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Title:
TRAFFIC SIGNALING MODULE, TRAFFIC SIGNALING SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A TRAFFIC SIGNALING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/086994
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a traffic signaling module (10a, 10b), comprising a signal transmitting device (11a, 11b), a driver unit (12a, 12b) for the signal transmitting device (11a, 11b) and a network interface (14a, 14b) for communicating with a plurality of other traffic signaling modules (10b, 10a) via a communication network (2). The traffic signaling module (10a, 10b) also comprises a safety control unit (15a, 15b) in order to monitor the operation of at least one other traffic signaling module (10b, 10a) connected to the communication network (2) and to provide for a specific operation of the signal transmitting device (11a, 11b) according to a predetermined safety rule (SR) as a function of a faulty operating state of the other traffic signaling module (10b, 10a). Moreover, a traffic signaling system (1) is described, which comprises a plurality of such traffic signaling modules (10a, 10b) located at various traffic positions, and a corresponding method for operating a traffic signaling system (1).

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Inventors:
ZAHNER ULRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/066500
Publication Date:
July 16, 2009
Filing Date:
December 01, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
ZAHNER ULRICH (DE)
International Classes:
G08G1/07
Foreign References:
EP1830332A22007-09-05
US20080238720A12008-10-02
EP0992964A22000-04-12
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verkehrssignalisierungsmodul (10a, 10b) mit

- einer Signalgebereinrichtung (IIa, IIb), - einer Treibereinheit (12a, 12b) für die Signalgebereinrichtung (IIa, IIb),

- einer Netz-Schnittstelle (14a, 14b) zur Kommunikation mit einer Anzahl von weiteren Verkehrssignalisierungsmodulen

(10b, 10a) über ein Kommunikationsnetz (2), - und einer Sicherheitskontrolleinheit (15a, 15b), um den Betrieb zumindest eines anderen an das Kommunikationsnetz (2) angeschlossenen Verkehrssignalisierungsmoduls (10b, 10a) zu überwachen und gemäß einer vorgegebenen Sicherheitsregel (SR) in Abhängigkeit von einem Fehlbetriebszustand des an- deren Verkehrssignalisierungsmoduls (10b, 10a) für einen bestimmten Betrieb der eigenen Signalgebereinrichtung (IIa, IIb) zu sorgen.

2. Verkehrssignalisierungsmodul nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Sicherheitskontrolleinheit (15a, 15b) eine Funktionsüberwachungseinheit (17) zur Funktionsüberwachung zumindest eines anderen Verkehrssignalisierungsmoduls (10b, 10a) und eine Steuereinheit (22) aufweist, um gemäß der vorgegebenen Sicherheitsregel (SR) in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des anderen Verkehrssignalisierungsmoduls

(10b, 10a) die Treibereinheit (12a, 12b) der eigenen Signalgebereinrichtung (IIa, IIb) anzusteuern.

3. Verkehrssignalisierungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskontrolleinheit

(15a, 15b) einen Speicher (21) aufweist, in welchem im Betrieb eine Anzahl von Sicherheitsregeln (SR) und Informationen (SI) über eine Anzahl von zu überwachenden zweiten Verkehrssignalisierungsmodulen (10b, 10a) hinterlegt sind.

4. Verkehrssignalisierungsmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Nahbereichs-Schnitt- stelle (16b) zur Kommunikation mit einem im Nahbereich des

Verkehrssignalisierungsmoduls (15b) befindlichen zweiten Ver- kehrssignalisierungsmodul (15c) .

5. Verkehrssignalisierungsmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Netz- Schnittstelle (14a, 14b), die Sicherheitskontrolleinheit (15a, 15b) und die Treibereinheit (12a, 12b) in einem Ansteuergerät (7a, 7b, 7c) implementiert sind, welches lokal an der Signalgebereinrichtung (IIa, IIb) angeordnet ist und mit die- ser über eine Schnittstelle verbunden ist.

6. Verkehrssignalisierungsmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine lokal am oder im Verkehrssignalisierungsmodul (10a, 10b) angeordnete Energiever- sorgung (6a, 6b) .

7. Verkehrssignalisierungsmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Selbsttesteinrichtung

(18), um den eigenen Betrieb zu überwachen.

8. Verkehrssignalisierungsmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sendeeinheit (19), welche im Betrieb wiederholt über die Netzwerk-Schnittstelle (14a, 14b) ein Betriebszustandssignal (LBa, LBb) aussendet.

9. Verkehrssignalisierungssystem (1) mit mehreren an verschiedenen Positionen angeordneten Verkehrssignalisierungsmo- dulen (10a, 10b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche so ausgebildet und über ein Kommunikationsnetzwerk (2) miteinan- der verbunden sind, dass sich zumindest ein Teil der Ver- kehrssignalisierungsmodule (10a, 10b) im Betrieb gegenseitig überwachen und jeweils gemäß einer vorgegebenen Sicherheitsregel (SR) in Abhängigkeit von einem Fehlbetriebszustand zumindest eines anderen Verkehrssignalisierungsmoduls (10b, 10a) für einen bestimmten Betrieb der jeweils eigenen Signalgebereinrichtung (IIa, IIb) sorgen.

10. Verkehrssignalisierungssystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine zentrale Steuereinrichtung (3), welche über das Kommunikationsnetzwerk (2) mit den Verkehrssignali- sierungsmodulen (10a, 10b) verbunden ist.

11. Verkehrssignalisierungssystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Verkehrssignalisierungsmodu- len (10a, 10b) lokale Energieversorgungen zugeordnet sind.

12. Verfahren zum Betrieb eines Verkehrssignalisierungssys- tems (1) mit mehreren, an verschiedenen Positionen angeordneten Signalgebereinrichtungen (IIa, IIb, llc), wobei der Betrieb der Signalgebereinrichtungen (IIa, IIb, llc) überwacht wird und im Falle eines Fehlbetriebs einer ersten Signalge- bereinrichtung (IIa, IIb, llc) zumindest eine zweite Signalgebereinrichtung (IIa, IIb, llc) in Abhängigkeit von dem Fehlbetriebszustand nach einer vorgegebenen Sicherheitsregel (SR) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Signalgebereinrichtungen (IIa, IIb, llc) je- weils lokal zugeordneter, über ein Kommunikationsnetzwerk (2) miteinander verbundener Sicherheitskontrolleinheiten (15a, 15b, 15c) eine dezentrale gegenseitige Betriebsüberwachung der Signalgebereinrichtungen (IIa, IIb, llc) erfolgt, so dass zumindest eine erste Signalgebereinrichtung (IIa, IIb, llc) bei einem Fehlbetrieb einer zweiten Signalgebereinrichtung (IIa, IIb, llc) in Abhängigkeit von dem Fehlbetriebszustand der zweiten Signalgebereinrichtung (IIa, IIb, llc) nach einer vorgegebenen Sicherheitsregel betrieben wird.

13. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Sicherheitskontrolleinheiten (15a, 15b, 15c) im Betrieb wiederholt ein Betriebszustandssignal (LBa, LBb, LBc) über das Kommunikationsnetzwerk (2) ausgesendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebszustandssignal (LBa, LBb, LBc) so gewählt wird, dass eine Sicherheitskontrolleinheit (15a, 15b, 15c) über ihr Betriebszustandssignal (LBa, LBb, LBc) unter

allen am Kommunikationsnetzwerk (2) angeschlossenen Sicherheitskontrolleinheiten (15a, 15b, 15c) eindeutig identifizierbar ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskontrolleinheiten (15a, 15b, 15c) jeweils über das Kommunikationsnetzwerk (2) konfiguriert werden.

Description:

Beschreibung

Verkehrssignalisierungsmodul, VerkehrssignalisierungsSystem und Verfahren zum Betrieb eines Verkehrssignalisierungssys- tems

Die Erfindung betrifft ein Verkehrssignalisierungsmodul mit einer Signalgebereinrichtung. Typische im Verkehr verwendete und u. a. im Rahmen der Erfindung nutzbare optische und/oder akustische Signalgebereinrichtungen sind z. B. Lichtzeichen, Hupen und Glocken an Bahnübergängen, Lichtzeichen bzw. Ampeln an Tunneln, an Kreuzungen oder an sonstigen Positionen im Straßenverkehr, Fahrbahnsignalisierungen oder Informationsausgaben wie beispielsweise ansteuerbare Verkehrsleit- und/oder Informationstafeln. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verkehrssignalisierungssystem mit mehreren Ver- kehrssignalisierungsmodulen, die an verschiedenen Positionen angeordnet sind, d. h. an verschiedenen geographischen Positionen innerhalb eines Bereichs, für den das Verkehrssignali- sierungssystem ausgebildet ist, wie z. B. an unterschiedlichen Kreuzungen, an gegenüberliegenden Verkehrspositionen eines Straßen- oder Schienenabschnitts oder Tunnels, an verschiedenen Einfahrten einer Kreuzung bzw. an Weichen oder auch nebeneinander an einem einzelnen Signalmast. Die Erfin- düng betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Ver- kehrssignalisierungssystems mit mehreren, an verschiedenen Positionen angeordneten Signalgebereinrichtungen, wobei der Betrieb der Signalgebereinrichtungen überwacht wird und im Falle eines Fehlbetriebs einer ersten Signalgebereinrichtung zumindest eine zweite Signalgebereinrichtung in Abhängigkeit von dem Fehlbetriebszustand nach einer vorgegebenen Sicherheitsregel betrieben wird.

Verkehrssignalisierungen müssen in der Regel ganz spezielle Sicherheitsanforderungen erfüllen und entsprechende Sicherheitsmerkmale aufweisen. Hierzu gehören u. a. die Verhinderung von Fehlsignalisierungen und die Vermeidung von Konflikten bei einer Signalisierung von mehreren Signalen in einem

Zusammenhang, wie sie beispielsweise an sich kreuzenden Straßen oder Einmündungen von Gleisen und Straßen auftreten. Ein typisches Beispiel für besonders kritische Fehlsignalisierun- gen wäre der Ausfall jeder Signalisierung an einem Bahnüber- gang oder eine gleichzeitige Grünsignalisierung an sich kreuzenden Straßen oder bei Einwegverkehren. Ebenso gefährlich können auch Fehlsignalisierungen im Informationsbereich sein, wie beispielsweise die Angabe einer falschen Entfernung zum Ende eines Staus oder eine falsche Geschwindigkeitsbegren- zung.

Eine überwachung der grundsätzlichen Anzeigebereitschaft sowie des tatsächlichen Anzeigestatus als Messgrößen muss daher im Betrieb sicher erfasst werden, und bei einem Fehlbetrieb müssen sehr schnell besondere Maßnahmen ergriffen werden, um zumindest in einen sicheren Notbetrieb umzuschalten. Ein Beispiel hierfür ist der Ausfall einer Ampel an einer Kreuzungsanlage. In diesem Fall muss dafür gesorgt werden, dass beispielsweise an der Vorfahrtsstraße die Ampeln auf Schwarz ge- stellt werden, wogegen an den kreuzenden Nebenstraßen alle Ampeln auf gelbes Blinklicht umgestellt werden. Das heißt, der Ausfall einer einzelnen Signalgebereinrichtung hat einen Einfluss auf die Steuerstrategie sämtlicher anderer Signalgebereinrichtungen .

Um dies zu gewährleisten, werden die Signalisierungsaufgaben in bestimmten Verkehrsbereichen, z. B. in einem Kreuzungsbereich, auf einem Fernstraßenabschnitt oder in einem Tunnel, bisher üblicherweise jeweils mit einem in der Nähe befindli- chen, zentralen Steuerungsgerät 102 gelöst, das für die Umsetzung der Steuerungsstrategie bei der Steuerung der einzelnen Signale in diesem Verkehrsbereichen sorgt und zudem eine angemessene Sicherheit auch bei einem Ausfall einer Signalgebereinrichtung oder einem sonstigen Fehlbetrieb gewährleis- tet. Eine solche Steuerung muss deswegen besondere Anforderungen an Verfügbarkeit und Sicherheit erfüllen. Einen schematischen überblick über die Architektur eines herkömmlichen Verkehrssignalisierungssystems für einen bestimmten Verkehrs-

bereich gibt Figur 1. In einem Schaltschrank 110 eines solchen Verkehrssignalisierungssystems 100 werden Treiber 106a, 106b mit Signaladaptionseinheiten 105a, 105b gemeinsam mit dem Steuerungsgerät 102 sowie jeweils einzelnen Ansteuerungs- einheiten 103a, 103b untergebracht. Die einzelnen Ansteue- rungseinheiten 103a, 103b sind dabei über einen internen Kommunikationsbus 101 mit dem Steuerungsgerät 102 verbunden. Im oder am Schaltschrank 110 ist außerdem eine Energieversorgung 109a angeordnet, welche die Treiber 106a, 106b bzw. darüber die an den verschiedenen Verkehrspositionen angeordneten einzelnen Signalgebereinrichtungen 107a, 107b mit Strom versorgt. Von den Treibern 106a, 106b im Schaltschrank 110 verlaufen hierzu jeweils Versorgungsleitungen und gegebenenfalls zusätzliche Steuerleitungen zu den einzelnen Signalgeberein- richtungen 107a, 107b bzw. Sensorleitungen von dort zurück.

Um die oben genannten Sicherheitsvoraussetzungen zu erfüllen, befindet sich im Schaltschrank 110 außerdem eine Sicherheitseinrichtung 104, welche dem Steuerungsgerät 102 zugeordnet ist bzw. zum überwiegenden Teil in diese integriert ist. Die- se Sicherheitseinrichtung 104 umfasst zudem mehrere Sicherheitsmelder 104a, 104b, welche bei einem Ausfall einer Signalgebereinrichtung 107a, 107b vom zugehörigen Treiber 106a, 106b ein Signalisierungsstatussignal erhalten, so dass das Steuerungsgerät 102 darüber informiert wird, dass die ent- sprechende Signalgebereinrichtung 107a, 107b eine Fehlfunktion aufweist. Dementsprechend wird dann die Steuerstrategie für die anderen Signalgebereinrichtungen 107a, 107b vom Steuerungsgerät 102 geändert und an die Situation angepasste Steuerbefehle über die Ansteuereinheiten 103a, 103b ausgege- ben.

