfügbarkeit eines plausiblen Signals des Beschleunigungssensors sichergestellt.

Die Prüfung, ob die vom Signal abhängige Größe die vorgegebene Bedingung erfüllt, kann durch eine Überwachungseinheit er- folgen. In der Überwachungseinheit kann beispielsweise eine Software für die Durchführung der Prüfung hinterlegt sein. Die Überwachungseinheit empfängt das vom Beschleunigungssensor erzeugte Signal und/oder die vom Signal abhängige Größe vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar vom Beschleunigungssensor .

Die Größe kann unter anderem ein Signalwert, d.h. ein Wert des vom Beschleunigungssensor erzeugten Signals sein. Zweckmäßigerweise ist das Signal ein Spannungssignal. Das heißt, die Größe kann eine Spannung bzw. ein Spannungswert sein.

Vorzugsweise ist die vom Signal abhängige Größe eine anhand des Signals ermittelte Beschleunigung (bzw. ein anhand des Signals ermittelter Beschleunigungswert) .

Anders als bei einer Methode, bei der z.B. ein Spannungsoff- set des Beschleunigungssensors überwacht wird, ermöglicht die Prüfung der anhand des Signals ermittelten Beschleunigung eine zuverlässige Prüfung. Denn bei einem Defekt des Beschleunigungssensors kann der Beschleunigungssensor zwar eine korrekte Offsetspannung aber einen fehlerhaften Beschleunigungswert (z.B. immer Null) liefern.

Alternativ kann die Größe eine andere aus dem Signal des Beschleunigungssensors abgeleitete bzw. ermittelte Größe sein. Sinnvollerweise ist der Referenzwert ein Wert derselben physikalischen Größe.

Es ist vorteilhaft, wenn die vom Signal abhängige Größe eine durch Mitteln mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Signalwerte berechnete Größe ist. Das bedeutet, dass vorzugsweise mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Signalwerte gemittelt werden, insbesondere bevor die Prüfung durchgeführt wird.

Durch das Mitteln kann das Signal geglättet werden. Vorzugsweise ist eine Zeitspanne, für welche die Mittelung durchgeführt wird, vorgebbar. Die Mittelung kann z.B. eine quadratische Mittelung sein. Weiter kann die Mittelung eine arithmetische Betrags- Mittelung sein. Bei der arithmetischen Betrags-Mittelung wird zweckmäßigerweise zunächst der Betrag eines jeden Signalwerts gebildet und dann eine arithmetische Mittelung mehrerer Signalwerte durchgeführt. Weiterhin kann die Mittelung eine sogenannte gleitende Mittelung sein, d.h. es kann zu jedem Signalwert ein gleitender Mittelwert berechnet werden. Der Refe- renzwert kann von der Art der Mittelung abhängig sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Signal des Beschleunigungssensors mithilfe eines Filters gefiltert. Ferner wird die Prüfung vorteilhafterweise für das gefilterte Signal durchgeführt. Das heißt, dass das Filtern des Signals vorzugsweise vor der Prüfung durchgeführt wird. Das Filtern des Signals erfolgt vorzugsweise vor dem Mitteln der Signalwerte. Sinnvollerweise ist der Beschleunigungssensor in einem beweglichen Objekt angeordnet. Durch das Filtern des Signals können diejenigen Frequenzen und/oder Frequenzbänder, in denen keine mechanischen Schwingungen des Objekts zu erwarten sind, abgeschwächt werden. Ferner können/kann durch das Filtern Störfrequenzen und/oder eine Offset-Spannung im Signal abgeschwächt bzw. aus dem Signal herausgefiltert werden. Weiter kann durch ein Filtern des Signals ein Signalrauschen reduziert werden. Auf diese Weise kann eine Auswertung des Signals und/oder eine Berechnung einer Beschleunigung erleich- tert werden.

Vorzugsweise ist der Filter ein Bandpassfilter. Zweckmäßigerweise lässt der Bandpassfilter denjenigen Frequenzbereich passieren, in welchem mechanische Schwingungen des besagten Objekts zu erwarten sind. Mittels eines Bandpassfilters können diejenigen Frequenzen und/oder Frequenzbänder abgeschwächt bzw. aus dem Signal herausgefiltert werden, in denen keine mechanischen Schwingungen des Objekts zu erwarten sind. Weiterhin kann der Filter ein Hochpassfilter sein. Zweckmäßigerweise wird durch den Hochpassfilter die Offset-Spannung im Signal abgeschwächt bzw. aus dem Signal herausgefiltert. Weiterhin lässt der Hochpassfilter vorzugsweise denjenigen Fre- quenzbereich passieren, in welchem mechanische Schwingungen des Objekts zu erwarten sind.

