ES2704130T3 - Sistema de control para el control de un vehículo ferroviario - Google Patents
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Abstract
Sistema de control para controlar un vehículo ferroviario con un primer nivel conductor para el control de primeras funciones del vehículo ferroviario y un segundo nivel conductor para controlar segundas funciones, seleccionadas por las primeras funciones, para la navegación del vehículo ferroviario, donde la totalidad de las segundas funciones forma un subconjunto de la cantidad de las primeras funciones, donde el primer nivel conductor comprende una primera unidad operativa (1) y un primer controlador (3), cuyo primer controlador (3) está conectado con contactores (12) a controlar, donde la primera unidad operativa (1) y el primer controlador (3) están conectados a través de un primer sistema de buses (9) para la transmisión de datos, caracterizado porque el segundo nivel conductor comprende una segunda unidad operativa (2) y un segundo controlador (4), que está conectado con los contactores (12) a controlar, donde la segunda unidad operativa (2) está conectada a través de un segundo sistema de buses (10) para la transmisión de datos con el segundo controlador (3) y los elementos operativa de la segunda unidad operativa están libres de cableados fijos con los contactores a controlar.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de control para el control de un vehículo ferroviario
La presente invención se relaciona con un vehículo ferroviario con un sistema de control, que comprende un primer nivel conductor para el control de primeras funciones del vehículo ferroviario y un segundo nivel conductor, redundante, para controlar segundas funciones del vehículo ferroviario, segundas funciones que se seleccionan de entre las primeras funciones.
El experto conoce los vehículos ferroviarios, por ejemplo, el Combino Classic de Siemens AG, que presentan un nivel conductor para el control de funciones seleccionadas del vehículo ferroviario. Este nivel conductor comprende una unidad operativa y un controlador, que está conectado con los contactores a controlar. Para, en caso de fallo del nivel conductor, mantener el vehículo controlable, el vehículo ferroviario presenta, además del nivel conductor, interruptores a accionar mecánicamente como elementos operativos, que están firmemente conectados a los correspondientes contactores, para realizar todas las funciones de configuración y de visualización geoespacialmente relevantes.
La publicación WO 91/01231 A1 revela un vehículo ferroviario para la operación bidireccional con en cada caso un puesto del conductor en sus extremos. Los puestos de conductor tienen en cada caso unidades operativas y controladores, que están conectados a los contactores a controlar.
El documento DE 102005023296 A1 enseña un sistema de control de trenes con ordenadores de vehículo seguros no redundantes, y el artículo "La nueva interfaz hombre-máquina de la locomotora BR 185" de la revista del ferrocarril (Eisenbahn-Revue), 9/1999 en las páginas 366 a 374, describe el uso redundante de pantallas en el puesto del conductor.
La invención se basa en el objeto de proporcionar un vehículo ferroviario económico y, sin embargo, seguro de controlar.
El objeto se resuelve con el objeto de la reivindicación independiente 1. En las características de las reivindicaciones dependientes se pueden encontrar perfeccionamientos y configuraciones adicionales de la invención.
Un vehículo ferroviario conforme a la invención comprende un primer nivel conductor para controlar primeras funciones, particularmente centrales, del vehículo ferroviario y un segundo nivel conductor para el control redundante de segundas funciones, seleccionadas de las primeras funciones, para la llamada navegación, del vehículo ferroviario. Una totalidad de las segundas funciones forma, por consiguiente, un subconjunto de una cantidad de las primeras funciones. El primer nivel conductor comprende además una primera unidad operativa con elementos operativos para las primeras funciones y un primer controlador, cuyo primer controlador está conectado con contactores a controlar de las primeras funciones. La primera unidad operativa y el primer controlador están conectados a través de un primer sistema de buses para la transmisión de datos. El segundo nivel conductor comprende una segunda unidad operativa con elementos operativos para las segundas funciones y un segundo controlador, que está conectado con los contactores a activar de las segundas funciones. Mediante el segundo nivel conductor redundante diseñado sencillo puede prescindirse del cableado fijo de las funciones de navegación, por lo cual el vehículo ferroviario es claramente más favorable de fabricar. Sin embargo, se asegura una navegación segura.
Conforme a la invención, la segunda unidad operativa está conectada a través de un segundo sistema de buses para la transmisión de datos con el segundo controlador. Los elementos operativos de la segunda unidad operativa están libres de cableado fijo con los correspondientes contactores.