Zusätzlich können von einem solchen Schaltschrank 110 aus auch Signalgebereinrichtungen 107c angesteuert werden, die eine eigene, beispielsweise direkt mit der Signalgeberein- richtung 107c in einem gemeinsamen Gehäuse 108 integrierte Treibereinheit 106c aufweist, die lokal von einer Versorgungseinheit 109c versorgt wird. Für eine solche Signalgebereinrichtung 107c wird dann im Schaltschrank 110 keine

Treibereinheit benötigt. Stattdessen befinden sich im Gehäuse 108 der Signalgebereinrichtung 107c sowie im Schaltschrank 110 entsprechende Schnittstellen 105c, 105c' , um die Signalgebereinrichtung 107c bzw. die dazugehörige Treibereinheit 106c mit Hilfe einer bidirektionalen Kommunikation anzusteuern und von dort die Statussignale zu erhalten. Auch bei dieser Signalgebereinrichtung 107c werden aber, wie bei den übrigen Signalgebereinrichtungen 107a, 107b, innerhalb des Schaltschranks 110 eine mit dem Steuerungsgerät 102 verbunde- ne Steuereinheit 103c und ein Sicherheitsmelder 104c benötigt, welcher der Sicherheitseinrichtung 104 zugeordnet ist, um so die externe Signalgebereinrichtung 107c entsprechend den Sicherheitsvorschriften anzusteuern. Aus Figur 1 ist leicht zu ersehen, dass in der Regel die peripheren Komponen- ten der Anlage, d. h. die Signalgebereinrichtungen 107a, 107b, 107c, relativ einfach gehalten sind, während der Schaltkasten 110 mit dem zentralen Steuerungsgerät 102 sehr komplex aufgebaut ist. Bei den heutzutage üblichen Signalgebereinrichtungen 107a, 107b, welche vom Schaltschrank 110 aus mit Leistungssignalen versorgt werden, steigt mit dem Abstand zwischen dem zentralen Steuerungsgerät 102 und den einzelnen Signalgebereinrichtungen 107a, 107b, 107c entsprechend der Aufwand für die Verkabelung und die Signalverstärkung. Abgesehen davon nimmt bei einer solchen Architektur der Platzbe- darf im Schaltschrank 110 für die Baugruppen und die Energieversorgung mit der Größe der Anlage zu. Standards in der Elektrokonstruktion, beispielsweise die Vorgabe, dass ein Steuerungsgerät immer für 8, 16, 24, ... Signalgebereinrichtungen vorgesehen sein sollte, bedingen zusätzliche Mehrkosten, wenn beispielsweise an einer Kreuzung nur eine Anzahl von

Signalgebereinrichtungen benötigt wird, die eben nicht dieser Norm entspricht, beispielsweise wenn nur fünf Ampeln benötigt werden. In vielen Fällen sind daher individuelle Einzelfertigungen kostengünstiger als standardisierte Lösungen. Zudem sind derartige Architekturen relativ komplex, so dass entsprechend hohe Kosten für eine Stabilisierung und Produktpflege während der Laufzeit einer solchen Anlage entstehen,

was insbesondere auch durch die erforderliche Sicherheitstechnik bedingt ist.

Es ist daher eine Aufgabe, eine Alternative zu dem bisherigen Stand der Technik zu schaffen, bei der die Verkehrssignali- sierungssysteme auf einfache Weise auf den jeweiligen Bedarf zugeschnitten werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verkehrssignalisierungsmodul ge- maß Patentanspruch 1, ein Verkehrssignalisierungssystem gemäß Patentanspruch 9 und durch ein Verfahren zum Betrieb eines Verkehrssignalisierungssystems gemäß Patentanspruch 12 gelöst .

Ein erfindungsgemäßes Verkehrssignalisierungsmodul weist neben einer Signalgebereinrichtung, beispielsweise einer Lichtsignaleinrichtung, einem akustischen Signalgeber oder einer Anzeigetafel, eine Treibereinheit für die jeweilige Signalgebereinrichtung auf. Bei dieser Treibereinheit handelt es sich beispielsweise um eine Treiberelektronik, welche die Signalgebereinrichtung entsprechend erhaltener Steuersignale betreibt, mit einem Anschluss an die benötigte Energieversorgung. Darüber hinaus weist das Verkehrssignalisierungsmodul eine Netzschnittstelle zur Kommunikation mit einer Anzahl von zweiten Verkehrssignalisierungsmodulen über ein Kommunikationsnetz auf. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine Busschnittstelle. Diese Netzschnittstelle kann beispielsweise einen Stecker für eine Leitungsverbindung zu dem besagten Kommunikationsnetz oder, bei Verwendung eines drahtlosen Kom- munikationsnetzes, einen geeigneten Funktransmitter aufweisen. Weiterhin weist die Netzschnittstelle einen geeigneten Kodierer/Dekodierer für den Netzwerkdatenverkehr auf, um Daten gemäß dem für das jeweilige Kommunikationsnetz vorgesehenen Datenübermittlungsprotokoll zu kodieren bzw. dekodieren. Erfindungsgemäß weist das Verkehrssignalisierungsmodul außerdem eine Sicherheitskontrolleinheit auf, um den Betrieb zumindest eines anderen an das Kommunikationsnetz angeschlossenen Verkehrssignalisierungsmoduls zu überwachen und gemäß ei-

ner vorgegebenen Sicherheitsregel in Abhängigkeit von einem Fehlbetriebszustand des anderen Verkehrssignalisierungsmoduls für einen bestimmten Betrieb der eigenen Signalgebereinrichtung zu sorgen.

Ein erfindungsgemäßes Verkehrssignalisierungssystem weist mehrere an verschiedenen Positionen angeordnete Verkehrssig- nalisierungsmodule der zuvor beschriebenen Art auf, die dabei so ausgebildet, d. h. entsprechend eingerichtet bzw. konfigu- riert und über ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind, dass sich zumindest ein Teil der Verkehrssignalisie- rungsmodule im Betrieb gegenseitig, d. h. direkt ohne Zwischenschaltung einer zentralen Steuereinrichtung, überwachen und jeweils gemäß einer vorgegebenen Sicherheitsregel in Ab- hängigkeit von einem Fehlbetriebszustand zumindest eines anderen Verkehrssignalisierungsmoduls für einen bestimmten Betrieb der jeweils eigenen Signalgebereinrichtung sorgen. Hierbei kann ein modularisierter Zustandsautomat mit den möglichen Zuständen des Gesamtsystems verteilt in den beteilig- ten Systemen implementiert werden. Die Projektierung des Zustandsautomaten und damit die Parametrierung der Sicherheitsmodule in den Signalisierungen kann aus der herkömmlichen Entwurfs-Software für Kreuzungs- und Signalisierungsanlagen gewonnen werden.