Ferner kann der Filter ein Tief assfilter sein. Vorzugsweise lässt der Tiefpassfilter denjenigen Frequenzbereich passieren, in welchem mechanische Schwingungen des Objekts zu erwarten sind. Zweckmäßigerweise werden durch den Tiefpassfilter höhere Frequenzen als die zu erwartenden Frequenzen der mechanischen Schwingungen abgeschwächt bzw. herausgefiltert. Weiterhin kann das Signal des Beschleunigungssensors mithilfe einer Filterkombination aus mehreren unterschiedlichen Filtern gefiltert werden.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Refe- renzwert ein Maximalwert eines Messbereichs des Beschleunigungssensors. Als Maximalwert kann das Maximum des Messbereichs des Beschleunigungssensors aufgefasst werden. Vorzugsweise wird bei der Prüfung geprüft, ob die Größe, insbesondere ein gemittelter Signalwert und/oder ein gemittelter Be- schleunigungswert , ein vorgegebenes Vielfaches des Referenzwerts überschreitet. Das Vielfache kann eine rationale Zahl sein. Weiter kann das Vielfache auch Eins sein, d.h. es kann geprüft werden, ob die Größe den Referenzwert überschreitet. Wenn die Größe das vorgegebene Vielfache des Referenzwerts überschreitet, dann liegt in der Regel ein Defekt des Beschleunigungssensors vor. Zweckmäßigerweise wird es als Defekt des Beschleunigungssensors interpretiert bzw. wird ein Defekt des Beschleunigungssensors erkannt, wenn die Größe das vorgegebene Vielfache des Referenzwerts überschreitet. Ferner kann mittels der Prüfung ein Filter, insbesondere ein dem Beschleunigungssensor nachgeschalteter Filter, auf seine

Funkionsfähigkeit hin überprüft werden. Z.B. kann ein Defekt des Filters vorliegen, wenn die Größe das vorgegebene Vielfa- che des Referenzwerts überschreitet. Aufgrund des erkannten Defekts können/kann der Filter und/oder der Beschleunigungssensor überprüft werden und gegebenenfalls eine Reparatur bzw. ein Austausch des defekten Elements durchgeführt werden. Weiter kann bei der Prüfung anhand einer Hilfsgröße, die unabhängig vom Signal des Beschleunigungssensors ermittelt wird, geprüft werden, ob die vom Signal abhängige Größe plau- sibel ist. Die Hilfsgröße kann beispielsweise eine Zustands- größe sein, die einen Zustand des Objekts, in dem der Beschleunigungssensor angeordnet ist, charakterisiert. Z.B. kann die Hilfsgröße eine Geschwindigkeit des Objekts sein. Ferner kann die Hilfsgröße z.B. mithilfe eines Messgeräts, insbesondere mithilfe eines Geschwindigkeitsmessgeräts, ermittelt werden. Insbesondere kann bei der Prüfung geprüft werden, ob eine aus dem Signal ermittelte Beschleunigung bei einer unabhängig vom Beschleunigungssensor ermittelten Geschwindigkeit des Objekts plausibel ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Beschleunigungssensor, wie zuvor erwähnt, in bzw. an einem beweglichen Objekt angeordnet. In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist die Bedingung von einer Geschwindigkeit des Objekts abhängig. In diesem Fall ist der Referenzwert vorzugsweise von einer Geschwindigkeit des Objekts abhängig. Dies ermöglicht eine Prüfung, ob die vom Signal abhängige Größe bei der momentanen Geschwindigkeit des Objekts plausibel ist. Hierbei wird davon ausgegangen, dass bei einer be- stimmten Geschwindigkeit des Objekts für die vom Signal des

Beschleunigungssensors abhängige Größe bestimmte Werte zu erwarten sind.

Zweckmäßigerweise wird die Geschwindigkeit des Objekts mit- tels eines Geschwindigkeitsmessgeräts gemessenen. Weiter ist es zweckmäßig, wenn das Geschwindigkeitsmessgerät unabhängig vom Beschleunigungssensor arbeitet, sodass ein Defekt des Beschleunigungssensors nicht zwangsläufig mit einem Defekt bzw. einer Funktionsstörung des Geschwindigkeitsmessgeräts einher- geht.

Das Objekt kann unter anderem eine Transportvorrichtung, wie z.B. ein Aufzug, oder ein sonstiges bewegliches Objekt sein. In bevorzugter Weise ist das Objekt ein Fahrzeug, beispielsweise ein Schienenfahrzeug. Alternativ kann das Fahrzeug beispielsweise eine Gondel, insbesondere einer Seilbahn oder eines Fahrgeschäfts, oder ein sonstiges Fahrzeug sein.

Das Geschwindigkeitsmessgerät kann beispielsweise einen Drehzahlsensor umfassen. Das heißt, die Geschwindigkeit des Objekts kann z.B. anhand einer vom Drehzahlsensor ermittelten Drehzahl bestimmt werden. Der Drehzahlsensor kann z.B. an ei- ner rotierbaren Achse des Objekts, insbesondere an einer mit einem Rad des Objekts verbundenen Achse, platziert sein. Ein Stillstand des Objekts kann unter anderem von einem Bremssteuergerät bestimmt werden. Vorzugsweise ist es mithilfe des Bremssteuergeräts möglich, festzustellen, ob die Geschwindig- keit des Objekts eine vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze (von z.B. 0,5 km/h) unterschreitet.

Das Geschwindigkeitsmessgerät und/oder das Bremssteuergerät sind/ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Geschwindigkeit des Objekts an die zuvor erwähnte Überwachungseinheit zu übermitteln .

Zweckmäßigerweise wird von einem Zeitzähler eine Zeit gezählt, insbesondere hoch- oder runtergezählt. Vorzugsweise wird die Zeit von dem Zeitzähler insbesondere von einem

Start- bzw. Anfangswert bis zu einem vorgegeben bzw. vorgebbaren Zeitwert gezählt. Wenn die Zeit den vorgegebenen bzw. vorgebbaren Zeitwert erreicht, kann der Zeitzähler zurückgesetzt werden, insbesondere auf seinen Start- bzw. Anfangs- wert.

