Title:
Vorrichtung zur Übertragung von Informationen
Kind Code:
B4


Abstract:

Vorrichtung zur Übertragung von Informationen zwischen Modulen, die in einem oder mehreren Fahrzeugen (1, 2), insbesondere in einem oder mehreren Eisenbahnfahrzeugen angeordnet sind, wobei ein Modul ein Sensor (4), eine Betätigungseinrichtung (5) oder eine Steuereinheit (3) ist,
wobei
– jedes Modul mit einer Sende-/Empfangseinheit (6, 7, 8) in Verbindung steht und
– die Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8) über mindestens ein funkbasiertes Netzwerk (9) in Verbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest zwei in demselben Fahrzeug (1) angeordnete Module (3, 5) mit unterschiedlichen Sende-/Empfangseinheiten (6, 8) in Verbindung stehen und dass eines (5) dieser Module über ein kurzes Kabel (10), das durch eine Wagenkastenwand (11) des Fahrzeugs (1) hindurchgeführt ist, mit der diesem Modul (5) zugeordneten, jenseits der Wagenkastenwand (11) angeordneten Sende-/Empfangseinheit (8) verbunden ist.




Inventors:
Junk, Rainer, Dr. (91091, Großenseebach, DE)
Zeilmann, Hartmut (91077, Neunkirchen, DE)
Application Number:
DE102009016763A
Publication Date:
03/20/2014
Filing Date:
04/07/2009
Assignee:
Siemens Aktiengesellschaft, 80333 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102007040165A1N/A2009-02-26
DE102004037849A1N/A2005-07-07



Foreign References:
200801952652008-08-14
200502595982005-11-24
WO2001089903A12001-11-29
Claims:
1. Vorrichtung zur Übertragung von Informationen zwischen Modulen, die in einem oder mehreren Fahrzeugen (1, 2), insbesondere in einem oder mehreren Eisenbahnfahrzeugen angeordnet sind, wobei ein Modul ein Sensor (4), eine Betätigungseinrichtung (5) oder eine Steuereinheit (3) ist,
wobei
– jedes Modul mit einer Sende-/Empfangseinheit (6, 7, 8) in Verbindung steht und
– die Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8) über mindestens ein funkbasiertes Netzwerk (9) in Verbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest zwei in demselben Fahrzeug (1) angeordnete Module (3, 5) mit unterschiedlichen Sende-/Empfangseinheiten (6, 8) in Verbindung stehen und dass eines (5) dieser Module über ein kurzes Kabel (10), das durch eine Wagenkastenwand (11) des Fahrzeugs (1) hindurchgeführt ist, mit der diesem Modul (5) zugeordneten, jenseits der Wagenkastenwand (11) angeordneten Sende-/Empfangseinheit (8) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine funkbasierte Netzwerk (9) im GHz-Bereich arbeitet.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei funkbasierte Netzwerke (9) vorhanden sind, zu deren Verbindung zwei Sende-Empfangseinheiten (14, 15) über ein kurzes Kabel (13) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das kurze Kabel (13) durch eine Trennwand (12) des Fahrzeugs (1, 2) hindurchgeführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die funkbasierten Netzwerke (9) zu einem logischen Netzwerk verschaltet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen Sicherungsprotokolle der Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8, 14, 15) erstellbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen den Sende-/Empfangseinheiten (6, 7, 8, 14, 15) Sicherungseinrichtungen zugeordnet sind.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen zwischen Modulen, die in einem oder mehreren Fahrzeugen, insbesondere in einem oder mehreren Eisenbahnfahrzeugen angeordnet sind, wobei ein Modul ein Sensor, eine Betätigungseinrichtung oder eine Steuereinheit ist, wobei jedes Modul mit einer Sende-/Empfangseinheit in Verbindung steht und die Sende-/Empfangseinheiten über mindestens ein funkbasiertes Netzwerk in Verbindung stehen.

Zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Eisenbahnzug, wird bisher ein Fahrzeugbus eingesetzt, der eine durch das gesamte Fahrzeug hindurchgeführte Leitung ist. Diese Leitung besteht aus einem Kabel, das zur Datenübermittlung geeignet ist. Alle Module im Fahrzeug sind an diesen Fahrzeugbus angeschlossen. Dazu dienen Steckverbindungen.