Im Folgenden wird eine solche Gruppe von Verkehrssignalisie- rungsmodulen, die sich gegenseitig überwachen, auch als „überwachungsverbund" bezeichnet. Ein solcher überwachungsverbund umfasst mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, Verkehrssignalisierungsmodule . Grundsätzlich können auch alle an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossenen Verkehrssignalisierungsmodule zum überwachungsverbund gehören.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines Verkehrs- signalisierungssystems der eingangs genannten Art ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, dass mittels Sicherheitskontrolleinheiten, die jeweils den Signalgebereinrichtungen, beispielsweise unter Bildung von Verkehrssignalisierungsmodu-

len, lokal zugeordnet sind und die über ein Kommunikationswerk miteinander signaltechnisch verbunden sind, eine dezentrale gegenseitige Betriebsüberwachung der Signalgebereinrichtungen erfolgt, so dass zumindest eine erste Signalge- bereinrichtung bei einem Fehlbetrieb einer zweiten Signalgebereinrichtung in Abhängigkeit von dem Fehlbetriebszustand der zweiten Signalgebereinrichtung nach einer vorgegebenen Sicherheitsregel betrieben wird.

Eine wesentliche Idee der Erfindung ist also die Dezentralisierung der Sicherungsaufgaben, von der zentralen Steuerung weg und hin zu den einzelnen Signalgebereinrichtungen, indem den Signalgebereinrichtungen jeweils lokal entsprechende Sicherheitskontrolleinheiten zugeordnet sind und diese in einem Netzwerk untereinander verbunden sind. Die zentrale Steuerung kann daher in Bezug auf ihre Rechenleistung und den Speicherausbau deutlich schwächer ausgelegt werden, weil der üblicherweise ja schwer vorhersehbare Ressourcenbedarf für die Sicherungsaufgaben dort vollkommen entfällt. Es kann ein verschlanktes Basis-Steuerungsgerät mit einer standardisierten, rein operativen Funktionalität verwendet werden. Insbesondere ist es wegen der Entkopplung der Sicherheitsaufgaben von den eigentlichen Steuerungsaufgaben möglich, die Steuerungsaufgaben auf andere Steuerungsgeräte zu verschieben oder in einfacher Weise ein zweites Steuerungsgerät hinzuzugeben, wenn die Performance eines zentralen Steuerungsgeräts im Einzelfall nicht mehr für die Steuerungsaufgaben ausreicht, weil beispielsweise zusätzliche Signalgeber benötigt werden. Umgekehrt ist es auch möglich, die operative Funktionalität meh- rerer bisher nur schwach belasteter Steuerungsgeräte nun auf ein einziges zentrales Steuerungsgerät zu konzentrieren. Insbesondere ist es auch möglich, zentrale Steuerungsgeräte von Signalisierungssystemen an bestimmten Kreuzungen, Verkehrsabschnitten o. ä., die bisher wie oben beschrieben in Form von Hardware mit den zugehörigen Schaltkästen aufgebaut sind, ganz durch geeignete Software auf einem Rechner in einer entfernten Verkehrszentrale zu ersetzen. Dadurch wird der gesamte Aufbau erheblich flexibler und Anpassungen und Optimierun-

gen auch zu einem späteren Zeitpunkt, insbesondere auf der Verkehrsleitebene, werden erheblich erleichtert. Die einzelnen Signalgebereinrichtungen sind durch die Kopplung mit eigenen Treibern und Sicherheitskontrolleinheiten in Form von Verkehrssignalisierungsmodulen ohne Präsenz einer zentralen Steuereinrichtung in geringem Umfang eigenständig funktionstüchtig. Das heißt, sie können einen bestimmten Status für eine gewisse Dauer halten und können auch geordnet in einen akzeptablen Störzustand übergehen.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei können das erfindungsgemäße Verkehrssignalisierungsmodul, das erfindungsgemä- ße Verkehrssignalisierungssystem und das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Verkehrssignalisierungssystems auch entsprechend den abhängigen Ansprüchen der jeweils anderen Kategorien weitergebildet sein.

Bei einem besonders bevorzugten Verkehrssignalisierungsmodul weist die Sicherheitskontrolleinheit eine Funktionsüberwachungseinheit zur Funktionsüberwachung zumindest eines anderen Verkehrssignalisierungsmoduls sowie eine Steuereinheit auf, um gemäß der vorgegebenen Sicherheitsregel in Abhängig- keit von dem Fehlbetriebszustand des zweiten Verkehrssignalisierungsmoduls die Treibereinheit der eigenen Signalgebereinrichtung anzusteuern.

Um eine einfache überwachung durch andere Verkehrssignalisie- rungsmodule zu ermöglichen, kann ein Verkehrssignalisierungsmodul vorzugsweise eine Sendeeinheit aufweisen, um im Betrieb wiederholt über die Netzwerkschnittstelle ein Betriebszu- standssignal über das Kommunikationsnetzwerk auszusenden. Hierbei kann es sich um ein regelmäßiges „Herzschlag-Signal" handeln (im Folgenden auch „Life-Beat" genannt) . Insbesondere kann es sich auch um ein komplexeres Betriebszustandssignal handeln, welches ggf. im Fehlbetrieb auch angibt, was für ein Fehler aufgetreten ist bzw. in welchem genauen Betriebszu-

stand sich das jeweilige Verkehrssignalisierungsmodul bzw. die zugehörige Signalgebereinrichtung befindet, wenn mehr als ein bestimmter Betriebszustand möglich ist.

Hierzu weist das Verkehrssignalisierungsmodul vorzugsweise eine Selbsttesteinrichtung auf, um den eigenen Betrieb, insbesondere der eigenen Signalgebereinrichtung, regelmäßig zu überwachen. Die Sicherheitskontrolleinheit sendet dann beispielsweise ein Betriebszustandssignal entsprechend dem Er- gebnis eines zuvor durchgeführten Selbsttests aus.

Besonders bevorzugt ist das Betriebszustandssignal so gewählt, dass eine Sicherheitskontrolleinheit - und somit das komplette Verkehrssignalisierungsmodul bzw. die zugeordnete Signalgebereinrichtung - über das Betriebszustandssignal unter allen am Kommunikationsnetzwerk angeschlossenen anderen Sicherheitskontrolleinheiten eindeutig identifizierbar ist. Das heißt, jedes einzelne Verkehrssignalisierungsmodul gibt ein eindeutiges Betriebszustandssignal aus und ist somit für die anderen Verkehrssignalisierungsmodule bzw. deren Sicherheitskontrolleinheiten erkennbar. Sendet ein Verkehrssignalisierungsmodul ein Betriebszustandssignal aus, das auf einen bestimmten Fehler hinweist, oder sendet es kein Betriebszustandssignal mehr aus, so wissen die anderen Verkehrssignali- sierungsmodule im überwachungsverbund, welches Verkehrssignalisierungsmodul betroffen ist, und reagieren entsprechend den vorgegebenen Sicherheitsregeln und steuern die jeweiligen Treibereinheiten passend an.