Falls die Geschwindigkeit des Objekts eine vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze unterschreitet, wird vorzugsweise bei der Prüfung geprüft, ob die Größe den Referenzwert über- schreitet bis die Zeit den vorgegebenen Zeitwert erreicht. Wenn die Größe den Referenzwert überschreitet bis die Zeit den vorgegebenen Zeitwert erreicht, dann kann ein Defekt des Beschleunigungssensors vorliegen. Zweckmäßigerweise wird es als Defekt des Beschleunigungssensors interpretiert bzw. wird ein Defekt des Beschleunigungssensors erkannt, wenn die Größe den Referenzwert überschreitet bis die Zeit den vorgegebenen Zeitwert erreicht.

Falls die Geschwindigkeit des Objekts eine vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze unterschreitet, wird vorzugsweise bei der Prüfung ermittelt, wie oft die Größe den Referenzwert überschreitet bis die Zeit den vorgegebenen Zeitwert er- reicht. In diesem Fall wird vorzugsweise bei der Prüfung weiterhin geprüft, ob die Anzahl an Überschreitungen eine vorgegebene Maximalanzahl überschreitet. Wenn die Anzahl an Überschreitungen die vorgegebene Maximalanzahl überschreitet bis die Zeit den vorgegebenen Zeitwert erreicht, dann kann ein Defekt des Beschleunigungssensors vorliegen. Zweckmäßigerweise wird es als Defekt des Beschleunigungssensors interpretiert bzw. wird ein Defekt des Beschleunigungssensors erkannt, wenn die Anzahl an Überschreitungen die vorgegebene Maximalanzahl überschreitet bis die Zeit den vorgegebenen Zeitwert erreicht.

Es ist bevorzugt, wenn die Anzahl an Überschreitungen von einem Überschreitungszähler ermittelt wird. Vorteilshafterweise wird der Überschreitungszähler zurückgesetzt, wenn die Anzahl an Überschreitungen geringer ist als die vorgegebene Maximalanzahl und die Zeit den vorgegebenen Zeitwert erreicht.

Zweckmäßigerweise wird der Überschreitungszähler beim Zurücksetzen auf seinen Startwert bzw. Anfangswert, insbesondere auf Null, gestellt. Der Überwachungszähler kann eine separate Vorrichtungen sein oder als Softwarefunktion, z.B. in der Überwachungseinheit, realisiert sein.

Vorteilhafterweise wird die Zeit von diesem Zeitzähler nur gezählt, wenn die Geschwindigkeit des Objekts die vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze unterschreitet. Der Zeitzähler kann angehalten werden, wenn die Geschwindigkeit des Objekts gleich der vorgegebenen Geschwindigkeitsuntergrenze oder oberhalb der vorgegebenen Geschwindigkeitsuntergrenze liegt. Ferner kann der Zeitzähler die Zeit weiterzählen, wenn die Geschwindigkeit des Objekts die vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze erneut unterschreitet, insbesondere von dem Zeitwert, der bei der Unterbrechung erreicht wurde.

Alternativ kann der Zeitzähler auf seinen Start- bzw. Anfangswert zurückgesetzt werden, wenn die Geschwindigkeit des Objekts gleich der vorgegebenen Geschwindigkeitsuntergrenze oder oberhalb der vorgegebenen Geschwindigkeitsuntergrenze liegt.

Es ist vorteilhaft, wenn insbesondere während einer Wartung und/oder einer Instandsetzung des Objekts die Prüfung beendet und/oder der Überschreitungszähler deaktiviert werden kann. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass beispielsweise aufgrund von Erschütterungen während der Wartung und/oder Instandsetzung Warnungen ausgegeben werden, weil die Größe den Referenzwert überschreitet bis die Zeit den vorgegebenen Zeitwert erreicht.

Zweckmäßigerweise wird von einem weiteren Zeitzähler vorzugsweise eine weitere Zeit gezählt, insbesondere hoch- oder runtergezählt. Vorteilhafterweise wird die Zeit von dem weiteren Zeitzähler insbesondere von einem Start- bzw. Anfangs- wert bis zu einem weiteren vorgegeben bzw. vorgebbaren Zeitwert gezählt. Der weitere Zeitwert kann sich von dem erstgenannten Zeitwert unterscheiden.

Falls die Geschwindigkeit des Objekts eine vorgegebene Ge- schwindigkeitsobergrenze überschreitet, wird vorteilhafterweise bei der Prüfung geprüft, ob die Größe jemals den vorgegebenen Referenzwert übersteigt bis die Zeit den weiteren vorgegebenen Zeitwert erreicht. Wenn die Größe niemals den vorgegebenen dritten Referenzwert übersteigt bis die Zeit den weiteren vorgegebenen Zeitwert erreicht, dann kann ein Defekt des Beschleunigungssensors vorliegen. Zweckmäßigerweise wird es als Defekt des Beschleunigungssensors interpretiert bzw. wird ein Defekt des Beschleunigungssensors erkannt, wenn die Größe niemals den vorgegebenen Referenzwert übersteigt bis die Zeit den weiteren vorgegebenen Zeitwert erreicht.

Vorzugsweise wird der letztgenannte Zeitzähler bei jeder Überschreitung des Referenzwerts zurückgesetzt, insbesondere auf seinen Start- bzw. Anfangswert. Vorteilhafterweise wird die Zeit von diesem Zeitzähler nur gezählt, wenn die Geschwindigkeit des Objekts die vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze überschreitet. Außerdem kann der weitere Zeitzäh- 1er angehalten werden, wenn die Geschwindigkeit des Objekts kleiner oder gleich der Geschwindigkeitsobergrenze ist. Wenn die Geschwindigkeit des Objekts die vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze erneut überschreitet, wird die Zeit vom weiteren Zeitzähler weitergezählt, insbesondere von dem Zeit- wert, der bei der Unterbrechung erreicht wurde.

