用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法和设备与流程

1.本发明涉及一种用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法和设备。


背景技术：

2.车辆的进入系统的检查通常按照预定的维护计划手动地在不记录数据的情况下实施。在投入使用之前已经在一些项目中实施所谓的“烧机(burn-in)”测试，即，进入系统完成在准备阶段中定义的数量的关闭和打开周期，以便这样识别可能的故障。然而，至今不发生过程和环境数据的与此关联的记录。当前，数据记录在进入系统中在整个运行时间期间进行。


技术实现要素：

3.在该背景下，本发明的任务是，提供一种改进的用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法和一种改进的用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的设备。
4.该任务通过具有方法权利要求1的步骤的方法、通过按照权利要求8所述的设备和通过按照权利要求9所述的计算机程序解决。
5.利用所提出的技术方案能实现的优点在于，对于进入系统而言给出单独的描述该进入系统的正常状态的模型。用于确定该进入系统的状态的进入系统的以后的测试过程可在使用该单独的模型的情况下提供特别准确的测试结果。
6.用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法包括读入步骤并且附加地或替代地包括接收步骤和产生步骤。在读入步骤中，读入环境信号，所述环境信号代表关于进入系统的环境的信息。在接收步骤中，接收过程信号，所述过程信号代表进入系统的在进入系统的运行期间生成的过程信息。在产生步骤中，在使用环境信号和附加地或替代地使用过程信号的情况下产生所述模型。
7.该方法可以例如以软件或硬件或以软件和硬件的混合形式例如在控制器中实施。
8.所述进入系统可以是门系统，所述门系统可电子地打开并且附加地或替代地可电子地关闭。所述进入系统可以用于人进入车辆中或从车辆中下来，所述车辆例如可以是轨道车辆。所述车辆也可以具有多个这样的进入系统，其中，每个进入系统可以具有单独的门控制器。所述环境信号可以代表关于进入系统的当前的或定义的环境的信息。例如所述环境信号可以代表关于环境条件(如进入系统的逗留地点)的信息。所述环境信号可以由环境传感器或用于手动地输入信息的输入装置读入。所述过程信号可以至少包括进入系统的在进入系统的负荷能力测试、也称为“烧机测试(burn-in-test)”期间生成的过程信息。附加地或替代地，所述过程信号可包括进入系统的在进入系统的正常的运行期间生成的过程信息。所述模型可以是标称曲线，或所述模型可包括这样的标称曲线，所述标称曲线描述该进
入系统的正常状态。相比于例如在使用一般性地在模式测试台上接收的模型/标称曲线而言，通过产生用于该进入系统的单独的模型，可在进入系统的当前的状态的后来的评估中提供更准确的信息。
9.此外有利的是，所述方法按照一种实施形式具有执行步骤，在该执行步骤中，在使用在产生步骤中产生的模型的情况下执行该进入系统的测试过程，以便获得测试结果。所述测试过程亦或测试流程可以是在该进入系统上的测试方法，以用于预告该进入系统的状态。在该测试方法中可以例如进行在该进入系统上的检查/磨损测量，以便可以识别，是否需要维护措施。这样的方法在英语中也称为“condition based maintenance(基于状态的维护)”、简称“cbm”或“predicitive maintenance(预见性维护)”。所述执行步骤现在有利地能够实现，获得特别有说服力的测试结果，因为其考虑该进入系统的单独的正常状态。
10.所述方法也可包括比较步骤，在该比较步骤中，将测试结果与参考测试结果进行比较，所述参考测试结果借助执行的参考测试过程在使用参考模型的情况下获得，所述参考模型在使用参考环境信号和附加地或替代地参考过程信号和参考进入系统和附加地或替代地来自运行的过程和环境信号的情况下产生。所述参考模型可以事先利用参考进入系统在模式测试台上与所述模型相同地产生。参考测试结果可以用于确定异常。
11.按照一种实施形式，所述方法还可具有输出步骤，在该输出步骤中，将偏差信号输出给至检测员的通信接口，所述偏差信号构成用于当在比较步骤中测试结果和参考测试结果不在误差范围内一致时，显示在参考进入系统和进入系统之间的偏差。这样的偏差信号可以使检测员注意在进入系统上需要的校正。
12.读入步骤和附加地或替代地接收和产生步骤能以预先确定的时间间隔自动重复。这使模型始终保持最新。
13.此外有利的是，所述方法按照一种实施形式具有在读入步骤之前的生成步骤，其中，在生成步骤中，在使用存储的过程信息的情况下生成过程信号，所述过程信号代表在进入系统的运行期间在定义的环境中感测的和存储的过程信息。这样可以生成过程信号并且使其可用于产生步骤。
14.所述方法也可具有在生成步骤之前的存储步骤，其中，在存储步骤中，将进入系统的在进入系统的运行期间在定义的环境中感测到的过程信息存储在非易失性的存储器装置上。这能够实现收集过程数据，以用于后来的分析处理以及也用于产生模型。
15.在这里提供的技术方案还提出一种设备，所述设备构成用于在对应的装置中执行、操控或实现在这里提出的方法的一种变型的步骤。也通过以设备的形式的技术方案的这些实施变型方案，可快速并且高效地解决所述技术方案基于的任务。
16.为此，所述设备可具有：至少一个用于处理信号或数据的计算单元；至少一个用于存储信号或数据的存储单元；至少一个至传感器或执行器的接口，以用于从传感器读入传感器信号或用于输出数据或控制信号给执行器；和/或至少一个用于读入或输出数据的通信接口，所述数据嵌入通信协议中。计算单元可以例如是信号处理器、微控制器或类似物，其中，存储单元可以是闪存器、eprom或磁性的存储单元。通信接口可以构成用于无线和/或导线连接地读入或输出数据，其中，可以读入或输出导线连接的数据的通信接口可将这些数据例如电或光学地从对应的数据传输线读入或输出给对应的数据传输线。
17.所述设备可以当前理解为电的仪器，所述电的仪器处理传感器信号并且依赖于此
输出控制和/或数据信号。所述设备可具有接口，所述接口可以按照硬件和/或按照软件构成。在按照硬件的构成中，所述接口可以例如是所谓的系统asic的部分，其包含所述设备的最多样化的功能。然而也可行的是，所述接口是单独的、集成电路或至少部分地由离散的构造元件组成。在按照软件的构成中，所述接口可以是软件模块，所述软件模块与其他的软件模块一起例如存在于微控制器上在。
18.在一种有利的设计中，通过所述设备进行用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法的控制。为此，所述设备可以例如访问传感器信号如环境信号，所述环境信号代表关于进入系统的环境的信息，并且附加地或替代访问过程信号，所述过程信号代表进入系统的在进入系统的运行期间生成的过程信息。所述操控通过执行器如读入装置和产生装置进行，所述读入装置构成用于读入环境信号并且附加地或替代地接收过程信号，并且所述产生装置构成用于在使用环境信号并且附加地或替代地使用过程信号的情况下产生所述模型。
附图说明
19.在这里提出的技术方案的实施例在后续的说明中参考附图进一步解释。附图中：
20.图1示出按照一种实施例的用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的设备的示意图；以及
21.图2示出按照一种实施例的用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法的流程图。
具体实施方式
22.在当前的技术方案的有利的实施例的后续的说明中，对于在不同的图中示出的并且类似作用的元件使用相同的或类似的附图标记，其中放弃对这些元件的重复的说明。
23.图1示出按照一个实施例的用于构建在用于车辆115的进入系统110的测试过程中使用的模型105的设备100的示意图。
24.所述设备100具有读入装置120和产生装置125。读入装置120构成用于读入环境信号130，所述环境信号代表关于进入系统110的环境的信息。读入装置120附加地或替代地按照该实施例构成用于接收过程信号135，所述过程信号代表进入系统110的在进入系统110的运行期间生成的过程信息。产生装置125构成用于在使用环境信号130和/或过程信号135的情况下产生模型105。
25.按照一种替代的实施例，所述设备100还具有专门构成用于接收过程信号135的接收装置。按照一种替代的实施例，所述进入系统110是包括控制电子设备的一种任意的另外的系统，其中，所述设备100对应于前文的说明构成用于构建在用于该系统的测试过程中使用的模型。所述车辆115按照该实施例作为轨道车辆实施。按照一种替代的实施例，所述车辆115可以是载货车或载客汽车。进入系统110按照该实施例是门系统，所述门系统可以电子地打开和/或电子地关闭。为此，进入系统110按照该实施例具有门控制器dcu，在所述门控制器中，按照该实施例设置或执行所述设备100。所述设备100或所述设备100的各个装置120、125的布置结构可以与在这里示出的布置结构不同。按照一个实施例，所述车辆115具有多个进入系统110，其中，按照一个实施例，每个所述进入系统110具有单独的门控制器
dcu和/或单独的如前所述的设备100。
26.环境信号130按照该实施例代表关于进入系统110的当前的或定义的环境的信息。按照一个实施例，环境信号130具有关于环境条件(如进入系统110的逗留地点)的信息。按照一个实施例，环境信号130由环境传感器或用于手动地输入信息的输入装置读入。过程信号135按照该实施例至少包括进入系统110的在进入系统110的负荷能力测试、也称为“(烧机测试)burn-in-test”期间生成的过程信息。附加地或替代地，过程信号135按照一个实施例包括进入系统110的在进入系统110的正常运行期间生成的过程信息。所述模型105按照一个实施例具有标称曲线，所述标称曲线描述该进入系统的正常状态。