Hierzu weisen die Sicherheitskontrolleinheiten der Verkehrssignalisierungsmodule vorzugsweise jeweils einen Speicher auf, in welchem im Betrieb eine Anzahl von Sicherheitsregeln und Informationen über eine Anzahl von zu überwachenden zweiten Verkehrssignalisierungsmodulen, d. h. über die Verkehrs- signalisierungsmodule im überwachungsverbund, hinterlegt sind. Beispielsweise sind hier die verschiedenen Betriebszu- standssignale der zum überwachungsverbund gehörigen weiteren Verkehrssignalisierungsmodule hinterlegt, so dass jedes Ver-

kehrssignalisierungsmodul bzw. die zugehörige Sicherheitskontrolleinheit sofort durch Abhören des Netzwerkverkehrs detek- tiert, ob ein anderes Verkehrssignalisierungsmodul des überwachungsverbunds im Fehlbetrieb ist.

Vorzugsweise werden die Sicherheitskontrolleinheiten jeweils über das Kommunikationsnetzwerk konfiguriert. Dabei kann nach Installation eines neuen Verkehrssignalisierungsmoduls einfach über das Netzwerk ein erster Download zum Verkehrssigna- lisierungsmodul erfolgen, mit dem ein bestimmter Datensatz mit Erstkonfigurationsdaten übermittelt wird. Diese Erstkon- figurationsdaten können beispielsweise die Informationen über die zu überwachenden anderen Verkehrssignalisierungsmodule sowie die Sicherheitsregeln enthalten, wie das jeweilige Ver- kehrssignalisierungsmodul zu betreiben ist, wenn ein anderes zu überwachendes Verkehrssignalisierungsmodul sich im Fehlbetrieb befindet. Auf diese Weise können auch jederzeit Verkehrssignalisierungsmodule zum Verkehrssignalisierungssystem bzw. in den überwachungsverbund hinzugenommen werden, aus dem System bzw. Verbund herausgenommen werden oder es kann auch ein Austausch von Verkehrssignalisierungsmodulen erfolgen, indem einfach an die einzelnen Sicherheitskontrolleinheiten der verschiedenen Verkehrssignalisierungsmodule im überwachs- verband Updates mit neuen Konfigurationsdaten gesendet wer- den.

Wie bereits weiter oben erläutert, soll die operative Funktionalität, d. h. die Steuerung des Verkehrssignalisierungssys- tems, nach wie vor durch eine zentrale Steuereinrichtung, beispielsweise ein in Form von Hardware aufgebautes Steuerungsgerät ähnlich den herkömmlichen Steuerungsgeräten, oder durch eine auf einem Rechner in Form von Software emulierte zentrale Steuereinrichtung wahrgenommen werden, welche vorgibt, wann und in welchem Takt welche Schaltungen durchzufüh- ren sind bzw. welche Informationen über die Verkehrssignalisierungsmodule jeweils auszugeben sind. Eine solche zentrale Steuereinrichtung kann vorzugsweise ebenfalls über das Kommunikationsnetzwerk mit den Verkehrssignalisierungsmodulen ver-

bunden sein. Hierzu ist es lediglich erforderlich, dass die Netzschnittstellen auch entsprechend zur Kommunikation mit einer zentralen Steuereinrichtung ausgebildet sind und dass die Steuereinrichtung in der Lage ist, über das Netzwerk mit einem geeigneten Datenprotokoll, das von dem Verkehrssignali- sierungsmodul gelesen werden kann, Daten auszusenden.

Um insbesondere die Leistungsverkabelung so kurz wie möglich zu halten, sind den einzelnen Verkehrssignalisierungsmodulen vorzugsweise jeweils lokale Energieversorgungen zugeordnet. Dabei ist es nicht erforderlich, dass jeder Signalgebereinrichtung eine eigene separate Energieversorgung zugeordnet ist, sondern prinzipiell können beispielsweise auch an einem Ampelmast nebeneinander hängende Signalgebereinheiten mit der gleichen Energieversorgung verbunden sein. Wesentlich ist nur, dass die Energieversorgung lokal am Verkehrssignalisie- rungsmodul angeordnet ist, d. h. in enger Nähe bzw. im Nahbereich. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine solche Energieversorgungseinheit direkt im Verkehrssignalisierungs- modul zu integrieren. Die Energieversorgungseinheit kann beispielsweise eine geeignete Schaltung sein, um an einem auch für andere Zwecke verwendeten Stromnetz Energie abzuzapfen und in die für den Betrieb des Verkehrssignalisierungsmoduls geeignete Spannungen und Stromstärken umzusetzen. Prinzipiell kann es sich hierbei aber auch um eine autarke Energieversorgungseinheit handeln, beispielsweise zur Umwandlung von Solarenergie in elektrische Energie mit geeigneten Pufferspeichern etc. Dies hängt auch von der jeweiligen Signalgebereinrichtung bzw. deren Energiebedarf ab.

Je nach lokalen Bedürfnissen können die Netzschnittstelle, die Sicherheitskontrolleinheit, die Treibereinheit sowie die Signalgebereinrichtung lokal in enger Nähe zueinander verteilt angeordnet sein. Besonders bevorzugt sind aber entweder sämtliche Einheiten in einem Gerät bzw. einem Gehäuse implementiert, oder zumindest die Netzschnittstelle, die Sicherheitskontrolleinheit und die Treibereinheit sind in einem gemeinsamen Ansteuergerät für die Signalgebereinrichtung imple-

mentiert und dieses Ansteuergerät befindet sich lokal an der Signalgebereinrichtung und ist mit dieser über eine Schnittstelle, beispielsweise eine Kontaktschnittstelle mit einer Steckverbindung, verbunden.

Besonders bevorzugt weist ein Verkehrssignalisierungsmodul auch zusätzlich eine Nahbereichsschnittstelle zur Kommunikation mit einem weiteren im Nahbereich des Verkehrssignalisie- rungsmoduls befindlichen zweiten Verkehrssignalisierungsmo- duls auf. Beispielsweise können zwei parallel nebeneinander arbeitende Verkehrssignalisierungsmodule, z. B. zwei Ampeln an einem Mast oder zwei Lautsprecher bzw. Anzeigen, lediglich bidirektional miteinander kommunizieren und nur eines der beiden Verkehrssignalisierungsmodule ist über eine Netzwerk- schnittsteile mit dem Kommunikationsnetz verbunden. Eine Nahbereichsschnittstelle ist dabei so zu verstehen, dass diese nur in einem Bereich von maximal wenigen 10 Metern arbeitet. Ein vereinfachtes Verkehrssignalisierungsmodul, welches beispielsweise nur eine Nahbereichsschnittstelle aufweist und mit einem in der Nähe befindlichen Verkehrssignalisierungsmodul mit Nahbereichsschnittstelle und Netzwerkschnittstelle kommuniziert, kann dann sämtliche Daten über dieses benachbarte Verkehrssignalisierungsmodul an das Netzwerk übergeben oder vom Netzwerk empfangen und somit auch am Netzwerkverkehr teilnehmen. Das Verkehrssignalisierungsmodul mit Nahbereichsschnittstelle und Netzwerkschnittstelle agiert dann als Stellvertreter für u. U. mehrere einfache Verkehrssignalisierungsmodule in einer Kaskade von parallel laufenden Signalisierungen .

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Verkehrssignali- sierungssystems gemäß dem Stand der Technik,

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verkehrssignalisie- rungsmoduls,

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sicherheitskontrolleinheit für ein erfindungsgemäßes Verkehrssignalisierungsmodul .