Der erstgenannte Zeitzäher und der letztgenannte Zeitzähler kann jeweils eine separate Vorrichtung sein oder als Softwarefunktion, z.B. in der Überwachungseinheit, realisiert sein.

Es ist bevorzugt, wenn der Beschleunigungssensor ein Sensor zum Messen einer Beschleunigung senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Objekts ist. Das heißt, die Beschleunigung kann eine Querbeschleunigung sein. Zweckmäßigerweise misst der Beschleunigungssensor die tatsächliche Querbeschleunigung des Objekts, wenn er defektfrei bzw. störungsfrei ist. Im Falle eines Defekts des Beschleunigungssensors kann das vom Beschleunigungssensor erzeugte Signal unabhängig von der tat- sächlichen Querbeschleunigung des Objekts sein.

Vorteilhafterweise wird, wenn ein Defekt des Beschleunigungssensors erkannt wird, eine Warnung ausgegeben. Die Warnung kann beispielsweise eine akustische und/oder eine optische Warnung sein. Liegt eine solche Warnung vor, kann der Beschleunigungssensor geprüft und gegebenenfalls repariert oder ausgetauscht werden. Weiter ist es zweckmäßig, wenn bei einem erkannten Defekt des Beschleunigungssensors dieser Beschleunigungssensor nicht mehr zu einer Ermittlung einer Beschleunigung herangezogen wird. Insbesondere kann das Signal dieses Beschleunigungssen- sors als ungültig gesetzt werden. Außerdem kann dieser Beschleunigungssensor ausgeschaltet werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Beschleunigungssensor in einem Schienenfahrzeug angeordnet. Zweckmäßigerweise wird der Beschleunigungssensor zu einer

LaufStabilitätsüberwachung verwendet. Im Rahmen der LaufStabilitätsüberwachung werden/wird zweckmäßigerweise die Querbeschleunigung und/oder eine Querschwingung des Schienenfahrzeugs überwacht. Mithilfe der LaufStabilitätsüberwachung kön- nen Maßnahmen getroffen werden, um Gleisschäden und/oder ein Entgleisen des Schienenfahrzeugs zu vermeiden.

Zweckmäßigerweise werden mehrere Prüfungen durchgeführt, bei denen jeweils geprüft wird, ob eine vom Signal abhängige Grö- ße eine vorgegebene Bedingung bezüglich eines Referenzwerts erfüllt. Bei den verschiedenen Prüfungen werden vorzugsweise unterschiedliche Bedingungen geprüft. Weiter können die verschiedenen Prüfungen für gleiche oder unterschiedliche vom Signal abhängige Größen durchgeführt werden. Insbesondere falls in verschiedenen Prüfungen dieselbe vom Signal abhängige Größe geprüft wird, wird diese Größe vorzugsweise bezüglich unterschiedlicher Referenzwerte geprüft.

Bei einer ersten Prüfung kann geprüft werden, ob eine vom Signal abhänge Größe eine erste vorgegebene Bedingung bezüglich eines ersten Referenzwerts erfüllt. Beispielsweise kann der erste Referenzwert ein Maximalwert eines Messbereichs des Beschleunigungssensors sein. Ferner kann bei einer zweiten Prüfung geprüft werden, ob eine vom Signal abhänge Größe eine zweite vorgegebene Bedingung bezüglich eines zweiten Referenzwerts erfüllt. Vorzugsweise wird die zweite Prüfung durchgeführt, wenn die Geschwindig- keit des Objekts, in dem der Beschleunigungssensor zweckmäßigerweise angeordnet ist, die vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze unterschreitet. Außerdem kann bei einer dritten Prüfung geprüft werden, ob eine vom Signal abhänge Größe eine dritte vorgegebene Bedingung bezüglich eines dritten Referenzwerts erfüllt. Vorzugsweise wird die dritte Prüfung durchgeführt, wenn die Geschwindigkeit des Objekts, in dem der Beschleunigungssensor zweckmäßigerweise angeordnet ist, die vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze überschreitet. Der jeweilige Referenzwert, insbesondere der zweite und/oder der dritte Referenzwert, kann von der Geschwindigkeit des Objekts abhängig sein. Die Erfindung betrifft außerdem ein Messsystem. Das Messsystem umfasst einen Beschleunigungssensor und eine Überwachungseinheit. Die Überwachungseinheit ist erfindungsgemäß dazu eingerichtet, einen Defekt des Beschleunigungssensors nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder nach mindestens einer der oben beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens zu erkennen.

Dieses Messsystem kann insbesondere im oben beschriebenen Verfahren eingesetzt werden. Ferner können im Zusammenhang mit dem Verfahren erwähnte gegenständliche Elemente, wie z.B. das Geschwindigkeitsmessgerät und die Software, Bestandteile dieses Messsystems sein.

Der Beschleunigungssensor ist zweckmäßigerweise zur Erzeugung eines Signals eingerichtet. Ferner ist die Überwachungseinheit zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, zu prüfen, ob eine vom Signal des Beschleunigungssensors abhängige Größe eine vorgegebene Bedingung bezüglich eines Referenzwerts erfüllt. Weiter ist die Überwachungseinheit zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, anhand der Prüfung zu ermitteln, ob der Beschleunigungssensor defekt ist. Das Messsystem oder Teile davon kann/können in einem beweglichen Objekt, insbesondere in einem Fahrzeug, angeordnet sein. Ferner kann das Messsystem mehrere Beschleunigungssensoren umfassen .

