用于车辆的控制设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆、尤其轨道车辆(10)的控制设备，所述控制设备具有操作控制系统(22)，所述操作控制系统具有至少一个中央的控制单元(26)、一组分散的子系统控制装置(28)和控制网络(24)，控制单元(26)和子系统控制装置(28)连接到所述控制网络。为了提供满足高安全要求的控制设备而提出，控制设备具有：与控制单元(26)不同的操作控制模块(42)，所述操作控制模块连接到控制网络(24)；和与控制网络(24)不同的数据连接单元(44)，操作控制模块(42)通过所述数据连接单元与子系统控制装置(28)以数据技术方式连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的控制设备
本专利技术涉及一种用于车辆、尤其轨道车辆的控制设备，所述控制设备具有操作控制系统，所述操作控制系统具有至少一个中央的控制单元、控制网络和一组分散的子系统控制装置，控制单元和子系统控制装置连接到所述控制网络上。
技术介绍
具有操作控制系统的车辆、尤其轨道车辆是已知的。
技术实现思路
本专利技术基于如下目的，提供一种控制设备，所述控制设备满足高的安全要求。对此提出，控制设备具有：与控制单元不同的操作控制模块，所述操作控制模块连接到控制网络上；和与控制网络不同的数据连接单元，操作控制模块与子系统控制装置通过所述数据连接单元以数据技术方式连接。由此，能够提供具有高冗余度的控制设备。特别有利地，能够如下改进车辆的现有的控制设备：满足高的安全要求的如下控制设备，其包括操作控制系统和补充于所述操作控制系统的、由模块和数据连接单元形成的部件。这——尤其在轨道车辆运行的领域中——在耗费的许可方法方面是有利的，因为安全等级的提高是可能的，通过所述提高能够在许可控制设备时避免用于现有的操作控制系统的耗费的验证。将术语“安全”在本文中应尤其理解成与人员保护有关的安全。在英文专业术语中，这种类型的安全用术语“Safety”表示。尤其地，能够——在轨道车辆运行的领域中——将“安全”理解成在用于铁路工业的功能安全的标准的意义下、例如在标准EN50126、50128、50129和/或50159的意义下的安全。尤其能够将“安全等级”理解成安全完整性等级(也以缩写“SIL”为人所知)。尤其地，借助提出的控制设备可行的是，对具有安全等级SIL0或SIL1的操作控制系统进行补充，使得得到的控制设备至少具有安全等级SIL2。操作控制系统优选设为用于控制车辆基本功能。属于所述车辆基本功能的尤其是具有驱动-滑行和制动阶段的列车运行、车门的控制和用于车辆驾驶员的人机通信。运行机构子系统——在本文中也称作为“子系统”——分别表示具有相关联的功能的运行机构或运行机构的组合，所述运行机构根据相关联的功能概括成所述术语。子系统的示例是“门”、“制动器”、“空调装置”、“列车安全装置”、“乘客信息系统”。子系统控制装置在此能够构成为驱动控制装置、制动器控制装置、车门系统的控制装置、用于通过车辆驾驶员输入信息和/或将信息输出给车辆驾驶员的人机接口的控制装置、车辆安全装置的控制装置。特别是伴随所述基本功能出现在上文中提到的与人员保护有关的安全(Safety)的方面。车辆基本功能的执行能够分别与相应的子系统控制装置的至少一个任务相关联。控制单元相对于子系统控制装置称作为上级的或“中央的”控制单元，所述子系统控制装置执行相应的本地运行机构子系统的所述任务。为了区分子系统控制装置与控制单元，将所述子系统控制装置称作为“分散的”子系统控制装置。控制单元相对于子系统控制装置尤其通过如下方式构成为中央的控制单元：所述控制单元在运行中针对至少一个、优选为每个由子系统控制装置分别要执行的任务控制所述任务。中央的控制单元例如至少能够具有控制网络中的总线管理的功能。在此，所述中央的控制单元管理在连接到控制网络的总线用户之间的数据通信。控制网络在此尤其具有总线拓扑，在所述总线拓扑中，为了数据通信执行点对多点连接。此外，控制单元相对于子系统控制装置可以构成为输入-输出控制器。这尤其在实施具有网拓扑的控制网络时适合，在所述网拓扑中，为了数据通信实现从用户端子到用户端子的点对点连接。控制网络优选构成为以太网网络。在一个特别的实施方案中，控制网络能够是工业以太网网络。此外，控制网络能够具有环形拓扑。操作控制模块优选在物理方面不同于控制单元。尤其，控制单元和模块能够设置在可彼此分离的壳体单元中。这结合对现有的操作控制系统的改装是有利的。此外，数据连接单元优选在物理方面不同于控制网络。在此，控制网络和数据连接单元优选具有不同的线路。根据本专利技术的一个优选的实施方案，操作控制模块设为用于，关于子系统控制装置的任务，将用于符合安全地执行任务的至少一个信息传送给子系统控制装置。应将“符合安全地”执行任务理解成根据关于任务方面相关的安全规定、尤其至少一个适用的安全标准来执行。此外，这种信息能够称作为“安全相关的”信息。尤其地，所述信息对于车辆的特定的运行状态而言是特征性的。例如，所述信息能够构成为速度信息，所述速度信息对于车辆速度而言是特征性的。在该是上下文中，通过操作控制模块能够将特定的安全相关的信息冗余地传送给子系统控制装置。如果设计为在车辆的特定的运行状态下已经经由控制网络将安全相关的信息传输给子系统控制装置，此外通过操作控制模块能够将其他安全相关的信息传送给子系统控制装置，所述其他安全相关的信息对于相同的运行状态而言是特征性的。通过所述信息能够实现在特定的运行状态下多样化地提供信息。