Besonders in einem langen Eisenbahnzug benötigt man für den Fahrzeugbus einen hohen Materialaufwand, da alle Sensoren und Betätigungseinrichtungen, z. B. Bremsen, die sich z. B. im letzten Wagen befinden, mit der Lokomotive verbunden sein müssen. Ein langer Fahrzeugbus ist darüber hinaus störungsanfällig hinsichtlich mechanischer Einflüsse, die z. B. auf Erschütterungen im Eisenbahnverkehr zurückzuführen sind. Außerdem können sich elektrische und magnetische Einflüsse nachteilig auf einen langen Fahrzeugbus auswirken.

Die WO 01/89903 A1 beschreibt eine in einem Drehgestell angeordnete Sensoreinheit, welche über eine drahtlose Datenverbindung mit einer Auswerteeinheit im Fahrzeuginnenraum verbunden ist.

In der US 2008/0195265 A1 sind außerdem Drehgestellsensoren offenbart, die untereinander und mit einem Server eines führenden Fahrzeugs drahtlos in Verbindung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug, insbesondere in einem langen Eisenbahnzug, anzugeben, die selbst bei Erschütterungen und bei elektrischen und magnetischen Einflüssen kaum störanfällig ist und darüber hinaus mit wenig Material schnell aufzubauen ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass zumindest zwei in demselben Fahrzeug angeordnete Module mit unterschiedlichen Sende-/Empfangseinheiten in Verbindung stehen und dass eines dieser Module über ein kurzes Kabel, das durch eine Wagenkastenwand des Fahrzeugs hindurchgeführt ist, mit der diesem Modul zugeordneten, jenseits der Wagenkastenwand angeordneten Sende-/Empfangseinheit verbunden ist.

Damit wird der Vorteil erzielt, dass Trennwände die Funkübertragung nicht verhindern oder auch nur stören können. Da nur sehr kurze Kabel benötigt werden, die unwesentlich länger als die Dicke einer solchen Trennwand sind, ist die Störanfälligkeit der Kabel vernachlässigbar. Beispielsweise ist ein Modul, das sich in einem Dachcontainer befindet, über ein kurzes Kabel mit einer Sende-/Empfangseinheit verbunden, die im Wagenkasten angeordnet ist. Es kann auch ein Modul, das sich im Inneren eines Drehgestells befindet über ein kurzes Kabel mit einer außen am Drehgestell angeordneten Sende-/Empfangseinheit verbunden sein.

Ferner müssen nur sehr wenige Leitungen verlegt werden. Insbesondere bei einem langen Eisenbahnzug werden dadurch, dass kein Fahrzeugbus verlegt werden muss, bei der Herstellung sehr viel Arbeitszeit und Material gespart. Es wird auch der Vorteil erzielt, dass weniger Funktionsstörungen auftreten können, da der Fahrzeugbus störanfällig bei Erschütterungen und auch bei elektrischen und magnetischen Einflüssen ist, die im Eisenbahnverkehr üblich sind.

Das mindestens eine funkbasierte Netzwerk ist so aufgebaut, dass es mit anderen Vorrichtungen zur Übertragung von Informationen kompatibel ist.

Das mindestens eine funkbasierte Netzwerk arbeitet beispielsweise im GHz-Bereich. Eine solche Frequenz ist besonders für die Informationsübertragung geeignet.

Beispielsweise hat das mindestens eine funkbasierte Netzwerk ein abgeschirmtes Frequenzband. Damit wird der Vorteil erzielt, dass andere drahtlose Übertragungssysteme, wie z. B. die drahtlose Sprachübertragung, das mindestens eine funkbasierte Netzwerk nicht stören können.

Beispielsweise sind mindestens zwei funkbasierte Netzwerke vorhanden, zu deren Verbindung zwei Sende-/Empfangseinheiten über ein kurzes Kabel verbunden sind. Der Aufbau von zwei oder mehreren getrennten Netzwerken oder Gruppen von Netzwerken kann zur Erhöhung der Sicherheit erforderlich sein oder weil z. B. Trennwände vorhanden sind, die von den Funksignalen nicht zuverlässig durchdrungen werden.

Falls die Ausbreitung von Funksignalen behindernde Trennwände vorhanden sind, z. B. eine Feuerschutzwand oder eine Bodenplatte oder eine Wand des Wagenkastens, ist das kurze Kabel beispielsweise durch eine solche Trennwand des Fahrzeuges hindurchgeführt.

Beispielsweise sind die funkbasierten Netzwerke zu einem logischen Netzwerk verschaltet. Die Übertragung von Informationen kann dadurch koordiniert werden.

Beispielsweise sind zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen Sicherungsprotokolle der Sende-/Empfangseinheiten erstellbar. Solche Protokolle können auf dem Ethernet basieren und sind dann kompatibel mit anderen Protokollen.

Alternativ oder zusätzlich zu Sicherungsprotokollen sind zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen den Sende-/Empfangseinheiten beispielsweise Sicherungseinrichtungen zugeordnet.

Durch geeignete Sicherungsmaßnahmen wird der Vorteil erzielt, dass das funkbasierte Netzwerk weitgehend ohne Störungen arbeiten kann.

Mit der Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass diese Vorrichtung mit wenig Material und Zeitaufwand aufgebaut werden kann und dass diese Vorrichtung nur wenig störanfällig hinsichtlich Erschütterungen und auch elektrischer und magnetischer Einflüsse ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in einem Fahrzeug wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Eisenbahnfahrzeuge mit funkbasiertem Netzwerk.

Das erste Fahrzeug 1 ist mit dem zweiten Fahrzeug 2 mechanisch verbunden. Dem ersten Fahrzeug 1 sind als Module eine Steuereinheit 3, ein Sensor 4 und eine Betätigungseinrichtung 5, die z. B. eine Klimaanlage ist, zugeordnet. Jedes dieser Module steht mit einer Sende-/Empfangseinheit 6, 7, 8 in Verbindung. Die Kommunikation zwischen diesen Sende-/Empfangseinheiten 6, 7, 8 ist durch funkbasierte Netzwerke 9 gewährleistet, die im GHz-Bereich arbeiten. Die Sende-/Empfangseinheiten 7, 8 stehen mit den ihnen zugeordneten Modulen über ein kurzes Kabel 10 in Verbindung, weil sich zwischen der Sende-/Empfangseinheit 7, 8 und dem Modul eine die drahtlose Übertragung behindernde Trennwand 11 befindet, durch die das kurze Kabel 10 hindurchgeführt ist. Zur Überwindung anderer Trennwände 12, die zum Beispiel Wände eines der Fahrzeuge 1, 2 sind und die Ausbreitung der Funksignale behindern können, sind kurze Kabel 13 eingesetzt, die diese Trennwände 12 durchdringen und an beiden Enden mit jeweils einer Sende-/Empfangseinheit 14, 15 verbunden sind. Es sind dadurch mehrere Gruppen funkbasierter Netzwerke 9 gegeben, die jeweils über ein kurzes Kabel 13 und zwei Sende-/Empfangseinheiten 14, 15 in Verbindung stehen. Die funkbasierten Netzwerke 9 können zu einem nicht gezeigten logischen Netzwerk verschaltet sein. Gruppen funkbasierter Netzwerke 9, die durch kurze Kabel 13 verbunden sind, befinden sich im ersten Fahrzeug 1, im zweiten Fahrzeug 2, im Raum zwischen den beiden Fahrzeugen 1 und 2 und unter dem ersten Fahrzeug 1. Zur Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen sind in den Sende-/Empfangseinheiten 6, 7, 8, 14, 15 nicht gezeigte Sicherungseinrichtungen integriert. Die Vorrichtung zur Übertragung von Informationen kommt ohne einen Fahrzeugbus aus, der sich als Leitung durch die Fahrzeuge 1 und 2 hindurchzieht. Funkbasierte Netzwerke 9 sind schnell mit geringem Materialaufwand aufzubauen und sind wenig störanfällig.