Der in Figur 1 dargestellte Aufbau eines herkömmlichen Ver- kehrssignalisierungssystems 100 und die damit verbundene

Problematik wurden bereits eingangs ausführlich erläutert.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Aufbau eines Verkehrssignalisierungssystems . Wesentli- che Komponenten dieses Verkehrssignalisierungssystems 1 sind jeweils mehrere Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b, 10c, welche beispielsweise an einer Kreuzung oder an einem Streckenabschnitt, ggf. auch an mehreren Kreuzungen oder sogar in einem größeren geographischen Gebiet, verteilt angeordnet sein können. Diese einzelnen Verkehrssignalisierungsmodule

10a, 10b, 10c sind jeweils über ein Kommunikationsnetzwerk 2 untereinander und mit einer zentralen Steuereinrichtung 3 verbunden .

Bei der zentralen Steuereinrichtung 3 kann es sich um eine Hardware-Steuereinrichtung handeln, ähnlich wie sie in den Schaltkästen von herkömmlichen Verkehrssignalisierungssyste- men genutzt werden. Die zentrale Steuereinrichtung 3 kann prinzipiell aber auch in Form von Software auf einem Rechner, beispielsweise in einer Verkehrsleitzentrale, realisiert sein .

Die Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b weisen zumindest zum Teil Netzschnittstellen 14a, 14b auf, um die Verkehrssig- nalisierungsmodule 10a, 10b direkt kommunikationstechnisch mit dem Kommunikationsnetz 2 zu verbinden. Ebenso weist die zentrale Steuereinrichtung 3 eine entsprechende Netzschnittstelle 4 auf. In welcher Form die Netzschnittstellen 4, 14a,

14b ausgestaltet sind, hängt von dem verwendeten Kommunikationsnetz 2 ab. Vorzugsweise handelt es sich um ein standardisiertes Kommunikationsnetz 2, wobei es sich sowohl um ein kabelgebundenes Netz als auch um ein drahtloses Netz handeln kann .

Die Nutzung eines drahtlos arbeitenden Kommunikationsnetzes 2 hat den Vorteil, dass der Aufwand der Verkabelung zwischen der zentralen Steuereinrichtung 3 sowie zwischen den ver- schiedenen Verkehrssignalisierungsmodulen 10a, 10b des Ver- kehrssignalisierungssystems 1 auf ein Minimum reduziert wird. Dies ist insbesondere bei einem Umbau von Altanlagen interessant, wo zwar Versorgungsleitungen im Straßenbett liegen und weiterverwendet werden können, jedoch netzwerkgeeignete Nie- derspannungskabel mit hohem Aufwand neu verlegt werden müssten .

Sofern sich die zentrale Steuereinrichtung 3 und die Ver- kehrssignalisierungsmodule 10a, 10b des Verkehrssignalisie- rungssystems in einem Nahbereich zueinander befinden, beispielsweise, wenn es sich bei dem Verkehrssignalisierungssys- tem um ein System zur Signalisierung an einer Großkreuzung mit mehreren Ampelanlagen und einer eigenen, im Bereich der Großkreuzung angeordneten zentralen Steuereinrichtung han- delt, kann auch ein kurzreichweitiges lokales Netzwerk verwendet werden. Andernfalls sind langreichweitige Netzwerke erforderlich.

Beispielsweise kommen folgende Standards in Frage: TCP/IP, LAN, WLAN, Carrying über GSM/UMTS. Die Standardisierung hat den Vorteil, dass auch bereits vorhandene Träger für die Datenübertragung genutzt werden können. Die Sicherung der Prozesskommunikation kann mit Hilfe erprobter Verschlüsselungstechniken gewährleistet werden. Die Netzschnittstellen ent- halten hierzu geeignete Kodierer/Dekodierer, damit die zentrale Steuereinrichtung 3 bzw. die Verkehrssignalisierungsmo- dule 10a, 10b in dem gewählten übertragungsprotokoll ihre Daten empfangen und versenden können.

In Figur 2 sind nur zwei Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b mit Netzschnittstellen 14a, 14b dargestellt. In der Regel wird ein Verkehrssignalisierungssystem 1 aber mehr als zwei Verkehrssignalisierungsmodule umfassen. Im Prinzip ist die Anzahl der Verkehrssignalisierungsmodule innerhalb des Netzwerks beliebig.

Jedes der Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b weist neben der Netzschnittstelle 14a, 14b eine eigene Sicherheitskon- trolleinheit 15a, 15b auf. Diese Sicherheitskontrolleinheiten 15a, 15b werden nachfolgend noch anhand von Figur 3 näher erläutert .

Weitere Komponenten der Verkehrssignalisierungsmodule sind neben den eigentlichen Signalgebereinrichtungen IIa, IIb, beispielsweise einer Ampel mit drei Lichtzeichen - Rot, Gelb, Grün - oder dgl . eine geeignete Treibereinheit 12a, 12b, beispielsweise eine Treiberschaltung, mit denen die jeweilige Signalgebereinrichtung IIa, IIb betrieben wird. Diese Trei- bereinheiten 12a, 12b sind jeweils mit einer lokalen Energieversorgung 6a, 6b verbunden. Das heißt, es ist nicht notwendig - wie dies bei dem bisherigen Aufbau gemäß Figur 1 der Fall war - einzelne Verkehrssignalisierungsmodule von einer zentralen Steuereinrichtung aus mit Energie zu versorgen. Als externe Energieversorgung kommt z. B. bei Baustellen auch eine Batterieversorgung ggf. in Kombination mit Photovoltaikmo- dulen in Betracht.

Um die über das Netzwerk 2 kommenden Signale in die passenden Signale für die Treibereinheiten 12a, 12b umzuwandeln, weisen die Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b hier jeweils Adaptionseinheiten 13a, 13b auf. Die Verwendung von Adaptionseinheiten 13a, 13b hat den Vorteil, dass die gleichen Arten von Sicherheitskontrolleinheiten 15a, 15b für die verschiedensten Signalgebereinrichtungen IIa, IIb verwendet werden können.

Das heißt, es kann dann je nach Signalgebereinheit im Signa- lisierungsmodul 10a, 10b ein passender Treiber 12a ausgewählt werden, und durch eine geeignete Adaptionseinheit 13a, 13b

wird für eine Umsetzung der Signale von der Sicherheitskontrolleinheit 15a, 15b zum Treiber gesorgt. Insbesondere ist auf diese Weise auch eine Verwendung von bisher schon genutzten Signalgebereinheiten mit zugehörigen Treibern möglich.