La segunda unidad operativa comprende, por ejemplo, una pantalla táctil para la ilustración de los elementos operativos para las segundas funciones. Esto implica la ventaja de representar otra información a un conductor del vehículo ferroviario, particularmente para el control del vehículo ferroviario, por ejemplo, imágenes de una cámara de vigilancia o información de IBIS. La segunda unidad operativa se representa, por consiguiente, sobre la pantalla táctil, que, por ejemplo, en caso contrario está prevista para representar la información adicional al conductor. También la primera unidad operativa se representa habitualmente sobre una pantalla táctil apropiada para ello. La primera unidad operativa está dispuesta además en la cabina del conductor del vehículo ferroviario de manera accesible para el conductor del vehículo ferroviario, habitualmente instalada firmemente en la cabina del conductor. La segunda unidad operativa está oculta, por ejemplo, plegada o retraída, por ejemplo, en un primer estado en la cabina del conductor y accesible al conductor en un segundo estado. La segunda unidad operativa puede activarse al desplegarla o extraerla.
Desarrollado, el vehículo ferroviario comprende además elementos operativos a activar mecánicamente, por ejemplo, analógicos, que están cableados directamente con contactores a controlar de terceras funciones. Las terceras funciones se seleccionan además particularmente de la totalidad de las primeras funciones y, diferentes de las segundas funciones. Como elemento de control a accionar mecánicamente es adecuado, por ejemplo, un pulsador.
Otro perfeccionamiento de la invención puede verse en que el vehículo ferroviario presenta un primer aparato de control central, que está conectado con el primer sistema de buses para la transmisión de datos y, que presenta un segundo aparato de control central, que está conectado con el segundo sistema de buses para la transmisión de datos.
Alternativamente, la segunda unidad operativa está conectada a través de una unidad aritmética al segundo controlador. Esto es, en particular, conectado directamente con los contactores de las segundas funciones. También el primer controlador tiene particularmente un cableado fijo con los contactores de las primeras funciones.
La unidad aritmética es adecuada para la ejecución de las segundas funciones, llamadas funciones de navegación. Por lo tanto, está diseñada particularmente más simple que una unidad de control central. La conexión de la segunda unidad operativa y la unidad aritmética también se puede establecer a través de un segundo sistema de buses redundante para la transmisión de datos al primer sistema de buses para la transmisión de datos.
Con la segunda unidad operativa se controlan particularmente las siguientes funciones: invertir la dirección de la marcha del vehículo ferroviario entre avances y retrocesos y/o subir y bajar un pantógrafo y/o conectar y desconectar una iluminación externa y/o interna y/o conectar y desconectar un limpiaparabrisas y/o adaptar una aguja y/o acelerar el vehículo ferroviario y/o frenar el vehículo ferroviario, incluyendo las frenadas operativas y/o de emergencia, y/o radiotelefonía y/o comunicados en el vehículo ferroviario y/o apertura y cierre de puertas del vehículo ferroviario y/o conectar y desconectar señales de alerta, incluyendo las luces de advertencia de peligro y/o la activación de una campana de advertencia. Por otra parte, la segunda unidad operativa puede tener la función de un interruptor de parada de emergencia. La conexión y desconexión de la segunda unidad operativa se lleva a cabo a través de un botón a accionar mecánicamente, o la segunda unidad operativa se muestra en una pantalla táctil, que proporciona otra información al conductor, entonces la conexión y desconexión de la navegación puede realizarse también a través de la segunda unidad operativa. Si se previera, por ejemplo, un interruptor de mando convencional, podría acelerarse y frenarse por medio de éste el vehículo ferroviario, lo que ya no sería controlable por el segundo nivel conductor. Lo mismo se aplica a las funciones controladas por medio de un joystick multifunción o mediante un sistema electroacústico, que está instalado en el vehículo ferroviario independientemente del primer nivel conductor, por ejemplo, para las funciones de radiotelefonía o de comunicación al conductor. Por medio del segundo nivel conductor se pueden controlar menos funciones del vehículo ferroviario que por medio del primer nivel conductor.
La invención permite numerosas formas de ejecución. Se describe más a fondo en base a las siguientes Figuras, en las que en cada caso se representa un ejemplo de diseño. Los mismos elementos en las Figuras están provistos de los mismos símbolos de referencia.