Außerdem ist die Erfindung auf ein Schienenfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Messsystem gerichtet.

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltun- gen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge- fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Messsystem kombinierbar. So sind Verfahrens- merkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und umge- kehrt.

Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfin- dung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein" bzw. „eine" nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu- tert wird. Das Ausführungsbeispiel dient der Erläuterung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale des Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus dem Ausführungsbeispiel entfernt und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.

Es zeigen:

FIG 1 ein Schienenfahrzeug mit einem Messsystem, dass einen

Beschleunigungssensor und eine Überwachungseinheit umfasst ;

FIG 2 ein erstes Diagramm, in dem eine Beschleunigung des

Schienenfahrzeugs als Funktion der Zeit dargestellt ist ; FIG 3 ein zweites Diagramm, in dem eine Beschleunigung des

Schienenfahrzeugs als Funktion der Zeit dargestellt ist; und

FIG 4 ein drittes Diagramm, in dem eine Beschleunigung so- wie eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs als

Funktion der Zeit dargestellt sind.

FIG 1 zeigt schematisch ein Schienenfahrzeug 2 mit einem Messsystem 4. Das Messsystem 4 umfasst einen Beschleunigungs- sensor 6 und eine Überwachungseinheit 8. Weiter umfasst das Schienenfahrzeug 2 ein Geschwindigkeitsmessgerät 10 zum Ermitteln einer Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2. Das Geschwindigkeitsmessgerät 10 umfasst einen Drehzahlsensor und ermittelt die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2 anhand einer Drehzahl. Der Beschleunigungssensor 6 sowie das Geschwindigkeitsmessgerät 10 des Schienenfahrzeugs 2 sind an einer Radsatzachse 12 des Schienenfahrzeugs 2 angeordnet.

Die Überwachungseinheit 8 umfasst einen Hochpassfilter 14, einen Bandpassfilter 16, einen Überwachungszähler 18, einen ersten Zeitzähler 20 sowie einen zweiten Zeitzähler 22. Der erste Zeitzähler 20 zählt eine erste Zeit und der zweite Zeitzähler 22 zählt eine zweite Zeit. Der Überwachungszähler 18 sowie die Zeitzähler 20, 22 können jeweils eine separate Vorrichtung sein oder als Softwarefunktion in der Überwachungseinheit 8 realisiert sein. Der Beschleunigungssensor 6 ist ein Sensor zum Messen einer Querbeschleunigung des Schienenfahrzeugs 2. Wenn der Beschleunigungssensor 6 störungsfrei ist, misst der Beschleunigungssensor 6 demnach die Querbeschleunigung des Schienenfahrzeugs 2. Das heißt, der Beschleunigungssensor 6 erzeugt ein Signal in Form einer Spannung, die von der Querbeschleunigung des Schienenfahrzeugs 2 abhängig ist. Eine aus dem Signal berechnete Querbeschleunigung entspricht demnach der wahren Querbeschleunigung, wenn der Beschleunigungssensor defektfrei bzw. störungsfrei ist. Bei einem Defekt des Be- schleunigungssensors 6 entspricht die aus dem Signal berechnete Querbeschleunigung dagegen nicht notwendigerweise der wahren Querbeschleunigung des Schienenfahrzeugs 2.

Die Messung der Querbeschleunigung des Schienenfahrzeugs 2 dient einer LaufStabilitätsüberwachung des Schienenfahrzeugs 2.

Ferner ist die Überwachungseinheit 8 zur Erkennung eines Defekts des Beschleunigungssensors 6 eingerichtet. Die Überwa- chungseinheit 8 prüft, ob eine vom Signal des Beschleunigungssensors 6 abhängige Größe eine vorgegebene Bedingung bezüglich eines Referenzwerts erfüllt, und ermittelt anhand der Prüfung, ob der Beschleunigungssensor 6 defekt ist. Die vom Signal abhängige Größe ist die Querbeschleunigung, die aus dem Signal ermittelt wird. Insbesondere wird bei der Prüfung geprüft, ob Beschleunigungswerte der Querbeschleunigung eine vorgegebene Bedingung bezüglich eines Referenzwerts erfüllen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Bandpassfilter 16 ein Filter für den Frequenzbereich von 3 bis 9 Hz . In dem

Frequenzbereich von 3 bis 9 Hz treten typischerweise mechanische Schwingungen aufgrund von Querbeschleunigungen des Schienenfahrzeugs 2 auf. Demnach lässt der Bandpassfilter 16 den Frequenzbereich von 3 bis 9 Hz passieren.

Das vom Beschleunigungssensor 6 erzeugte Signal wird gefil- tert und gemittelt und die einzelnen Signalwerte werden durch eine eindeutige Umrechnungsvorschrift jeweils in einen Beschleunigungswert umgerechnet .

Danach werden drei Prüfungen durchgeführt, bei denen jeweils geprüft wird, ob die Querbeschleunigung eine vorgegebene Bedingung bezüglich eines Referenzwerts erfüllt. Bei den drei Prüfungen werden drei unterschiedliche Bedingungen bezüglich drei verschiedener vorgegebener Referenzwerte geprüft . Zwei der Bedingung sind von der Geschwindigkeit des Schienenfahr- zeugs 2 abhängig. Bei diesen beiden Bedingungen wird davon ausgegangen, dass bei bestimmten Geschwindigkeiten des Schienenfahrzeugs 2 bestimmte Querbeschleunigungen zu erwarten sind. Werden solche Querbeschleunigungen nicht erreicht, wird ein Defekt des Beschleunigungssensors 6 angenommen bzw. er- kannt . Die drei Prüfungen werden bezugnehmend auf die FIGen 2 bis 4 nachfolgend diskutiert.

