[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von akustischen
und/oder optischen Informationselementen zur Fahrgast- und Reisendeninformation (FIS/RIS)
in Fahrzeugen, insbesondere in Schienenfahrzeugen, wobei in einem Führerstand des
Fahrzeuges eine mobile Steuereinheit zum Einsatz kommt.
[0002] Ein Fahrgastinformationssystem ist ein elektronisches Informationssystem für Fahrgäste
des Öffentlichen Personennah- (ÖPNV) und Schienenpersonenfernverkehrs (SPFV). Es geht
über die reine Fahrplaninformation hinaus. Ziel ist es, dem Fahrgast eine Informationsplattform
anzubieten, über die er sich umfassend über den ÖPNV in seinem Lebensraum informieren
kann. Es umfasst u. a. Liniennetzpläne, Fahrplanbücher und - karten, Hinweisschilder
(Piktogramme) zu den Haltestellen, übersichtliche Fahrplanaushänge, Verspätungs-,
Anschluss- und Tarifinformationen (vgl. dazu auch Nachtbus, ÖPNV-Sonderformen). In
den Fahrzeugen erfolgt eine Haltestelleninformation per Lautsprecher und außerdem
mit Display oder Anzeiger/Monitor (hierbei können auch die nachfolgenden Haltestellen
und das Endziel angezeigt werden).
[0003] Zu den Informationen vor Ort gehören Anzeigetafeln, Fahrzielanzeigen, vor allem aber
auch geeignete Echtzeit-Informationen. Diese sind unaufgefordert bei jeder Abweichung
vom abgedruckten Wunschfahrplan abzugeben; im Sinne der Verfügbarkeit steht der Anbieter
hier in der Bringschuld. Genannte Forderung entsteht seitens vorhandener oder potenzieller
Fahrgäste bei Baustellen, Umleitungen / Ersatzverkehren, Verspätungen und Ausfällen.
Die Deutsche Bahn AG (DB AG) praktiziert dies mit ihrem Reisenden-Informations-System
(RIS) seit vielen Jahren erfolgreich.
[0004] Im Netz der DB AG geben dabei vielerorts Zugnummern-Meldeanlagen die aktuellen Positionen
von Zügen automatisch an die Transportleitung weiter; vereinzelt ist noch eine manuelle
Eingabe von Daten erforderlich. Dort werden auf Basis der Ist- und Soll-Durchfahrzeiten
Prognosen über die weiteren Ankunfts- und Abfahrtszeiten errechnet und auf einem zentralen
RIS-Server hinterlegt; auch manuelle Angaben von voraussichtlichen Verspätungen sind
möglich.
[0005] Von dort werden die Daten an verschiedene Abnehmer, beispielsweise Zugbegleiter,
Bahnhöfe (z. B. auch für Ansagen) sowie örtlich besetze Stellwerke und Betriebszentralen,
weiterverteilt. Zukünftig sollen auch Daten bahnfremder Unternehmen Daten an das RIS-System
der DB AG liefern.
[0006] Die auf den Fahrzeugen verwendeten Displays und Monitore sind z. B. LCD (Flüssigkristall-Bildschirme)
oder TFT (Dünnfilmtransistor-) Bildschirme mit Touchscreenbedinung (
DE 10 2008 012 953 A1).
[0007] Aus der
DE 197 43 306 A1 ist eine Anordnung zur Bedienung eines Fahrzeuges bekannt, wobei eine Kontrolleinheit
zur Darstellung zu überwachender Daten des Fahrzeugs mit einer Eingabeeinheit und
einem Rechner gekoppelt sind, wobei die zu überwachenden Daten auf der Kontrolleinheit
darstellbar sind und ein Betätigen der Eingabeeinheit die jeweilige vorgegebene Aktion
durchführt.
[0008] Dabei ist zu beachten, dass alle elektronischen Bauteile und -gruppen in einem Schienenfahrzeug
einer EMV-Untersuchung nach den gängigen Richtlinien standhalten müssen. Speziell
im Führerstand eines Schienenfahrzeuges dürfen nahezu keine Störpotentiale von elektronischen
Baugruppen hinsichtlich ihrer elektromagnetischen Verträglichkeit vorhanden sein,
um Fehlschaltungen u. a. negative Auswirkungen auf den laufenden Betrieb zu vermeiden.
Dies trifft in ähnlicher Weise auch auf das Cockpit von Flugzeugen und die Führerstände
von Schiffen zu.
[0009] Aus den o. g. Gründen ist der Einsatz von Smartphones auf Führerständen von derartigen
Fahrzeugen in der Regel nicht gestattet.
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung von akustischen
und/oder optischen Informationselementen zur Fahrgast- und Reisendeninformation (FIS/RIS)
in Fahrzeugen, insbesondere in Schienenfahrzeugen zu entwickeln, wobei in einem Führerstand
des Fahrzeuges eine mobile Steuereinheit zum Einsatz kommt, die allen EMV-Vorschriften
genügt und keinen negativen Einfluss auf die umgebenden elektronische Baugruppen ausübt.
[0011] Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass als mobile Steuereinheit ein Smartphone
(PDA) mit einer speziellen Software (zur Abholung von Echtzeit-Daten aus einem Backoffice
und Bedienoberfläche für die Steuerung von Ansagen im Zug unter Einbeziehung der GPS-Ortung,
wobei die Ansagetexte als SMS vom Backoffice zum PDA übermittelt werden) verwendet
wird und das Smartphone mit einer rüttelfesten Halterung und federnder Verriegelung
mittels einer variablen Adaptionsschale verbunden wird, anschließend über eine Connecting-Box
eine Verbindung zwischen dem Smartphone und einer Lautsprecheranlage des Fahrzeugs
hergestellt und eine Überwachung der Strahlungs- und Sendeleistung des Smartphones
sowie eine Umschaltung desselben in einen inaktiven Zustand (Flugzeugmodus) durchgeführt
wird, wobei die GPS-Funktionalität des Smartphons erhalten bleibt und die Touchscreen-Bedienung
des Smartphons genutzt wird.
[0012] Die GSM-Sende-/Empfangseinheit des Smartphones wird dabei in eine eigene sogenannte
HF-Einheit ausgelagert, wobei das Smartphone seine Steuerfunktionen HF-strahlungsfrei
beibehält.
[0013] Die GSM- und die GPS-Verbindung wird über eine an der HF-Einheit angeordnete externe
Antenne durchgeführt.
[0014] Alle Audio-Daten werden als Text an das System übermittelt und über eine speziell
für die Texte der Fahrgastinformation optimierte Text-To-Speech-Software , die trotz
Zusammensetzung aus einzelnen SMS-Textbausteinen einen natürlichen Sprachrythmus erzeugt,
im Smartphone ausgegeben.
[0015] Das System bezieht seine Daten über ein Backoffice, das über eine GSM-Funkverbindung
verfügt.
[0016] Eine dynamische Übermittlung der Audioansagen und der Anzeigedaten über das Backoffice
wird in Echtzeit (keine "Konserven") durchgeführt.
[0017] Die Überwachung der Strahlungs- und Sendeleistung des Smartphones erfolgt automatisch
nach vorgegebenen Grenzwerten. Damit ist eine einfache Handhabung durch den Fahrzeugführer
gegeben.
[0018] Die Überwachung der Strahlungs- und Sendeleistung des Smartphones wird in mehreren
Stufen durchgeführt, wobei in der ersten Stufe in einer Zeitspanne von vorzugsweise
30 bis 60 Sec. eine automatische Umbuchung des Smartphones in den Flugzeugmodus durchgeführt
und dessen Realisierung überwacht sowie angezeigt wird.
[0019] Im Falle einer nicht durchgeführten Umbuchung des Smartphones in den Flugzeugmodus
wird ein weiteres akustisches Signal erzeugt, das dem Fahrzeugführer anzeigt, dass
das Smartphone unzulässigerweise sendet. Über eine Dienstanweisung muss der Fahrzeugführer
angewiesen werden, in diesem Fall das System außer Betrieb zu nehmen. Eine automatische
Abschaltung des Smartphone ist technisch nicht möglich.