Fig. 1 muestra un diagrama del control del vehículo ferroviario conforme a la invención,
Fig. 2 muestra una cabeza de vehículo de un vehículo ferroviario conforme a la invención con una primera y una segunda unidad operativa,
Fig. 3 muestra otra ordenación de una cabeza de vehículo con una primera y una segunda unidad operativa.
La Fig. 1 muestra un diagrama del control del vehículo ferroviario conforme a la invención. Una primera unidad operativa 1, configurada aquí como pantalla táctil, se conecta como una llamada interfaz hombre-máquina a un bus múltiple de vehículos (Multiple Vehicle Bus) 9, un sistema de bus de datos para transmitir datos desde y a la primera unidad operativa 1. Además, de este sistema de bus de datos cuelgan un primer aparato de control central 5 y un controlador 3. A través del controlador 3 se controlan los contactores conectados con él. Aquí se ilustra un único contactor 12. La primera unidad operativa 1, el primer controlador 3 y el primer aparato de control 5 forman, junto con el primer sistema de bus de datos 9, el primer nivel conductor. Si este primer nivel conductor fallara, por ejemplo, debido a un defecto, el vehículo ferroviario ya no podría controlarse.
Por tanto, habitualmente hay otros elementos operativos para el control de funciones importantes, llamadas de navegación, y sus correspondientes contactores, firmemente conectados con los correspondientes contactores. Así, también en este ejemplo de ejecución hay un pulsador 7 firmemente conectado con el contactor 12. Sin embargo, pueden controlarse varias funciones a través de interruptores a accionar mecánicamente. Así se dispone, por ejemplo, un joystick multifunción como interruptor a accionar mecánicamente en la cabina del conductor del vehículo
ferroviario. A través de éste se pueden controlar entonces, por ejemplo, las funciones de navegación aceleración y frenada del vehículo ferroviario.
Conforme a la invención, las funciones de navegación pueden controlarse con un segundo nivel conductor. Éste comprende una segunda unidad operativa 2 y un segundo controlador 4. El segundo controlador 4 está a su vez conectado con los contactores pertenecientes a las correspondientes funciones de navegación, aquí el contactor 12. En un primer modo de operación, el segundo controlador 4 y la segunda unidad operativa 2 están conectados con un segundo sistema de bus de datos 10, aquí asimismo un bus múltiple de vehículo (Multiple Vehicle Bus). Entonces puede preverse también un segundo aparato de control central 6. Aquí, el primer y el segundo controlador 3 y 4 comparten la conexión 11 al contactor. La rama superior del diagrama reproduce este modo de operación.
Alternativamente, la segunda unidad operativa 2, en la rama inferior del diagrama del circuito, está conectada a través de una unidad aritmética 8 con el segundo controlador 4. La unidad aritmética 8 es un aparato de control central simplificado, o coloquialmente adelgazado, para ejecutar menos funciones en comparación con el primer aparato de control central. El segundo controlador 4 está a su vez conectado por cable con el contactor 12. Las variantes mostradas se representan en el mismo diagrama en aras de la simplicidad.
Si se previera un joystick multifunción, éste se podría conectar asimismo a través de la unidad aritmética al controlador y correspondientemente con los contactores. Conforme a la invención, se prescinde de un cableado fijo de todas las funciones de navegación.
Tanto la primera, como también la segunda unidad operativa están en el vehículo ferroviario, cuya cabina del conductor 13 se esquematiza en la Fig. 2, representadas sobre una pantalla táctil. Aquí se ilustran varias variantes para colocar la pantalla táctil con la segunda unidad operativa 2 en la cabina del conductor. En un primer estado, la pantalla táctil con la segunda unidad operativa 2 está plegada o retraída. En líneas discontinuas se dibujan los estados desplegados o extendidos de la pantalla táctil con la segunda unidad operativa 2. Las flechas marcan la dirección de despliegue o extensión. Alternativamente, la pantalla táctil con la segunda unidad operativa se aloja firmemente en la cabina del conductor y puede verla el conductor en cualquier momento, donde en la circulación normal se representa en ésta otra información para el conductor, particularmente para el control del vehículo ferroviario, particularmente imágenes de las cámaras de monitorización o información de IBIS. Esto ofrece la ventaja de que la funcionalidad de la segunda unidad operativa, que también está activa en el modo de conducción normal, es decir, con un funcionamiento sin restricciones del primer nivel conductor, puede verificar el conductor que esté lista para su uso en cualquier momento.
La Fig. 3 muestra otro modo de operación de la invención. Una primera unidad operativa 1 está, diseñada como pantalla táctil, conectado con un primer controlador 3, que está conectado a su vez con los contactores a través del cableado 11. La segunda unidad operativa 2 se representa en una segunda pantalla táctil para la representación de imágenes de cámara o información de IBIS. La segunda pantalla táctil con la segunda unidad operativa 2 está conectada con un segundo controlador 4, que está conectado a su vez con los contactores a través del cableado 11. Por otra parte, la segunda pantalla táctil tiene también una conexión 9 al primer controlador 3, que sirve principalmente para la transmisión de imágenes de cámara o información de IBIS. Además, hay un joystick multifunción 7 conectado con el primer y el segundo controlador 3 y 4. Si ahora falla el primer nivel conductor, por ejemplo, la primera unidad operativa 1 o el primer controlador 3, el segundo nivel conductor con la segunda unidad operativa 2, el segundo controlador 4 y el joystick multifunción 7, asume las funciones de navegación del primer nivel conductor, por lo cual el vehículo ferroviario sigue siendo controlable para el conductor. El aparato de control central y la unidad aritmética de la Fig. 1 se omitieron aquí por motivos de claridad.
Claims (9)
1. Sistema de control para controlar un vehículo ferroviario con un primer nivel conductor para el control de primeras funciones del vehículo ferroviario y un segundo nivel conductor para controlar segundas funciones, seleccionadas por las primeras funciones, para la navegación del vehículo ferroviario, donde la totalidad de las segundas funciones forma un subconjunto de la cantidad de las primeras funciones, donde el primer nivel conductor comprende una primera unidad operativa (1) y un primer controlador (3), cuyo primer controlador (3) está conectado con contactores (12) a controlar, donde la primera unidad operativa (1) y el primer controlador (3) están conectados a través de un primer sistema de buses (9) para la transmisión de datos, caracterizado porque el segundo nivel conductor comprende una segunda unidad operativa (2) y un segundo controlador (4), que está conectado con los contactores (12) a controlar, donde la segunda unidad operativa (2) está conectada a través de un segundo sistema de buses (10) para la transmisión de datos con el segundo controlador (3) y los elementos operativa de la segunda unidad operativa están libres de cableados fijos con los contactores a controlar.
2. Sistema de control según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta una pantalla táctil, que es apropiada para representar la segunda unidad operativa (2).
3. Sistema de control según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque comprende al menos un elemento de control (7) a activar mecánicamente, que está directamente conectado por cable con uno de los contactores (12) a controlar.
4. Sistema de control según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta un primer aparato de control central (5), que está conectado con el primer sistema de buses (9) para la transmisión de datos, porque presenta un segundo aparato de control central (6), que está conectado con el segundo sistema de buses (10) para la transmisión de datos.
5. Sistema de control según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la segunda unidad operativa (2) está conectada a través de una unidad aritmética (8) con el segundo controlador (4).
6. Sistema de control según la reivindicación 2, caracterizado porque la pantalla táctil está prevista para representar otra información al conductor.
7. Sistema de control según una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la segunda unidad operativa (2) está configurada para controlar las siguientes funciones:
- Inversión del sentido de la marcha del vehículo ferroviario; y/o
- Subida y Bajada de un pantógrafo; y/o
- Conexión y Desconexión de una iluminación externa y/o interna; y/o
- Conexión y Desconexión de un limpiaparabrisas;
- Adaptación de una aguja; y/o
- Parada de emergencia.
8. Sistema de control según la reivindicación 7, caracterizado porque la segunda unidad operativa (2) está configurada para controlar las siguientes funciones:
- Aceleración del vehículo ferroviario; y/o
- Frenada del vehículo ferroviario; y/o
- Radiotelefonía; y/o
- comunicados; y/o
- Apertura y cierre de puertas; y/o
- Conexión y Desconexión de señales de alerta.
9. Vehículo ferroviario, que presenta un sistema de control según una de las reivindicaciones 1 a 8.
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