27.所述设备100按照该实施例还具有执行装置、比较装置、输出装置、生成装置和/或存储器装置。
28.执行装置构成用于在使用由产生装置125产生的模型105的情况下执行该进入系统110的测试过程，以便获得测试结果。测试过程按照该实施例是在进入系统110上的测试方法，以用于预告进入系统110的状态。在这里，按照一个实施例自动和/或手动地在进入系统110上执行或引起检查和/或磨损测量，以便使得能识别：是否需要维护措施。比较装置构成用于将测试结果与参考测试结果比较，所述参考测试结果借助实施的参考测试过程在使用参考模型的情况下获得，所述参考模型在使用参考环境信号和/或参考过程信号和参考进入系统和/或来自运行的过程和环境信号的情况下产生。输出装置构成用于将偏差信号输出给至检测员的通信接口，其中，偏差信号构成用于当测试结果和参考测试结果不在误差范围内一致时，显示在参考进入系统和进入系统110之间的偏差。生成装置构成用于在使用所存储的过程信息的情况下生成过程信号135，所述过程信号代表在进入系统110的运行期间在定义的环境中感测的和存储的过程信息。所述存储器装置作为非易失性的存储器装置形成并且构成用于存储所述进入系统110的在进入系统110的定义环境中运行期间感测的过程信息。执行装置、比较装置、输出装置、存储器装置和/或生成装置按照一个实施例实施到门控制器dcu中和/或以任意的组合实施在车辆115外部设置的装置中(例如实施在服务器中)。
29.在这里提出的设备100构成用于执行包括数据记录的自动化的测试流程(烧机测试(burn-in test))。所述设备100在这里用于预告系统的状态、在这里是进入系统110或构件的状态。用于这样的预告的测试方法用英语也称为“condition based maintenance(基于状态的维护)”、简称“cbm”或“predicitive maintenance(预见性维护)”。构建描绘相应的进入系统110的正常状态的标称曲线或模型105在运行中由于变换的和部分未知的环境影响证明为困难的。每个进入系统110由于存在的安装/调节公差而行为表现不同，出于这个原因，在定义的环境条件下在一种模式状态上接收的标称曲线/模型不轻易地现场地可用于该结构型式的所有进入系统。在这里提出的设备100现在有利地能够实现在定义的条件下提供过程和环境数据，以便为每个系统单独地获得用于系统的正常状态的标称曲线/模型105。在这里，按照一个实施例定期地将所述模型105与相同地产生的数据进行比较，以便识别异常。
30.所述设备100按照该实施例实现将定义的过程序列实施到门控制器dcu的软件中，组合按照一个实施例对所有的存在的过程和环境数据进行记录和/或将它们传输给基础设施以用于分析处理。按照一个实施例，在使用所述设备100的情况下对过程序列的实施在门
系统安装到车辆115中之后第一次进行。这通过数据记录能够实现用于相应的系统110的正常状态的标称曲线/模型105的构建。按照一个实施例，并行地将这样产生信息与在一个模式状态上产生的参考模型进行比较，以便提前识别可能的安装/调节误差。过程序列可以在定义的时刻中要么手动触发，要么按照一个实施例由所述设备100在定义的时刻自动化地调用所述序列，以便产生过程和环境数据，所述过程和环境数据用于与对于正常状态而言的产生的标称曲线/模型105进行比较。能够实现识别异常以及缓慢的变化和因此预告所述系统110的故障和磨损状态。按照该实施例，所述设备100构成用于与记录所有的过程和环境数据相结合地，在定义的地点(例如仓库和/或车间)实现测试序列的自动实施，以便排除变化的环境条件。这样为每个进入系统110提供对于正常状态而言单独的标称曲线/模型105，并且所述系统110的当前状态按照一个实施例定期地在相同的环境条件下与所述标称曲线/模型进行比较。这能够实现在预告故障和/或磨损时较高的预测质量。通过将对于正常状态而言单独的标称曲线/模型105与在一个模式状态上构建的参考标称曲线/参考模型进行比较，可提前识别并且消除各个系统110的安装/调节误差。
31.接着说明在这里提出的设备100的应用示例：在一个项目中使用的进入系统系列的模式状态上对参考曲线/模型进行构建。接着进行进入系统110到车辆105中的安装。此后跟随的是在定义的环境条件(车间、仓库、等)下在使用所述设备100的情况下进行定义的过程序列的起动包括数据记录。接着，对每个进入系统110构建针对正常状态而言的标称曲线/模型105。此外，将求取的信息与该模式状态的信息进行比较，以便识别可能的安装/调节误差。必要时进行发现的安装/调节不足的校正并且随后重新执行该过程序列和针对该校正的系统110的正常状态而言构建标称曲线/模型105。
32.定期地手动亦或自动起动该过程序列(例如在定义的时间在夜间)，以便将收集的数据与原始值比较并且这样识别偏差或缓慢的变化。
33.图2示出按照一个实施例的用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法200的流程图。该方法200能由在图1中所述的设备执行和/或操控。
34.所述方法200包括读入步骤205和/或接收步骤210和产生步骤215。在读入步骤205中读入环境信号，所述环境信号代表关于进入系统的环境的信息。在附加的或替代的接收步骤210中接收过程信号，所述过程信号代表进入系统的在进入系统的运行期间产生的过程信息。在产生步骤215中，在使用环境信号和/或过程信号的情况下产生模型。
35.可选地，所述方法200按照该实施例还包括生成步骤220、存储步骤225、执行步骤230、比较步骤235和/或输出步骤240。
36.在生成步骤220中，在接收步骤210之前在使用存储的过程信息的情况下生成过程信号，所述过程信号代表在进入系统的运行期间在定义的环境中感测的并且存储的过程信息。在存储步骤225中，在进入系统的定义的环境中在进入系统的运行期间在生成步骤220之前感测的过程信息存储在非易失性的存储器装置上。在执行步骤230中，在使用在产生步骤215中产生的模型的情况下执行进入系统的测试过程，以便获得测试结果。在比较步骤235中，将测试结果与参考测试结果进行比较，所述参考测试结果借助执行的参考测试过程在使用参考模型的情况下获得，所述参考模型在使用参考环境信号和/或参考过程信号和参考进入系统的情况下产生。在输出步骤240中，将偏差信号输出给至检测员的通信接口，其中，偏差信号构成用于当在比较步骤235中测试结果和参考测试结果不在误差范围内一
致时，显示在参考进入系统和进入系统之间的偏差。
37.读入步骤和/或接收步骤和产生步骤205、210、215按照一个实施例以预先确定的时间间隔自动重复。
38.如果一个实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”连接，则这应这样理解，即，所述实施例按照一种实施形式不仅具有第一特征而且具有第二特征，并且按照另一种实施形式只具有第一特征或只具有第二特征。
39.附图标记列表
40.dcu
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门控制器
41.100
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用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的设备
42.105
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模型
43.110
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进入系统
44.115
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车辆
45.120
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读入装置
46.125
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产生装置
47.130
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环境信号
48.135
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过程信号
49.200
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用于构建在用于车辆的进入系统的测试过程中使用的模型的方法
50.205
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读入步骤
51.210
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接收步骤
52.215
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产生步骤
53.220
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生成步骤
54.225
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存储步骤
55.230
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执行步骤
56.235
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比较步骤
57.240
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输出步骤