此外提出，操作控制模块设为用于，根据要执行的任务在传送之前确定信息。由此能够实现快速地、与中央的控制单元的典型的计算时间无关地提供信息。在此，操作控制模块有利地编程用于，确定对任务而言所需要的至少一个安全相关的信息本身。在此，操作控制模块适宜地借助于自己的计算和存储单元确定：哪个安全相关的信息对于要由子系统控制装置执行的任务是必需的。在确定信息之后，所述信息的检测能够通过操作控制模块进行。此外有利的是，操作控制模块设为用于，将信息在经由数据连接单元传送之前检测和/或将信息经由数据连接单元传送给子系统控制装置。由此，能够实现快速地检测和/或快速地传送信息。操作控制模块在此有利地——相对于传感器单元和/或其他子系统控制装置——具有输入模块的功能和/或——相对于涉及任务的子系统控制装置——具有输出模块的功能。所述操作控制模块在此有利地设为用于，经由数据连接单元从传感器单元和/或其他子系统控制装置读入至少一个变量和/或经由数据连接单元输出用于子系统控制装置的变量。在这种输出功能中，操作控制模块有意义地设为用于，借助于数据连接单元提供除了控制网络之外的通信通道，用于将至少一个变量传送给子系统控制装置。在一个有利的实施方案中，其中进行多样地提供用于特定的运行状态的信息，将信息中的一个有利地经由数据连接单元传送给子系统控制装置。当操作控制模块和子系统控制装置经由相同的接口连接到控制网络上时，在控制设备的构造中能够实现有利的模块化。由此，能够实现操作控制系统的简单的补充、尤其改装。所述改装因此要求较少改变现有的操作控制系统。尤其地，连接到操作控制系统对许可方面产生影响，使得通过其能够避免系统的许可相关的改变。用于子系统控制装置和模块的接口有利地在通信方面和/或在物理方面是一致的。接口在此能够至少根据通信协议、尤其关于与中央控制单元的数据通信是同类的。有利地，由此能够实现，操作控制模块连接到控制网络上，使得所述操作控制模块被控制单元在功能上、尤其在通信方面视作为分散的子系统控制装置。接口优选关于物理的连接可行性是同类的。高的安全等级还能够在如下情况下实现：操作控制模块设为用于，关于经由控制网络接收的信息和关于经由数据连接单元接收的信息执行一致性检查。尤其地，在操作控制系统中存在的信息的、尤其安全相关的信息的正确性和/或可靠性由模块检查。如果所述信息是对于车辆的运行状态而言特征性的第一信息，那么一致性检查能够包括借助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的控制设备，所述车辆尤其是轨道车辆(10)，所述控制设备具有操作控制系统(22)，所述操作控制系统具有至少一个中央的控制单元(26)、控制网络(24)和一组分散的子系统控制装置(28)，所述控制单元(26)和所述子系统控制装置(28)连接到所述控制网络，其特征在于，设有：与所述控制单元(26)不同的操作控制模块(42)，所述操作控制模块连接到所述控制网络(24)；和与所述控制网络(24)不同的数据连接单元(44)，所述操作控制模块(42)通过所述数据连接单元与所述子系统控制装置(28)以数据技术方式连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.23 DE 102015211587.91.一种用于车辆的控制设备，所述车辆尤其是轨道车辆(10)，所述控制设备具有操作控制系统(22)，所述操作控制系统具有至少一个中央的控制单元(26)、控制网络(24)和一组分散的子系统控制装置(28)，所述控制单元(26)和所述子系统控制装置(28)连接到所述控制网络，其特征在于，设有：与所述控制单元(26)不同的操作控制模块(42)，所述操作控制模块连接到所述控制网络(24)；和与所述控制网络(24)不同的数据连接单元(44)，所述操作控制模块(42)通过所述数据连接单元与所述子系统控制装置(28)以数据技术方式连接。2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述操作控制模块(42)设为用于，针对子系统控制装置(28)的任务，将至少一个信息传送给所述子系统控制装置(28)，以符合安全地执行所述任务。3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述操作控制模块(42)设为用于，根据要执行的任务在传送之前确定所述信息。4.根据权利要求2或3所述的控制设备，其特征在于，所述操作控制模块(42)设为用于，在经由所述数据连接单元(44)进行传送之前，检测所述信息，和/或将所述信息经由所述数据连接单元(44)传送给所述子系统控制装置(28)。5.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备，其特征在于，所述操作控制模块(42)和所述子系统控制装置(28)经由同类的接口(30，32)连接到所述控制网络(24)。6.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备，其特征在于，所述操作控制模块(42)设为用于，关于经由所述控制网络(24)接收的信息和关于经由所述数据连接单元(44...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德·菲舍尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE