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Bordmikrorechner für Güterkraftwagen TOBIS 2000 G

Autor: Dr.Ing. Eberhard Treufeld

Wir erkannten, dass das Innovationspotential von Bordmikrorechnern mit dem BOTAX 80 bei weitem nicht ausgeschöpft war. Außerdem wollten wir unbedingt beim Einsatz erkannte Probleme wie die schwierigen Einbaubedingungen in manchen Fahrzeugen und die schlechte Ablesbarkeit der LED-Anzeige bei Sonneneinstrahlung verändern. Hauptziel war aber die automatisierte, direkte  Datenübertragung zum Leitsystem.

Bereits ab 1986 wurde eine neue Generation Bordmikrorechner entwickelt. Es war ein modular aufbaubares System mit einheitlichen Hardware- und Softwarekomponenten für die Einsatzgebiete: große Taxiunternehmen, Unternehmen des Güterkraftverkehr  und des ÖPNV

Eine sehr wichtiges Anwendungsgebiet ist der Güterkraftverkehr

Entwicklung des TOBIS 2000 G

Parallel zur Entwicklung des BOTAX 2000 wurde das WTZK im Rahmen der angewandten Forschung beauftragt, eine Studie A1 bis A 3 und ab 1986 die Entwicklung K1 bis zur Stufe K5 durchzuführen. Hier flossen die Erfahrungen beim des Einsatz BOTAX 80 und BOTAX 2000 ein. 
TOBIS ist ein von uns geschaffener Sammelbegriff für “Transportorientiertes Bordinformationssystem”

Leitung: Dr. Ing. Eberhard Treufeld, Dr. Ing. Joachim Dummer
Produzent: VEB WTPZ Meiningen
Produktion: 30 Stück

Entwicklungsablauf

1982 Herstellung eines Musters BMR auf Basis BOTAX 80
1983 Softwarerarbeitung, Feldversuche Online-Datenübertragung in FfO
1986 Herstellung eines Musters TOBIS G auf Basis BOTAX 2000
1987 Softwarerarbeitung, Feldversuch OffLine-Datenübertragung in FfO
1989 Fertigstellung der Studie – dann Abbruch nach der Wende

Feldversuche mit Online-Datenübertragung

Hallo Erde ich bin ein computer
Zeichnung aus der Bildergalerie TOBIS, E.Treufeld

Ab 1983 wurden im VE Verkehrskombinat Frankfurt /Oder (Ffo) Feldversuche mit speziell umgerüsteten BOTAX 80 durchgeführt. Die Online-Datenübertragung erwies sich als ungeeignet wegen erhebliche Störeinflüsse und nicht praktikabel wegen der sehr langen Kabellänge. Es wurden aber wichtige Erkenntnisse über die Einsatzbedingungen und die speziellen Anforderungen an BMR für Güterkraftfahrzeuge gesammelt. Sehr hilfreich waren die zahlreichen Hinweise der Kraftfahrer und der Disponenten.

Feldversuche mit Offline-Datenübertragung

Zeichnung aus der Bildergalerie TOBIS, E.Treufeld

1986 wurde Versuchsmuster TOBIS G auf der Basis der neuen Hardware des BOTAX 2000 und dazu Offline-Datenkassetten mit Festspeicher und eine Kassettenstation zum Einlesen und Ausgaben Transportleistungs-Daten entwickelt. 1987/88 wurde hierzu umfangreiche Software erarbeitet und im Feldversuch erprobt. Im Forschungsbericht konnte das Prinzip der Datenübertragung als sicher und praktikabel und die Software als sehr gute Grundlage für die weitere Entwicklung beurteilt werden.

Tafel und Foto: Dr.Ing. Eberhard Treufeld

Auf der Schautafel sind links oben die von uns entwickelten bzw. konfigurierten anwenderspezifischen Bauelemente CMOS-Array U5201 PB 115 der CMOS-Einchipcontroller U8047 PM 346 und das spezielle LC-Display für Bordmikrorechner ausgestellt.
Darunter ist die Platine für Bordmikrorechner (Bestückungsseite und Rückseite angebracht; darunter das Modul für die OFF-line-Übetragung mit Datenkassette; daneben das komplette Bedien- und Anzeigemodul.
Ganz unten der Festwertspeicher für die Datenkassette.

Auf der Schautafel rechts ist das erprobungsfähige Komplett-Modul TOBIS 2000 G zusehen. Neben dem ZRE-Gehäuse ist der Prototyp für die Offline-Datenkassette und unten die primäre Sensorbestückung Wegsignalgeber, Kraftstoffverbrauchssensor und Motordrehzahlsensor angebracht.

