Autor: Dr.Ing. Eberhard Treufeld
Foto: Taxi Berlin und Zeitschrift Funkamateur 1988
Wir erkannten, dass das Innovationspotential 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 vom und zum Taxileitsystem. 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
Das Erste Produkt war der BOTAX 2000
Hier flossen die Erfahrungen beim des Einsatz BOTAX 80 ein. 1988 wurden 18 Funktionsmuster beim VEB Taxi Berlin erfolgreich erprobt.1989 wurden 30 Fertigungsmuster ausgeliefert, sie kamen aber nicht mehr zum Einsatz – Der Abbruch kam mit der Liquidation der DDR-Betriebe
Entwicklung des Taxicomputers BOTAX 2000
Ablauf der Entwicklung von K1 bis K 8
Leitung: Dr.Ing. Eberhard Treufeld, Dr.Ing. Joachim Dummer
Produzent: VEB WTPM Meiningen
Produktion: 60 Stück
1986 Entwicklungsauftrag, Vorlage des Pflichtenhefts
1987 Bau von 18 Funktionsmuster
1988 Erprobung mit Datenübertragungstechnik bei VEB Taxi Berlin
1989 30 Fertigungsmuster als Vorserie hergestellt und Erprobung
1990 Vorbereitung der 0-Serienproduktion – dann Abbruch nach der Wende
Komponenten des BOTAX 2000
Legende: 1 Zentrale Recheneinheit ZRE, 2 Bedien- und Anzeigeeinheit, 3 Wegsignalgeber, 4 Datenübertragungskabel, 5 Belegdrucker
Die Bedien-Und Anzeigeeinheit war sehr flach. Sie hatte die Abmessungen 200 x 70 x 23 und konnte unkompliziert in alle Fahrzeuge installiert werden.
Sie ist ausgestattet mit dem speziell für Taxi entwickelten kundensspezifischen LC-Display WTL 02 mit Hintergrundbeleuchtung. Es ist eine Gemeinschaftsentwicklung von Mitarbeitern des VEB Werk für Fernsehelektronik Berlin und des VEB WTZK Dresden. Die 6-stellige Fahrpreisanzeige ist 12 mm hoch und die rechte 3-stellige Zusatzanzeige ist 8mm hoch. Die untere Status-Anzeigeleiste arbeitet nach dem Prinzip der Hintergrundabdeckung. Der jeweilige Status wird durch Abschaltung des Segmentes der Hintergrundabdeckung sichtbar. Die Statusanzeigen sind: „Anfahrt“, „Besetzt“, „Kasse“, „R“, „Taxe“ und „Extra“.
Zur Erhöhung der Rechtssicherheit wurde der Status „Anfahrt“ neu eingeführt. Dieser Status ist bei notwendiger Anfahrt zum Fahrgast zu wählen. Ungesetzliche „Praktiken“ der Übertragung von Fahrpreisen der vorherigen Tour waren nicht mehr möglich, da sie leicht als Betrugshandlung überführbar sind. Aufgrund der Doppelbenutzung der 3-stelligen Zusatzanzeige für die Tarifanzeige und die Anzeige der Zuschlägen ist die Einführung des Status „Extra“ notwendig. In diesem Status ist nach Beendigung der Fahrt die kontrollierte Eingabe der Zuschläge und Rückfahrt-km in der Tarifstufe 0 möglich. Der Extra-Betrag wird bei Schaltung in den „Kasse“-Status zu Fahrpreis addiert. Jede vom Rechner auf Plausibilität geprüfte Eingabe wird akustisch quittiert. Mit Polarisationsfilter und der Hintergrundbeleuchtung ist die Anzeige auch bei Sonneneinstrahlung und in der Nacht deutlich erkennbar. Die Blindbetätigung im Fahrbetrieb und die einfache Bedienung wird durch die Optimierung der Bedienelemente auf 4 Tasten, deren optimale Anordnung und Formgestaltung, sequentielles Bedienregime und akustischer Rückkopplung gewährleistet. Drei C-MOS-U8047P Mikrocontroller übernehmen die Steuerung der Anzeige- und Bedienelemente und die Kommunikation zur zentralen Recheneinheit. Es ist eine anwenderspezifische Konfiguration, die von unseren Mitarbeiter designt wurde.
Die zentrale Recheneinheit war bestückt mit dem CMOS-Mikroprozessorsystem U84Cxx. Dieses System zeichnet sich aus durch extrem geringe Stromaufnahme und erweitertem Temperatureinsatzbereich.
Fotos: A. Kretschmer (WTZK)
Speziell für die Ein-und Ausgangsfunktionen und die Sicherheitsschaltungen wurde von den WTZK-Mitarbeitern R-P. Nerlich und Klaus Benning der anwenderspezifische Schaltkreis (ASIC) auf der Basis des CMOS-Arrays U5201 PB 115 entwickelt.
Die separate Eingangsfilter- und Stromversorgungsbaugruppe ist mit der ZRE über Steckverbinder verbunden. Der 58-polige Steckverbinder ist ein Anschluss für die externe rechnergestützte Prüfung, die EPROM-Programmierung auf der Leiterplatte und als Anschluss für Erweiterungsmodule.
Als Speicherbausteine für die residente Firmware kommen der CMOS EPROM U 27C64 bzw. der PROM U 26C64 und für die ladbare Anwendersoftware und für die Transportdaten 4 CMOS-RAM V2664 zum Einsatz. Damit können Softwareupdates, Änderungen von Tarifen, Kalibrierung von Sensoren, Gestaltung von Transportdaten usw. auf dem Datenübertragungswege vorgenommen und in den speziell gesicherten CMOS-RAM gespeichert werden.
Das spezielle Gehäuse schützte besonders gut gegen elektromagnetische, mechanische und thermische Einflüsse. Die relativ große Speicherkapazität diente den hohen Anforderungen der Datenerfassung. Erweiterungskarten waren vorgesehen. Optokoppler schützten die Eingangs- und Ausgangssignale durch Potentialtrennung. Zur Perfektionierung der Datensicherheit war eine Eingangsfilter- und Stromversorgungsbaugruppe vorgeschaltet.
Das Gehäuse bietet eine perfekte Schirmung und einen hohen Schutzgrad. Im WTZK wurden hochwertige doppeltseitige Leiterplatten auf modernen CAD entwickelt und in einem eigenen modernen Leiterplattenfertigungszentrum hergestellt. Für die Bestückung wurden weitgehend SMD-Bauelemente verwendet, die mit einem eigenen Bestückungsroboter platziert wurden. Moderne Schwall-Löttechnik kam zum Einsatz. Es zeigt, welches hohe technologisches Niveau wir in unserem kleinen Entwicklungsteam aufgebaut hatten – vor 35 Jahren!
Die zentrale Recheneinheit konnte unterhalb des Armaturenbretts installiert werden. Dies war ohne besonderen Probleme möglich.
Für den Anschluss an die ZRE vorbereitet war das Thermodruckwerk › TSD16/2 (K6301), welches als Quittungsdrucker und für die Zwischenabrechnung verwendet werden soll.
In einer Studie haben wir den optionalen Anschluss am BOTAX 2000 mit folgenden Komponenten vorgesehen :
– Kraftstoffverbrauchsmesser
– Modul für Infrarot -Datenübertragung
– Modul für Datenkasseten
– Sitzkontakte für automatische Besetztschaltung
– Modem für Datenfunk
– Notrufgenerator
– Navigationssystem
Die Off-Line Übertragung mittels Datenkasette wurde im Rahmen der Entwicklung vorbereitet. Kam aber leider nicht mehr zum Einsatz.
Das zentrale Innovationsziel war der Datenaustausch mit dem Taxileitstand.Die Kommunikation zwischen BOTAX 2000 und dem betrieblichen Taxileitsystem erfolgte über die Stationen › Betriebsdatenterminal K8902 (BDT) und ›Kopfstation K8915. Das BDT hat sich als Datenübertragungsstelle bewährt. Aufgrund der Einsatzklasse EK3 und dem Schutzgrad IP30 kann es außen unter einer Überdachung angebracht werden. Unterhalb einer Außentemperatur von +5 C muss für eine Beheizung gesorgt werden. Das BDT ist zugleich ein Datenpuffer zur übergeordneten Datenstation. Die Online- Datenübertragung mit Kabel war unter ökonomischem Aspekt die günstigste Lösung. Eine Offline-Lösung und neuartige, drahtlose Übertragungen wurden aber in Betracht gezogen. Für kleinere Taxibetrieb bzw. dezentralen Schichtwechsel ist die Verwendung des internen Belegdruckers zur Zwischenabrechnung gut geeignet.
Mittels Magnetkarte konnte der Taxifahrer sich am BDT identifizieren und den Schichtbeginn einstellen.Der Datenfluss kann in beiden Richtungen erfolgen, so z.B. auch für die Kalibrierung und Programmierung. Nach Schichtende erfolgte der Datenabruf über das Betriebsdatenterminal nach Identifikation des Fahrers. Im Leitstand standen die Daten zur automatischen Weiterverarbeitung zur Verfügung. Die Leistungsdaten werden verarbeitet in verschiedene Datenbanken gespeichert und in andere weiterverarbeitet. Über Betriebsdatenterminals können diese in den Fachbereichen ergänzt werden. Eine Weiterleitung an zentrale Institutionen etwa zur Statistik und zentrale Verwaltung ist vorgesehen
Auf der Schautafel sind links oben die von uns entwickelten bzw. konfigurierten anwenderspezifischen Bauelemente CMOS-Array U5201 PB 115 der CMOS-Einchipcontroller U8047Pund 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 der erprobungsfähige Prototyp BOTAX 2000 / 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.
1988 wurden 18 Funktionsmuster BOTAX 2000 mit der Datenübertragungsfunktion bei VEB Taxi Berlin erfolgreich erprobt. Zahlreiche Hinweise und Wünsche wurden realisiert.
1989 wurden als Vorbereitung der Großserienproduktion beim Produzenten, dem WTPZ Meinigen 30 Fertigungsmuster hergestellt. Dann kam die Wende. Der Taxicomputer BOTAX 2000 kam als Fertigungsmuster nicht mehr zum Einsatz. Die Geräte wurden ohne Erprobung entsorgt. Taxameter westlicher Bauart wurden bevorzugt.
Urheberrechte:
Für die Problemlösung BOTAX 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:
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.
Bordmikrorechner 2. Generation für Taxi: Bericht K5 / – VEB WTZ Kraftverkehr . – Dresden 1988 – 34 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 1984
Rationalisierung der Erfassung, Bearbeitung und Auswertung der kommerziellen Daten des Güterverkehrs durch den Einsatz der Mikroelektronik bei der Kommunikation zum ASL: Bericht A4 / Treufeld, E. – VEB WTZK Dresden. – Dresden 1993
Produktion und Einsatz von Bordmikrorechnern in Kraftverkehrskombinaten : Information für leitende Kader über Ergebnisse der FE-Arbeit 13/84 / Treufeld, E. – VEB WTZ Kraftverkehr Dresden . – Dresden 1984 . – 3 S.
Datenerfassung und Vervollkommnung für Bürocomputer: Bericht A4 / Treufeld, E. – VEB WTZK Dresden 1985 24 S.
Weltstandsanalyse zum Taxicomputer BOTAX 2000 / Treufeld. E.; VEB WTZ Kraftverkehr Dresden. – Dresden 1986. – 16 S.
Geräteentwicklung der Mikroelektronik zur Nutzung im Kraftverkehr / Treufeld, E. Schubert, R. – In: WTZK – Informationen . – Dresden (1985) 2/3 – S. 33-38
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“