In Figur 2 ist ein weiteres Verkehrssignalisierungsmodul 10c gezeigt, welches selbst keine Netzwerkschnittstelle aufweist, sondern lediglich eine Nahbereichsschnittstelle 16c, beispielsweise eine RFID- oder Bluetooth-Schnittstelle, die in einem Nahbereich innerhalb von maximal wenigen 10 m arbeitet. Dementsprechend ist ein in dem Nahbereich befindliches weiteres Verkehrssignalisierungsmodul 10b mit einer passend aufgebauten Nahbereichsschnittstelle 16b ausgestattet, über die die beiden Verkehrssignalisierungsmodule 10b, 10c miteinander kommunizieren können. Dieses weitere Verkehrssignalisierungsmodul 10b ist hier mit einer Netzschnittstelle 14b versehen, welche mit dem Kommunikationsnetz 2 verbunden ist. So kann ein Datenaustausch mit dem Kommunikationsnetz 2 von dem dritten Verkehrssignalisierungsmodul 10c aus über die Nahbe- reichsschnittstellen 16b, 16c und die Netzschnittstelle 14b erfolgen, sofern dies notwendig ist. Da sich die beiden über die Nahbereichsschnittstellen 16b, 16c verbundenen Verkehrssignalisierungsmodule 10b, 10c sehr nah aneinander befinden, können diese beispielsweise auch die gleiche Energieversor- gung 6b nutzen. Ein typisches Beispiel für solche benachbarten Verkehrssignalisierungsmodule 10b, 10c sind zwei am selben Ampelmast hängende Ampeln, mehrere Autobahnanzeigen an einem gemeinsamen Querausleger oder Zusatzsignale an einem Mast.

Abgesehen von der fehlenden Netzschnittstelle und der dafür eingesetzten Nahbereichsschnittstelle 16c ist das dritte Verkehrssignalisierungsmodul 10c gleichartig aufgebaut wie die beiden anderen in Figur 2 gezeigten Verkehrssignalisierungs- module 10a, 10b. D. h. es weist ebenfalls neben einer Signa- lisierungseinrichtung 11c eine Treibereinheit 12a, eine Adap- tierungseinheit 13c und eine Sicherheitskontrolleinheit 15c auf .

Weiterhin können die Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b, 10c auch andere, hier nicht dargestellte Komponenten aufweisen, insbesondere Detektorsysteme, Kameras, Diagnosesysteme, Verkehrs- und Umweltdetektoren. Derartige weitere Komponenten können im übrigen auch extern angeordnet und an das Kommunikationsnetz 2 angeschlossen sein. Ebenso wäre eine Verbindung des Kommunikationsnetzes mit dem Internet möglich, so dass ein geschlossener oder offener Anwenderkreis über das Netz Daten betreffend das Verkehrssignalisierungssystem erhalten kann oder dass ein geschlossener Anwenderkreis evtl. auch

Einfluss auf das Verkehrssignalisierungssystem nehmen kann.

Die Sicherheitskontrolleinheiten 15a, 15b, 15c der Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b, 10c sind hier wie in Figur 3 dargestellt aufgebaut. Sie weisen jeweils eine Funktionsüberwachungseinheit 17 und eine damit gekoppelte Steuereinheit 22 auf. Die Funktionsüberwachungseinheit 17 besitzt eine Selbsttesteinrichtung 18 und einen Life-Beat-Sender 19, welcher in regelmäßigen Abständen ein die jeweilige Sicherheitskontroll- einheit 15a, 15b, 15c und somit das jeweilige Verkehrssigna- lisierungsmodul 10a, 10b, 10c bzw. die dazugehörige Signalgebereinrichtung IIa, IIb, llc eindeutig identifizierendes Be- triebszustandssignal LBa, LBb, LBc (siehe Figur 2) aussendet. Außerdem enthält die Funktionsüberwachungseinheit 15a, 15b, 15c eine Fremdkontrolleinheit 20, welche im Betrieb die Be- triebszustandssignale LBa, LBb, LBc, die von anderen am Netzwerk 2 angeschlossenen und von diesem Verkehrssignalisie- rungsmodul zu überwachenden Verkehrssignalisierungsmodulen ausgesendet werden, überwacht.

Weiterhin enthalten die Sicherheitskontrolleinheiten 15a, 15b, 15c jeweils einen Speicher 21, in dem bestimmte Sicherheitsregeln SR sowie Informationen über die anderen zu überwachenden Verkehrssignalisierungsmodule, im Folgenden überwa- chungsverbundinformationen UVI genannt, insbesondere die Be- triebszustandssignale der anderen Verkehrssignalisierungsmodule, hinterlegt sind. über einen Anschluss 23 ist die Sicherheitskontrolleinheit 15a, 15b, 15c mit der Netzwerk-

schnittsteile 14a, 14b oder der Nahbereichsschnittstelle 16b, 16c des betreffenden Verkehrssignalisierungsmoduls verbunden und über einen Anschluss 24 mit der Adaptionseinheit 13a, 13b, 13c des betreffenden Verkehrssignalisierungsmoduls 10a, 10b, 10c.

Die hardwaremäßige Realisierung der verschiedenen Komponenten 14a, 14b, 15a, 15b, 15c, 13a, 13b, 13c, 12a, 12b, 12c, kann beispielsweise in Form eines Ansteuergeräts 7a, 7b, 7c mit einem Einplatinensystem bzw. einer Plattform in Form einer

Basisplatine erfolgen, auf der z. B. die Sicherheitskontrolleinheiten 15a, 15b, 15c als wichtigste Komponente bereits fest implementiert sind. Die weiteren Komponenten wie die Netzwerkschnittstellen 14a, 14b, die Nahbereichsschnittstel- len 16b, 16c, die Adaptionseinheiten 13a, 13b, 13c, die Treibereinheiten 12a, 12b, 12c können dann als Module auf die Basisplatine gesteckt werden.

Die Funktionsweise dieses Verkehrssignalisierungssystems 1 ist wie folgt:

Die einzelnen Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b, 10c sind mit einer Basisprojektierung versehen, die ein störungsfreies Aufstellen und die Verbindung der einzelnen Verkehrs- signalisierungsmodule 10a, 10b, 10c über das Kommunikationsnetz 2 erlaubt. Ein solches Verkehrssignalisierungsmodul 10a, 10b, 10c testet zunächst mit Hilfe der Selbsttesteinrichtung 18 sich selbst und prüft, ob die eigene Signalgebereinrichtung 10a, 10b, 10c störungsfrei funktioniert. Zu diesem Zeit- punkt nimmt sie noch nicht an der gegenseitigen Absicherung über das Kommunikationsnetz 2 innerhalb des überwachungsverbunds 5 teil. Sie befindet sich deshalb im sicheren Zustand. Es wird dann die Sicherheitskontrolleinheit konfiguriert, indem ein Download eines Datensatzes über das Kommunikations- netzwerk 2 erfolgt. Dieser Datensatz enthält insbesondere die Sicherheitsregeln SR sowie überwachungsverbundinformationen UVI über die anderen Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b, 10c, die sich innerhalb des überwachungsverbunds 5 gegensei-

tig absichern sollen. Ein solcher überwachungsverbund 5 ist in Figur 2 durch die gestrichelten Linien um die Sicherheitskontrolleinheiten 15a, 15b, 15c, welche die Selbstsicherung und die gegenseitige Absicherung durchführen, schematisch eingezeichnet.

Damit wird die Fremdüberwachung aktiviert und die Fremdkontrolleinheit 20 innerhalb der Funktionsüberwachungseinheit 17 der Sicherheitskontrolleinheit 15a, 15b, 15c hört ständig den Kommunikationsverkehr im Kommunikationsnetz 2 ab und achtet auf Betriebszustandssignale LBa, LBb, LBc der zu überwachenden anderen Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b, 10c.