Die Überwachung stellt aber sicher, dass zu jedem Zeitpunkt ein unzulässig sendendes
Smartphone zuverlässig erkannt wird und durch eine angeordnete Bedienhandlung außer
Betrieb genommen werden kann.
[0020] Das gesamte Mess- und Überwachungssystem im Fahrzeug arbeitet vollständig autark
und unabhängig von den Bordsystemen.
[0021] Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist derart gestaltet, dass ein Smartphone
in einer Halterung mit einer Connecting-Box (C-Box) verbunden ist, die sowohl mit
dem Bedienfeld im Führerstand des Fahrzeugs, als auch mit einem Ethernetswitch und
einem FID-Anzeiger wie auch über einen IBIS-Schnittstellenumsetzer und einen IBIS-Bus
mit einem IBIS-Zuglaufanzeiger verbunden ist und ein USB-Sprechhörer des Bedienfeldes
über eine HF-Box mit einer außerhalb des Führerstandes angeordneten GPS/GSM-Kombiantenne
gekoppelt ist.
[0022] Die C-Box ist über einen Systemstecker mit einer im Fahrzeug vorhandenen Lautsprecheranlage
verbunden.
[0023] In der Smartphone-Halterung ist eine GSM-Überwachung integriert.
[0024] Die Smartphone-Halterung weist einen Vibrationsschutz, vorzugsweise eine federnde
Verriegelung auf, damit während der Fahrt die vorhandenen Schwingungen aus dem Gleisoberbau
nicht auf das Smartphone übertragen werden.
[0025] Die Spannungsversorgung erfolgt aus der Spannungsversorgung der Fahrzeuge, üblicherweise
110VDC und 24VDC
[0026] Das System kann akustische und optische Echtzeitinformationen empfangen und über
die Lautsprecher, FID-Monitore und IBIS-Anzeigeeinheiten wiedergeben.
[0027] Das System kann Daten aus einem Wegimpulssensor einlesen und verarbeiten
[0028] Das System kann den Kontakt einer Türsteuerung einlesen und verarbeiten
Vorteile der Erfindung:
[0029]
➢ Es kann erstmals ein handelsübliches Smartphone als mobile Sende-/Empfangseinheit
im Führerstand eines (Schienen)Fahrzeuges verwendet werden.
➢ Auf dem Führerstand tritt keine zusätzliche elektromagnetische Strahlung auf.
➢ Das Smartphone steht dem Benutzer weiterhin als normales Handy mit allen Funktionen
zur Verfügung. Es behält seine Steuerfunktion bei, erzeugt aber keine HF-Strahlung
mehr.
➢ Die GPS-Funktionalität des Smartphone kann (abhängig vom verwendeten Fahrzeug) benutzt
werden.
➢ Die Überwachung der Strahlungs- und Sendeleistung des Smartphones erfolgt automatisch
nach vorgegeben Grenzwerten. Damit ist eine einfache Handhabung durch den Fahrzeugführer
gegeben.
➢ Eine unbemerkte HF-Emmission im Fahrzeug-Führerstand ist ausgeschlossen.
➢ Erfolgt keine automatische Umbuchung in den Flugzeugmodus tritt zuerst eine optische
Warnung und dann eine akustische Meldung auf. Dadurch erhöhte Sicherheit.
➢ Der Ansagetext wird als geschriebener Text an das System übermittelt.
➢ Durch die rüttelfeste Halterung mit federnder Verriegelung werden keine Vibrationen
in das Smartphone übertragen.
➢ Die variable Adaptionsschale sichert eine geräteunabhängige Nutzung von Smartphones.
➢ Die Spannungsversorgung erfolgt aus der Spannungsversorgung der Fahrzeuge, üblicherweise
110VDC und 24VDC
➢ Das System kann akustische und optische Echtzeitinformationen empfangen und über
die Lautsprecher, FID-Monitore und IBIS-Anzeigeeinheiten wiedergeben.
➢ Das System kann Daten aus einem Wegimpulssensor einlesen und verarbeiten
➢ Das System kann den Kontakt einer Türsteuerung einlesen und verarbeiten
Ausführungsbeispiel
[0030] Anhand eines Ausführungsbeispieles soll nachstehend die Erfindung näher erläutert
werden.
Dabei zeigen:
- Figur 1 - das Systemschema der HF-freien Smartphone-Nutzung im Führerstand eines Schienenfahrzeuges
- Figur 2 - die Stromversorgung des Systems
[0031] Ein Schienenfahrzeug weist auf seinem Führerstand ein Bedienfeld 1 auf, welches u.
a. einen Sprechhörer 2, ein Mikrofon 3, eine Beschallungsanlage mit UIC-Steuerung
4 und einen Smartphonehalter 5 umfasst (Figur 1).
[0032] Das Smartphone ist über den Halter 5 mit einer Connecting-Box 6 verbunden, die über
einen Ethernetswitch 7 mit einem FID-Monitor 8 gekoppelt ist.
[0033] Darüber hinaus ist die Connecting-Box 6 über einen IBIS-Schnittstellenumsetzer 9
und einen IBIS-Bus 10 mit einem IBIS-Zuglaufanzeiger 11 sowie über einen Systemstecker
12 mit dem Beschallungssystem gekoppelt.
[0034] Der Sprechhörer 2 ist mit der C-Box 6 verbunden, die über eine Ethernet-Verbindung
mit der Hf-Box 13 gekoppelt ist. Die Hf-Box ist über einen GPSsowie einen GSM-Pfad
mit einer externen GSM/GPS-Kombiantenne 14 gekoppelt.
[0035] Die HF-Box 13 ist zudem über den Ethernetswitch 7 sowohl mit dem FID-Monitor 8, als
auch mit der Connecting-Box 6 verbunden.
[0036] Figur 2 zeigt die Stromversorgung des Systems, das über die DC-Bordversorgung realisiert
wird.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
[0037]
- 1 - Bedienfeld
- 2 - Sprechhörer
- 3 - Mikrofon
- 4 - Beschallungsanlage und UIC-Steuerung
- 5 - Smartphonehalter
- 6 - Connecting-Box
- 7 - Ethernetswich
- 8 - FID-Monitor
- 9 - IBIS-Schnittstellenumsetzer
- 10 - IBIS-Bus
- 11 - IBIS-Zuglaufanzeiger
- 12 - Systemstecker
- 13 - HF-Box
- 14 - GSM/GPS-Kombiantenne
1. Verfahren zur Steuerung von akustischen und/oder optischen Informationselementen zur
Fahrgast- und Reisendeninformation (FIS/RIS) in Fahrzeugen, insbesondere in Schienenfahrzeugen,
wobei in einem Führerstand des Fahrzeuges eine Steuereinheit zum Einsatz kommt, gekennzeichnet dadurch, dass
als mobile Steuereinheit ein Smartphone (PDA) mit einer speziellen Software - zur
Abholung von Echtzeit-Daten aus einem Backoffice und einer Bedienoberfläche für die
Steuerung von Ansagen im Zug unter Einbeziehung der GPS-Ortung, wobei die Ansagetexte
als SMS vom Backoffice zum PDA übermittelt werden - verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Smartphone in einer rüttelfesten Halterung (5) mit federnder Verriegelung eingesetzt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Smartphone in eine variable Adaptionsschale eingesetzt wird, die für jede Smartphone-Type
angepasst wird und die die Verbindung zur rüttelfesten Halterung herstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass das Smartphone über die Adaptionschale mit der Halterung (5) verbunden wird, anschließend
über eine Connecting-Box (6) eine Verbindung zwischen dem Smartphone und einer Lautsprecheranlage
(4) des Fahrzeugs hergestellt und das Smartphone in einen inaktiven Zustand (Flugmodus)
geschaltet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass eine Überwachung der Strahlungs- und Sendeleistung des Smartphons während des inaktiven
Zustands (Flugzeugmodus) durchgeführt wird
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass die GSM-Sende-/Empfangseinheit des Smartphones in eine eigene sogenannte HF-Einheit
(13) ausgelagert wird, wobei das Smartphone seine Steuerfunktionen HF-strahlungsfrei
beibehält.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die GSM-Verbindung über eine an der HF-Einheit (13) angeordnete externe Antenne (14)
durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass die GPS-Verbindung über eine externe Antenne (14) durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass alle Audio-Daten als Text an das System übermittelt werden und über eine speziell