Die digitale Datenkassette

Die digitale Datenkassette ist die Grundlage für die Datenübertragung vom Bordmikrorechner TOBIS 2000 G zum Transportleitsystem. Im Gegensatz zum BOTAX 2000 geschieht hier die Datenübertragung im Off-Line-Betrieb. Lange Datenleitungen sind im LKW-Betrieb ungeeignet.
Es werden Halbleiterspeicher verwendet, die unter extremen Umweltbedingungen den Datenerhalt sichern. Die Speicherstützung muss für mindestens 2 Jahre unter Worst-Case-Bedingungen gesichert und gegen äußere Störeinflüsse bzw. gegen Manipulationen geschützt sein. Als Steuerelement wir der vom WTZK maskenprogrammierte CMOS-Controller U8047PM346 verwendet. Der Dateneingang und der Datenausgang erfolgt optisch über LED-Sende – und Empfangsdioden. Für den Aufbau des Prototyps wurde als Werkstoff für das Gehäuse PUR-Vergussmasse schlagfest gewählt. Das Gehäuse besteht aus 2 Halbschalen, die durch versiegelte Schrauben verbunden sind. Die externe Stromversorgung erfolgt über Kontaktschienen.

Datenkassette TOBIS Bild: E. Treufeld aus Sammlung TOBIS

Technische Daten:
Speicherkapazität: 1950 Byte (eine Erhöhung bei Bedarf ist ohne weiteres möglich)
Abmessungen/ mm: 120x70x15
Stromversorgung: extern 5V
max. Stromaufnahme: 0,8 mA
Datenerhalt im Stützbetrieb: 2…4 Jahre


Perspektivisches Einsatzkonzept für TOBIS 2000G

Zeichnungen aus der Bildergalerie TOBIS, E.Treufeld

In der Studie wurde eine Vielzahl von möglichen Ansätzen der Datenerfassung und Weiterverarbeitung mit TOBIS 2000 G aufgezeigt. Ein Ansatz ist die periodische Zustandsdiagnose auf der Grundlage gesammelter Transportdaten, Sensorauswertung (z.B. Achslast, Motordiagnose), Auswertung der Fahrleistungen, Wartungen Instandhaltungen usw. Die Studie konnte 1989 erfolgreich abgeschlossen werden.

Urheberrechte:
Für die Problemlösung TOBIS 2000 liegt die Urheberschaft bei Dr.Ing. Joachim Dummer und Dr.Ing. Eberhard Treufeld. Die Urheberschaft für die Software liegt ausschließlich bei Dr.Ing. Joachim Dummer.

Unsere Veröffentlichungen:

Rationalisierung der Erfassung, Bearbeitung und Auswertung der kommerziellen Daten des Güterverkehrs durch den Einsatz der Mikroelektronik – Bericht A4 / Treufeld,E. WTZK Dresden. – Dresden1983 91 S.

Datenerfassungen Vervollkommnung für Bürocomputer: / Treufeld. E. – VEB WTZK. -Dresden 1985. – 24 S.

Abschlussbericht der Erprobung Bordmikrorechner: Bericht K5 / VE Verkehrskombinat Frankfurt /Oder 1985. – 9 S.

Produktion und Einsatz von Bordmikrorechnern in Kraftverkehrskombinaten: Information für leitende Kader über Ergebnisse der FE-Arbeit 13/84/ VEB WTZ Kraftverkehr Dresden. – Dresden 1984 . – 3 S.

Geräteentwicklung der Mikroelektronik zur Nutzung im Kraftverkehr / Treufeld. E; Schubert, R. – In: WTZK-Informationen. – Dresden 18 (1985) 2/3. – S. 33-38

Staatsplanthema 345 Bordmikrorechner 2. Generation (BMR 2)
Ministerium für Verkehrswesen, Hauptverwaltung Kraftverkehr, Berlin 1986 / VEB WTZ Kraftverkehr Dresden, . – Dresden 1986.

Bordmikrorechner 2. Generation für Taxi: Pflichtenheft K1 / VEB WTZ Kraftverkehr Dresden, . – Dresden 1986. – 32 S.

Gate Array U 5201 KundenVersion 115: Technische Beschreibung / Nerlich, R-P. ; VEB WTZ Kraftverkehr Dresden. – Dresden 1988. – 12 S.

Dokumentation zum kundensspezifischen LC-Display WTL 02 / VEB Werk für Fernsehelektronik Berlin und VEB WTZK Dresden. Dresden 1988 . – 8 S.

Untersuchungen über Eignung der Lithiumzelle LiS 2300 in Bordmikrorechnern; Versuchsprotokoll / VEB WTZK Dresden, unveröffentlicht, Dresden 1987

Weltstandsanalyse zum Taxicomputer BOTAX 2000 / Treufeld. E.; VEB WTZ Kraftverkehr Dresden. – Dresden 1986. – 16 S.

“Transportorientierte Bordinformationssysteme (TOBIS), Untersuchungen zu einer Systemlösung für den öffentlichen Kraftverkehr der DDR”,    Treufeld, E.; Dummer A. Dresden   1989, Dissertation A, Hochschule für Verkehrswesen “Friedrich List”