Gleichzeitig wird die Funktionsüberwachungseinheit 17 so weit aktiviert, dass vom Life-Beat-Sender 19 aus regelmäßig ein

Betriebszustandssignal LBa, LBb, LBc ausgesendet wird, wobei dieses Betriebszustandssignal LBa, LBb, LBc davon abhängt, ob in der Selbsttesteinrichtung 18 festgestellt wurde, dass der Betriebszustand in Ordnung ist. Ist dies nicht der Fall, wird entweder kein Betriebszustandssignal LBa, LBb, LBc mehr ausgesendet oder ein verändertes Betriebszustandssignal LBa, LBb, LBc, welches auf den Fehlbetrieb hinweist. Dies wird von den Fremdkontrolleinheiten 20 der anderen Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b sofort erkannt.

Je nachdem, welcher Fehler auftritt, d. h. welches der Verkehrssignalisierungsmodule 10a, 10b, 10c im überwachungsverbund 5 ausfällt, und wenn ja, welcher Fehlbetrieb eintritt, wird dann entsprechend der hinterlegten Sicherheitsregeln SR von der Funktionsüberwachungseinheit 17 entschieden, wie die eigene Signalgebereinrichtung IIa, IIb, 11c zu betreiben ist. Es wird dann ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 22 gesendet, welche das Signal in geeigneter Form über die Adaptionseinheit 13a, 13b, 13c an den Treiber 12a, 12b, 12c weitergibt. Beispielsweise könnten die Verkehrssignalisierungsmodule, welche verschiedene Ampeln an einer Kreuzung bilden, alle zunächst auf gelbes Blinklicht gestellt werden, wenn eine relevante Signalgebereinrichtung ausfällt. Auf die-

se Weise wird sichergestellt, dass es nicht zu gefährlichen Fehlfunktionen kommen kann, beispielsweise zu Grünsignalen an sich kreuzenden Straßen.

Wird ein Verkehrssignalisierungsmodul aus dem überwachungsverband 5 entfernt oder ein neues Verkehrssignalisierungsmodul hinzugefügt, so erfolgt ein Update der Daten SI, UVI im Speicher 21, welches ebenfalls über das Kommunikationsnetz 2 gesendet werden kann. Ebenso können durch die zentrale Steu- ereinrichtung 3 oder über eine Leitzentrale auch aus anderen Gründen Sicherheitsregeln SR geändert werden.

Vorzugsweise ist in den Sicherheitsregeln SR zunächst eine Stopp-Sequenz vorgesehen, so dass alle Signale eines überwa- chungsverbunds 5 für eine kurze Zeit in ihrem Zustand verharren oder auf Gelblicht oder dgl . gestellt werden. Anschließend erfolgt dann ein übergang in den sicheren Zustand mit einer Reset-Sequenz, in der sämtliche Verkehrssignalisie- rungsmodule wieder auf ihren Ursprungszustand zurückgesetzt werden, um wieder einen reibungslosen Betrieb durchzuführen. Bei einem verbleibenden Störfall kann eine Störsequenz vorgesehen sein, beispielsweise das besagte gelbe Blinklicht. Am Ende einer Reset-Sequenz oder bei einer Erstaufnahme des Betriebs kann auch von der zentralen Steuereinrichtung oder ei- ner sonstigen zentralen Ebene über das Kommunikationsnetzwerk 2 an alle beteiligten Verkehrssignalisierungsmodule ein Start-Signal gesendet werden, um für eine Synchronisierung und geordnete Aufnahme des Regelbetriebs zu sorgen. Dies geschieht auch immer dann, wenn sich innerhalb des überwa- chungsverbunds etwas ändert, beispielsweise Verkehrssignalisierungsmodule hinzugenommen oder herausgenommen werden.

Grundsätzlich kann eine Regelvorgabe und/oder Synchronisierung auch mit Hilfe eines Master-Verkehrssignalisierungs- moduls innerhalb des überwachungsverbunds 5 selbst geschehen. Die anderen Verkehrssignalisierungsmodule sind dann „Client- Module", welche auf einen Steuer- oder Startbefehl des Master-Moduls warten. Dabei ist es auch möglich, dass die Mas-

ter-Funktion unter den Verkehrssignalisierungsmodulen eines überwachungsverbunds wechselt. Beispielsweise kann vereinbart sein, dass immer das Verkehrssignalisierungsmodul die Master- Rolle übernimmt, welches als letztes in einen bestimmten Sig- nalisierungszustand, beispielsweise auf Grün, geschaltet wurde.

Durch die beschriebene gegenseitige mehrfache überwachung durch die Sicherheitskontrolleinheiten innerhalb eines Ver- kehrssignalisierungssystems sowie den zyklischen Selbsttest der jeweiligen Verkehrssignalisierungsmodule und der Verwendung von permanent, beispielsweise in genau festgelegten regelmäßigen Abständen, ausgesendeten Betriebszustandssignalen kann innerhalb des überwachungsverbundes für das Gesamtsystem problemlos ein Sicherheitslevel „2", d. h. die vorgeschriebene Fehlersicherheit, erreicht werden. Hierzu müssen lediglich die Betriebszustandssignale in einem ausreichend engen zeitlichen Abstand, beispielsweise in einem Abstand von 100 ms bis 300 ms, versandt werden.

Das oben beschriebene Beispiel zeigt sehr gut, wie durch die Dezentralisierung der Sicherheitsaufgaben zur überwachung der einzelnen Signalgebereinrichtungen die zentrale Steuerung von diesen Aufgaben befreit wird. Die erforderliche Hardware zur Signalüberwachung und Signalansteuerung wird von der zentralen Steuereinrichtung hin zu den Signalgebereinrichtungen verschoben, so dass eine Standardsteuereinrichtung ohne besondere Anforderung zum Einsatz kommen kann. Der Bauraum in einem für diese zentrale Steuereinrichtung benötigten Schalt- schrank wird dadurch erheblich verringert und vereinheitlicht. Es findet insbesondere eine Entkopplung der Sicherheitsüberwachung von sicherheitsunkritischen Softwareanteilen statt, mit der Folge, dass auch beim Aufbau Sicherheitsnachweise einfacher zu erlangen sind und die sicherheitsunkriti- sehe Applikationssoftware relativ gut flexibel verändert und an spezielle Kundenwünsche angepasst werden kann. Sofern die Steuerungsfunktion in einem Rechner einer Verkehrszentrale realisiert wird, kann auf die Hardware für die Steuereinrich-

tung gänzlich verzichtet werden, was weitere Kosten einspart. Dadurch werden eventuelle Mehrkosten an den einzelnen Signalgebereinrichtungen mehr als wettgemacht.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend beschriebenen Verfahrensabläufen, Verkehrssignalisierungsmodulen und Verkehrssignalisierungs- systemen um Ausführungsbeispiele handelt, welche von Experten des Fachgebiets in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können, und dass die Verwendung der Begriffe „Einheit" oder „Modul" nicht bedeutet, dass diese auch aus mehreren zusammenwirkenden, ggf. auch räumlich getrennten, Komponenten besteht.