für die Ansagen der Fahrgastinformation optimierte Text-To-Speech-Software, die trotz
Zusammensetzung aus einzelnen SMS-Textbausteinen einen natürlichen Sprachrythmus erzeugt,
als Audio ausgegeben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dass das System seine Daten über ein Backoffice bezieht, das über eine GSM-Funkverbindung
verfügt.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass eine dynamische Übermittlung der Audioansagen und der Anzeigedaten über das Backoffice
in Echtzeit (keine "Konserven") durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, dass im Rahmen einer Überwachung der Strahlungs- und Sendefunktion des Smartphons ein
nicht im Flugzeugmodus befindliches in der Halterung steckendes Smartphone detektiert
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 5 und 12, gekennzeichnet dadurch, dass die Überwachung in mehreren Stufen durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, gekennzeichnet dadurch, dass in der ersten Stufe in einer Zeitspanne von vorzugsweise 30 bis 60 Sec. eine automatische
Umbuchung des Smartphons in den Flugzeugmodus durchgeführt und diese Umbuchung überwacht
sowie angezeigt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, dass im Falle einer nicht durchgeführten Umbuchung ein weiteres Signal erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass das gesamte RIS/FIS-System im Fahrzeug vollständig autark realisiert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, gekennzeichnet dadurch, dass das Smartphone nach Entnahme aus der Halterung (5) in den normalen Betriebsmodus
automatisch zurück geschaltet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, dass die Telefongespräche über das Smartphone eingeleitet werden, die Sprechverbindung
aber über die Hf-Box erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, gekennzeichnet dadurch, dass das Smartphone in eine automatische Rufumleitung geschaltet wird, wobei der Teilnehmer
unter seiner Smartphone-Nummer erreichbar bleibt.
20. Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, gekennzeichnet dadurch, dass mittels des variablen Zwischenadapters eine mechanische Anpassung an beliebige Smartphones
und auch ein Mischbetrieb realisierbar wird.
21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 20, gekennzeichnet dadurch, dass im Führerstand eines Fahrzeugs ein Bedienfeld für eine Türsteuerung und eine Beschallungsanlage
angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, dass ein Smartphone in einer Halterung (5) mit einer Connecting-Box (C-Box) (6) verbunden
ist, die sowohl mit dem Bedienfeld (1) im Führerstand des Fahrzeugs, als auch mit
einem Ethernetswitch (7) und einem IBIS-Schnittstellenumsetzer (9) verbunden ist.
Am Ethernetswitch ist ein FID-Anzeiger (8) und über den IBIS-Schnittstellenumsetzer
und IBIS-Bus (10) ist ein IBIS-Zuglaufanzeiger (11) angebunden. Ferner wird für Telefongespräche
ein USB-Sprechhörer (2) des Bedienfeldes (1) per USB mit der Connecting Box verbunden.
Eine HF-Box (14) ist am Ethernetswitch mit dem System verbunden und ist an eine außerhalb
des Führerstandes angeordnete GPS/GSM-Kombiantenne (15) gekoppelt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, dass die C-Box (6) über einen Systemstecker (12) mit einer im Zug vorhandenen Beschallungsanlage
verbunden ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 17 und 18, gekennzeichnet dadurch, dass die C-Box (6) mit einem Ethernet-Gateway (7) und über den Systemstecker mit der Lautsprecheranlage
des Zuges verbunden ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 17 bis 19, gekennzeichnet dadurch, dass in der Smartphone-Halterung (5) eine GSM-Überwachung integriert ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 17 und 20, gekennzeichnet dadurch, dass die Smartphone-Halterung (5) einen Vibrationsschutz, vorzugsweise eine federnde Verriegelung
aufweist.