FIG 2 zeigt ein erstes Diagramm, in dem die Querbeschleunigung a des Schienenfahrzeugs 2, die mithilfe des Beschleuni- gungssensors 6 ermittelt wurde, als Funktion der Zeit t dargestellt ist. Dieses Diagramm dient der Veranschaulichung der ersten Prüfung.

Die erste Prüfung wird unabhängig von der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2 durchgeführt. Bei der ersten Prüfung wird geprüft, ob die Querbeschleunigung a größer als ein erster Referenzwert r ± ist. Der erste Referenzwert r ± ist ein Maximalwerts des Messbereichs des Beschleunigungssensors 6. Zur Berechnung der Querbeschleunigung a wird das Signal des

Beschleunigungssensors 6 zur Überwachungseinheit 8 geleitet. In der Überwachungseinheit 8 wird das Signal mittels eines Bandpassfilters 16 gefiltert. Dann wird das gefilterte Signal von der Überwachungseinheit 8 mittels einer gleitenden Betrags-Mittelung über eine vorgegebene Zeitspanne gemittelt. Die Betrags-Mittelung bedeutet, dass zunächst aus jedem Signalwert der Betrag gebildet wird und anschließend eine arith- metische Mittelung über mehrere Signalwerte, die alle innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne liegen, durchgeführt wird. Die vorgegebene Zeitspanne beträgt z.B. 0,5 s.

Dann werden die Signalwerte des gefilterten, gemittelten Sig- nals durch eine Umrechnungsvorschrift in Beschleunigungswerte umgerechnet .

Der erste Referenzwert r ± kann z.B. 10 m/s 2 betragen. Bei der ersten Prüfung wird geprüft, ob die Beschleunigungswerte ein vorgegebenes Vielfaches a ± des ersten Referenzwerts r ± übersteigen. Das Vielfache a ± des ersten Referenzwerts r ± kann z.B. das 1,5-fache des ersten Referenzwerts r ± sein. Das heißt, die Querbeschleunigung a (bzw. jeder ermittelte Beschleunigungswert) wird mit dem Vielfachen a ± des ersten Re- ferenzwerts r i( z.B. dem 1,5-fachen des ersten Referenzwerts ri , verglichen.

Das Diagramm in FIG 2 ist in zwei Zeitintervalle A, B aufgeteilt, wobei das erste Zeitintervall A zeitlich vor dem zwei- ten Zeitintervall B liegt. Im ersten Zeitintervall A liegen die Beschleunigungswerte unter dem Vielfachen a ± des ersten Referenzwerts r ± . Der Beschleunigungssensor 6 wird nach dieser ersten Prüfung im ersten Zeitintervall A als funktionsfähig eingestuft. Nach dem Zeitintervall A steigt die Querbe- schleunigung a deutlich an, z.B. aufgrund eines Verdrahtungsfehlers im Beschleunigungssensor 6 oder aufgrund einer

Einkopplung eines Fremdsignals. Im zweiten Zeitintervall B überschreiten die Beschleunigungswerte das Vielfache a ± des ersten Referenzwerts r i( sodass ein Defekt des Beschleuni- gungssensors 6 erkannt wird und eine Warnung ausgegeben wird.

Ferner wird mittels der ersten Prüfung der Bandpassfilter 16 auf seine Funktionsfähigkeit hin überprüft. Z.B. kann auch ein Defekt des Bandpassfilters 16 vorliegen, wenn die Größe das vorgegebene Vielfache a ± des ersten Referenzwerts r ± überschreitet . Aufgrund der ausgegeben Warnung können der Bandpassfilter 16 sowie der Beschleunigungssensor 6 überprüft werden und gegebenenfalls eine Reparatur bzw. ein Austausch des defekten Elements durchgeführt werden. FIG 3 zeigt ein zweites Diagramm, in dem die Querbeschleunigung a des Schienenfahrzeugs 2, die mithilfe des Beschleunigungssensors 6 ermittelt wurde, als Funktion der Zeit t dargestellt ist. Dieses Diagramm dient der Veranschaulichung der zweiten Prüfung.

Die zweite Prüfung wird durchgeführt, wenn die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2 die vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze, z.B. 0,5 km/h, unterschreitet. Außerdem wird die zweite Prüfung bezüglich eines zweiten Referenzwer- tes r 2 durchgeführt.

Es wird davon ausgegangen, dass bei einer Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2 unter der Geschwindigkeitsuntergrenze nur Beschleunigungswerte unterhalb des zweiten Referenzwerts r 2 zu erwarten sind. Der Grund ist, dass normalerweise nur kleine Querbeschleunigungen a auf das Schienenfahrzeug 2 wirken, wenn das Fahrzeug sehr langsam fährt bzw. still steht. Werden dagegen Beschleunigungswerte oberhalb des zweiten Referenz - werts r 2 gemessen, wird ein Defekt des Beschleunigungssensors 6 angenommen bzw. erkannt.

Zur Berechnung der Querbeschleunigung a wird das Signal des Beschleunigungssensors 6 zur Überwachungseinheit 8 geleitet. In der Überwachungseinheit 8 wird das Signal des Beschleuni- gungssensors 6 mittels des Hochpassfilters 14 gefiltert, sodass eine Offset-Spannung im Signal abgeschwächt bzw. aus dem Signal herausgefiltert wird. Dann wird das hochpassgefilterte Signal mittels einer gleitenden quadratischen Mittelung über eine Zeitspanne von z.B. 0,5 s gemittelt.

Dann werden die Signalwerte des gefilterten, gemittelten Sig- nals durch eine Umrechnungsvorschrift in Beschleunigungswerte umgerechnet .

Bei dieser zweiten Prüfung wird geprüft, ob der Beschleunigungswert den zweiten Referenzwert r 2 überschreitet, bis die erste Zeit, die vom ersten Zeitzähler 20 gezählt wird, einen vorgegebenen ersten Zeitwert erreicht. Der zweite Referenz - wert r 2 kann z.B. 3,0 m/s 2 sein.

Das Diagramm in FIG 3 ist in drei Zeitintervalle C, D, E auf- geteilt, wobei das erste Zeitintervall C zeitlich vor dem zweiten Zeitintervall D liegt. Das zweite Zeitintervall D liegt wiederum zeitlich vor dem dritten Zeitintervall E.

Im ersten Zeitintervall C liegt die Querbeschleunigung a deutlich unter dem zweiten Referenzwert r 2 . Nach dieser Prüfung wird der Beschleunigungssensor 6 im Zeitintervall C als funktionsfähig eingestuft. Nach dem ersten Zeitintervall C steigt die Querbeschleunigung a stark an, z.B. aufgrund eines Elektronikfehlers im bzw. am Beschleunigungssensor 6, und liegt in den nachfolgenden Zeitintervallen D und E in der Nähe des zweiten Referenzwertes r 2 . Die Querbeschleunigung a überschreitet den zweiten Referenzwert r 2 in den Zeitintervallen D und E an den durch Pfeile gekennzeichneten Stellen. Weiter wird bei der zweiten Prüfung ermittelt, wie oft die Querbeschleunigung a den zweiten Referenzwert r 2 überschreitet bis die erste Zeit den vorgegebenen ersten Zeitwert erreicht. Außerdem wird bei der Prüfung geprüft, ob die Anzahl an Überschreitungen eine vorgegebene Maximalanzahl, z.B.

Neun, überschreitet. Die Anzahl an Überschreitungen wird von dem zuvor erwähnten Überschreitungszähler 18 gezählt. Die Prüfung, ob die Anzahl an Überschreitungen eine vorgegebene Maximalanzahl überschreitet, wird durchgeführt, um auszuschließen, dass ein einmaliges Ereignis, wie z.B. eine Zugvorbeifahrt oder eine einmalige mechanische Einwirkung auf ein Drehgestell des Schienenfahrzeugs 2, eine Warnung aufgrund eines vermeintlichen Defekts des Beschleunigungssensors 6 zur Folge hat .

Falls - anders als im dargestellten Fall - die Anzahl gerin- ger ist als die vorgegebene Maximalanzahl und die erste Zeit den vorgegebenen ersten Zeitwert erreicht, wird der Überschreitungszähler 18 auf Null zurückgesetzt.

Im dritten Zeitintervall E hat die Anzahl an Überschreitungen die vorgegebene Maximalanzahl überschritten und die erste

Zeit hat den vorgegebenen ersten Zeitwert erreicht bzw. überschritten. Das heißt, bei einer vorgegebenen Maximalanzahl von z.B. Neun hat der Überschreitungszähler 18 z.B. Zehn (oder mehr) Überschreitungen gezählt bevor die erste Zeit den vorgegebenen ersten Zeitwert erreicht. Folglich wird ein Defekt des Beschleunigungssensors 6 erkannt. Eine Warnung wird ausgegeben und das Signal des Beschleunigungssensors 6 wird nicht mehr in die Auswertung der LaufStabilität des Schienenfahrzeugs 2 einbezogen.

Die erste Zeit wird von dem ersten Zeitzähler 20 von einem Startwert (z.B. 30 min) runtergezählt, wobei der erste Zeitzähler 20 auf den Startwert zurückgesetzt wird, wenn die erste Zeit den vorgegebenen ersten Zeitwert von Null erreicht. Der erste Zeitzähler 20 wird angehalten, wenn die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2 gleich oder oberhalb der vorgegebenen Geschwindigkeitsuntergrenze liegt. Wenn die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2 die vorgegebene Geschwindigkeitsuntergrenze wieder unterschreitet, läuft der Zeitzähler 20 weiter.

FIG 4 zeigt ein drittes Diagramm, in dem die Querbeschleunigung a sowie die Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 2 als Funktion der Zeit t dargestellt sind. Die Querbeschleunigung a wurde mithilfe des Beschleunigungssensors 6 ermittelt. Außerdem wurde die Geschwindigkeit v mithilfe des Geschwindigkeitsmessgeräts 10 ermittelt. Die Querbeschleunigung a ist als durchgezogene Linie dargestellt und die y-Achse für die Querbeschleunigung a ist zeichnungsgemäß links dargestellt. Weiter ist die Geschwindigkeit v als gestrichelte Linie dargestellt und die y-Achse für die Geschwindigkeit v zeichnungsgemäß rechts dargestellt. Dieses dritte Diagramm dient der Veranschaulichung der dritten Prüfung.

Die dritte Prüfung wird durchgeführt, wenn die Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 2 eine vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze v 0 , z.B. 160 km/h, überschreitet. Außerdem wird die dritte Prüfung bezüglich eines dritten Referenzwertes r 3 durchgeführt.

Bei dieser Prüfung wird davon ausgegangen, dass bei einer Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 2 oberhalb der Ge- schwindigkeitsobergrenze v Q zumindest ein Teil der Beschleunigungswerte oberhalb des dritten Referenzwerts r 3 zu erwarten sind. Der Grund ist, dass normalerweise höhere Querbeschleunigungen a auf das Schienenfahrzeug 2 wirken, wenn das Fahrzeug schnell fährt. Übersteigen dagegen die Beschleuni- gungswerte niemals den dritten Referenzwert r 3 , wird ein Defekt des Beschleunigungssensors 6 angenommen bzw. erkannt.

Zur Berechnung der Querbeschleunigung a wird das Signal des Beschleunigungssensors 6 zur Überwachungseinheit 8 geleitet. In der Überwachungseinheit 8 wird das Signal mittels eines

Bandpassfilters 16 gefiltert. Dann wird das gefilterte Signal von der Überwachungseinheit 8 mittels einer quadratischen Mittelung über z.B. 0,5 s gemittelt. Dann werden die Signalwerte des gefilterten, gemittelten Signals durch eine Umrechnungsvorschrift in Beschleunigungswerte umgerechnet . Bei der dritten Prüfung wird geprüft, ob die Querbeschleunigung a jemals den dritten Referenzwert r 3 übersteigt, bis die zweite Zeit einen vorgegebenen zweiten Zeitwert von z.B. 2 h erreicht. Der dritte Referenzwert r 3 kann z.B. 0,3 m/s 2 be- tragen.

Die zweite Zeit wird von dem zweiten Zeitzähler 22 von Null beginnend hochgezählt. Das Diagramm im FIG 4 ist in fünf Zeitintervalle F, G, H, J, K aufgeteilt, wobei das erste Zeitintervall F zeitlich vor dem zweiten Zeitintervall G liegt. Das zweite Zeitintervall G liegt wiederum zeitlich vor dem dritten Zeitintervall H, welcher zeitlich vor dem vorletzten Zeitintervall J liegt. Das vorletzte Zeitintervall J liegt zeitlich vor dem letzten Zeitintervall K. Im ersten Zeitintervall F liegen die Beschleunigungswerte dauerhaft über dem dritten Referenzwert r 3 , wohingegen die Querbeschleunigung a nach dem Zeitintervall F deutlich absinkt, z.B. aufgrund eines Kabelbruchs in- nerhalb des Beschleunigungssensors 6, und die Querbeschleunigung a nach dem Zeitintervall F dauerhaft unter dem dritten Referenzwert r 3 liegt.

Im ersten Zeitintervall F überschreitet die Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 2 die vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze v 0 . Die Querbeschleunigung a liegt in diesem Zeitintervall F - wie bereits erwähnt - ständig über dem dritten Referenzwert r 3 . Der Beschleunigungssensor 6 wird im Zeitintervall F als voll funktionsfähig angesehen. In diesem Fall zählt der zweite Zeitzähler 22 die Zeit von Null beginnend hoch, wobei der zweite Zeitzähler 22 jedoch bei jeder Überschreitung des dritten Referenzwerts r 3 auf den Startwert von Null zurückgesetzt wird. Im zweiten Zeitintervall G überschreitet die Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 2 die vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze v 0 , sodass die Zeit mittels des zweiten Zeitzählers 22 gezählt wird. Die Querbeschleunigung a nach dem Zeit- intervall F liegt in diesem Zeitintervall G jedoch ständig unter dem dritten Referenzwert r 3 , sodass der zweite Zeitzäh- ler 22 nicht zurückgesetzt wird, d.h. die Zeit wird vom zwei- ten Zeitzähler 22 immer weitergezählt.

Im dritten Zeitintervall H ist die Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 2 kleiner oder gleich der vorgegebenen Geschwindigkeitsobergrenze v 0 , sodass der zweite Zeitzähler 22 angehalten wird, d.h. die Zeit nicht weitergezählt wird.

In FIG 4 ist die Zeitachse zwischen dem dritten Zeitintervall H und dem vorletzten Zeitintervall J unterbrochen und es können sich weitere Zeitintervalle an das dritte Zeitintervall H anschließen .

Im vorletzten Zeitintervall J überschreitet die Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 2 die vorgegebene Geschwindigkeitsobergrenze v 0 , sodass die Zeit mittels des zweiten Zeitzählers 22 weitergezählt wird. Die Querbeschleunigung a nach dem Zeitintervall F liegt in diesem Zeitintervall J ständig unter dem dritten Referenzwert r 3 , sodass der zweite Zeitzähler 22 nicht zurückgesetzt wird. Am Ende vom Zeitintervall J erreicht der zweite Zeitzähler 22 den vorgegebenen zweiten Zeitwert .

Im letzten Zeitintervall K hat der zweite Zeitzähler 22 den zweiten Zeitwert erreicht bzw. überschritten. Die Querbeschleunigung a hat damit den vorgegebenen dritten Referenz - wert r 3 niemals überstiegen bis die Zeit den vorgegebenen zweiten Zeitwert erreicht hat. Folglich wird im letzten Zeitintervall ein Defekt des Beschleunigungssensors 6 erkannt. Eine Warnung wird ausgegeben und das Signal des Beschleunigungssensors 6 wird nicht mehr in die Auswertung der Laufstabilität des Schienenfahrzeugs 2 einbezogen.

Das Schienenfahrzeug 2 kann prinzipiell noch weitere Beschleunigungssensoren aufweisen, die analog zu der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise auf einen Defekt hin überwacht werden können.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .