CZ2015809A3

CZ2015809A3 - A unit of vehicle towing equipment

Info

Publication number: CZ2015809A3
Application number: CZ2015-809A
Authority: CZ
Inventors: Ondřej Plíva
Original assignee: Ĺ KODA AUTO a.s.
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2017-05-24

Abstract

Jednotka (1) tažného zařízení je umístěná ve vozidle a je prostřednictvím konektoru (3) připojena k přívěsu (2), který obsahuje LED světla (6). Jednotka (1) umožňuje ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu (2) na základě pokynů od ostatních jednotek ve vozidle přenášených po komunikační sběrnici (7) a vedených vodičů (8) z jednotky (1) do připojovacího konektoru (3) kam je připojen přívěs (2). Jednotka (1) obsahuje napájení (9) z elektrického zdroje vozidla, mikroprocesor (10), který je hlavní řídící obvod jednotky (1) a aktivní prvek (11) pro ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu (2) prostřednictvím signálu (12). Podstata vynálezu spočívá v tom, že jednotka (1) tažného zařízení obsahuje zdroj (13) vytvářející malé kladné napětí (18) a aktivní prvek (14) sloužící pro přivádění tohoto malého kladného napětí (18) na vodiče (8) a přívěs (2). Aktivní prvek (14) je ovládán řídícím signálem (15) mikroprocesoru (10). Jednotka (1) obsahuje omezovací prvek (16) pro pomalejší nabití kapacity (4) vodiče (8) a kapacity (5) přívěsu (2). Jednotka (1) obsahuje přizpůsobovací obvod (17) vytvářející přizpůsobené napětí (19) pro zpracování mikroprocesorem (10).The towing unit (1) is located in the vehicle and is connected via a connector (3) to a trailer (2) that includes LED lights (6). The unit (1) allows you to control the light functions of the trailer connected (2) based on instructions from other units in the vehicle transmitted via the communication bus (7) and guided wires (8) from the unit (1) to the connector (3) where the trailer is connected ( 2). The unit (1) comprises a power supply (9) from a vehicle electrical source, a microprocessor (10) which is the main control circuit of the unit (1) and an active element (11) for controlling the light functions of the coupled trailer (2) via a signal (12). The essence of the invention is that the towing unit (1) comprises a source (13) generating a small positive voltage (18) and an active element (14) for supplying this small positive voltage (18) to the conductors (8) and the trailer (2). ). The active element (14) is controlled by the control signal (15) of the microprocessor (10). The unit (1) includes a limiting element (16) for slower charging the capacity (4) of the conductor (8) and the capacity (5) of the trailer (2). The unit (1) comprises a matching circuit (17) providing a customized voltage (19) for processing by the microprocessor (10).

Description

Jednotka tažného zařízení vozidla Oblast technikyVehicle Towing Unit Technology

Vynález se týká jednotky tažného zařízení vozidla umožňujícího hlídání a rozpoznání připojení tažného zařízení vozidla.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vehicle towing device for monitoring and detecting the connection of a vehicle towing device.

Dosavadní stav techniky V současné době se běžné požívá jednotka tažného zařízení, která má funkci rozpoznání připojeného přívěsu. Pokud je vozidlo zamčené, tato funkce se používá jako pojistka proti krádeži připojeného přívěsu. Pokud dojde k odpojení přívěsu, jednotka vyšle pokyn k vyvolání alarmu.BACKGROUND OF THE INVENTION [0003] Currently, a towbar unit is used which has the function of recognizing a coupled trailer. If the vehicle is locked, this function is used as an anti-theft device for the attached trailer. If the trailer is disconnected, the unit will send an alarm call.

Takové řešení je uvedené v DE29907664U1, kde je varovné zařízení proti krádeži pro přívěs připojitelný k vozidlu pomocí odpojitelné elektrické přípojky. Toto zařízení obsahuje ovládací spínač, který ve spojitosti s neoprávněným rozpojením a/nebo spojením přípojky aktivuje signalizační jednotku obsahující houkačku.Such a solution is disclosed in DE29907664U1, where a trailer theft warning device is connectable to a vehicle by a detachable electrical connection. This device comprises a control switch which, in conjunction with unauthorized disconnection and / or connection of the connection, activates a signaling unit comprising a horn.

Nevýhodou těchto řešení je, že u některých moderních přívěsů jsou v současné době světla plně osazeny LED (light emitting diode/dioda vyzařující světlo) a proto u nich nelze tuto funkci použít. Diagnostické pulzy by způsobovaly problikáváni LED a pro přívěs plně osázený LED je tato funkce jeví jako zakázána, protože přívěs pak není chráněn proti krádeži.The disadvantage of these solutions is that for some modern trailers, light emitting diodes (LEDs) are now fully equipped with light and therefore cannot be used with them. Diagnostic pulses would cause LED flashing, and for a trailer fully populated with LED, this function is disabled because the trailer is not protected against theft.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky odstraňuje jednotka tažného zařízení, která za normálního provozu na základě pokynů přenášených po komunikační sběrnici ovládá světelné funkce připojeného přívěsu. Jednotka je zabudována ve vozidle a signály, pro ilustraci zakreslen pouze jeden, jsou vedeny vodiči z jednotky tažného zařízení do připojovacího konektoru, kam je připojen přívěs. Jednotka tažného zařízení obsahuje mikroprocesor, aktivní prvek a napájení z elektrického zdroje vozidla. Mikroprocesor je hlavní řídící obvod jednotky tažného zařízení. Aktivní prvek slouží k ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu prostřednictvím ovládacího signálu.The above drawbacks are remedied by the towbar unit, which, in normal operation, controls the light functions of the trailer connected via the communication bus. The unit is built into the vehicle and the signals, only one shown, are routed through the wires of the towbar to the connector where the trailer is attached. The towing unit includes a microprocessor, an active element and a power supply from the vehicle. The microprocessor is the main control circuit of the towing unit. The active element is used to control the light functions of the trailer connected via the control signal.

Podstata vynálezu spočívá v novém řešeni vnitřního uspořádání jednotky tažného zařízení. Jednotka tažného zařízení obsahuje zdroj, který vytváří malé kladné napětí V+. Jednotka tažného zařízení obsahuje dále aktivní prvek, který sloužící pro přiváděni tohoto napětí V+ na vodiče ve vozidle a přívěs. Aktivní prvek jednotky tažného zařízení je ovládán řídícím signálem mikroprocesoru. Jednotka tažného zařízení obsahuje omezovači prvek pro pomalejší nabití kapacity Cv vodiče a kapacity CP přívěsu. Jednotka tažného zařízeni obsahuje přizpůsobovací obvod vytvářející přizpůsobené napětí pro zpracování mikroprocesorem.SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on a new solution to the internal configuration of the towbar unit. The towing unit comprises a source that produces a small positive voltage V +. The towing unit further comprises an active element which serves to supply this voltage V + to the conductors in the vehicle and the trailer. The active element of the towing device is controlled by the microprocessor control signal. The towing unit includes a limiting element for slower charging of the Cv conductor capacity and the trailer CP capacity. The towing unit comprises a matching circuit generating a customized voltage for processing by the microprocessor.

Podstatou tohoto nového řešení vnitřního zapojení jednotky je zajistit správné fungování diagnostiky připojení přívěsu k tažnému zařízení vozidla a to pro obě dvě varianty světel přívěsu a to jak se žárovkami, tak i s LED světly.The essence of this new unit's internal wiring solution is to ensure the correct functioning of the trailer coupling to the towing vehicle for both versions of trailer lights, both with bulbs and LED lights.

To znamená, že za prvé zachování stávající funkce rozpoznání připojeného přívěsu, které by bylo využito v případě připojení přívěsu s žárovkami.This means, firstly, maintaining the existing function of recognizing a trailer connected to a trailer with bulbs.

Za druhé v případě LED světel přívěsu zajistit rozpoznání připojeného přívěsu měřením kapacity vodičů přívěsu. Pro měření kapacity jsou použité krátké diagnostické pulzy s napětím tak nízkým, že nedojde k rozsvícení LED světel, například pro červené LED je to do cca. jednoho voltu. Při tomto řešení je napětí na LED světlech příliš malé, aby způsobilo jejich svíceni, resp. blikání. Tyto krátké diagnostické pulzy nabíjí kapacitu vodičů Cv + CP přes omezovači prvek, konkrétně zdroj konstantního proudu nebo měřící odpor Rm. Na základě rychlosti nabíjení lze určit kapacitu připojených vodičů. K tomuto účelu lze použít např. komparátor. Ten porovnáním napětí na sledovaném vodiči s napětím M>V- vytvoří obdélníkový signál, který je oproti diagnostickým pulzům zpožděn o dobu Δ1 Tento obdélníkový signál je jednoduše zpracovatelný mikroprocesorem v řídící jednotce tažného zařízení.Secondly, in the case of trailer LEDs, ensure that the trailer is recognized by measuring the capacity of the trailer wires. For capacity measurement, short diagnostic pulses are used with a voltage so low that the LED lights do not light up, for example for up to approx. one volt. In this solution, the voltage on the LED lights is too small to cause light on or off. blinking. These short diagnostic pulses are charged by the capacitance of the Cv + CP wires through a limiting element, namely a constant current source or a measuring resistance Rm. The capacity of the connected wires can be determined based on the charging speed. For example, a comparator can be used for this purpose. By comparing the voltage on the monitored conductor with the voltage M> V-, it creates a rectangular signal which is delayed by the time Δ1 compared to the diagnostic pulses. This rectangular signal is easily processed by a microprocessor in the control device of the towing device.

Pokud je sledovaný přívěs odpojen, klesne kapacita vodičů na Cv, čas nabíjení kapacit vodičů se zkrátí a dojde ke zmenšení zpoždění At. Mikroprocesor může tuto změnu vyhodnotit a vyslat pokyn k vyvoláni alarmu.If the trailer being watched is disconnected, the conductor capacity decreases to Cv, the capacitance charging time of the conductors becomes shorter, and the At delay is reduced. The microprocessor can evaluate this change and send an alarm call.

Princip detekce připojeného přívěsu spočívá tedy v měření kapacity elektrického vodiče v přívěsu. Malým kladným napětím V+ je nabíjena kapacita elektrického vodiče přívěsu a na základě rychlosti nabíjení jednotka vyhodnotí, zda je připojen přívěs. Přehled obrázků na výkresechThe principle of detecting a trailer is therefore to measure the capacity of the electric wire in the trailer. The small positive voltage V + charges the trailer's electrical conductor capacity and, based on the charging speed, the unit evaluates whether a trailer is connected. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na obr. 1 je zobrazeno schematicky zapojeni tažného zařízení s principem měření připojení přívěsu k tažnému zařízení, na obr. 2 je zobrazeno blokové schéma zapojeni jednotky tažného zařízení a přívěsem a na obr. 3 jsou zobrazeny časové průběhy signálů. Příklad provedení vynálezuFig. 1 shows schematically the engagement of a towing device with the principle of measuring the coupling of the trailer to the towing device; Fig. 2 shows a block diagram of the connection of the towing device and the trailer; and Fig. 3 shows the time waveforms of the signals. An embodiment of the invention

Na obr. 1 je schematicky zobrazeno tažné zařízení s možností připojení přívěsu 2, přičemž tažné zařízení obsahuje jednotku 1. Na obr. 1 a 2 znázorněna jednotka 1 tažného zařízení je zabudována ve vozidle. Jednotka 1 tažného zařízení za normálního provozu na základě pokynů přenášených po komunikační sběrnici 7 ovládá světelné funkce připojeného přívěsu 2. Signály, pro ilustraci zakreslen pouze jeden, jsou vedeny vodiči 8 z jednotky 1 do připojovacího konektoru 3, kam je připojen přívěs 2. K tažnému zařízení je připojen přívěs 2, který je kompletně osazen LED světly 6. Na veškerých světlech přívěsu jsou použity LED (light emitting diode/dioda vyzařující světlo), přičemž pro ilustraci je zakreslena pouze jedna.Fig. 1 schematically shows a towing device with the possibility of coupling a trailer 2, the towing device comprising a unit 1. In Figs. 1 and 2 the towing unit 1 is shown in the vehicle. In normal operation, the towing unit 1 controls the light functions of the coupled trailer on the basis of the instructions transmitted via the communication bus 7. The signals, shown only by one, are routed through the wires 8 from unit 1 to the connector 3 where trailer 2 is connected. the trailer is connected to the trailer 2, which is fully equipped with LED lights 6. LEDs (light emitting diode) are used on all trailer lights, only one is drawn for illustration.

Na obr. 1 a 2 je zobrazen konektor 3 pro připojení přívěsu 2 k vozidlu. Dále na obr. 1 a 2 jsou zobrazeny vodiče 8, pro ilustraci zakreslen pouze jeden vodič 8, které mají určitou kapacitu 4 Cv vůči nulovému potenciálu vozidla. Obdobně tak vodiče v připojeném přívěsu 2 mají určitou kapacitu 5 Cp. Vodič 8 ve vozidle prostřednictvím konektoru 3 elektricky spojuje jednotku i tažného zařízení s připojeným přívěsem 2. Na obr. 1 a 2 je zobrazena komunikační sběrnice 4, pomocí které komunikuje jednotka 1 tažného zařízení s ostatními jednotkami ve vozidle.Figures 1 and 2 show the connector 3 for connecting the trailer 2 to the vehicle. Next, in FIGS. 1 and 2, conductors 8 are shown, for illustration only one conductor 8 is drawn which has a capacity of 4 Cv relative to the vehicle's zero potential. Similarly, the wires in the attached trailer 2 have a capacity of 5 Cp. The vehicle wire 8 electrically connects the unit and the towing device to the coupled trailer 2 via the connector 3. In FIGS. 1 and 2, a communication bus 4 is shown by which the towing unit 1 communicates with the other units in the vehicle.

Na obr. 2 zobrazena jednotka i obsahuje napájení 9, mikroprocesor 10 a aktivní prvek VL Napájení 9 jednotky je vodič, kterým je jednotka 1 tažného zařízení napájena z elektrického zdroje vozidla. Mikroprocesor 10 je hlavní řídící obvod jednotky I tažného zařízení. Aktivní prvek H slouží k ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu 2 a může jím být například tranzistor. Aktivní prvek H ovládá světelné funkce připojeného přívěsu 2 prostřednictvím signálu 12.In Fig. 2, the unit 1 comprises a power supply 9, a microprocessor 10 and an active element VL. The microprocessor 10 is the main control circuit of the towing device I. The active element H serves to control the light functions of the coupled trailer 2 and can be, for example, a transistor. The active element H controls the light functions of the coupled trailer 2 via signal 12.

Novost řešení se týká vnitřního zapojení této jednotky 1, která obsahuje nové prvky. Těmito novými prvky jednotky 1 jsou zdroj 13 malého kladného napětí U, aktivní prvek 14, řídící signál 15, omezovači prvek 16 a přizpůsobovací obvod 17. Zdroj 13 vytváří malé kladné napětí 18. Aktivní prvek 14 slouží pro přivádění malého kladného napětí 18 na vodiče 8 a přívěs 2. Aktivní prvek 14 je ovládán řídícím signálem 1J5, který je vytvářen mikroprocesorem 10. Omezovači prvek 16 umožňuje pomalejší nabiti kapacity 4 Cv vodiče 8 a kapacity 5 Cp přívěsu 2, aby nedošlo k rychlému nabití těchto kapacit CP a Cv. Omezovači prvek 16 může být například rezistor Rm (měřicí odpor), zdroj konstantního proudu ... Přizpůsobovací obvod 17 upravuje a přizpůsobuje měřené napětí, tj. přizpůsobené napětí 19 tak, aby bylo zpracovatelné mikroprocesorem TO. Jako přizpůsobovací obvod 17 může být použit komparátor, klopný obvod, obvod s napěťovým posunem, apod.The novelty of the solution relates to the internal wiring of this unit 1, which contains new elements. These new elements of unit 1 are a low positive voltage source 13, an active element 14, a control signal 15, a restriction element 16 and an adaptation circuit 17. The source 13 produces a small positive voltage 18. The active element 14 serves to supply a small positive voltage 18 to the conductors 8 and the trailer 2. The active element 14 is controlled by a control signal 15 which is generated by the microprocessor 10. The limiting element 16 allows a slower charge of the capacitance of the 4 Cv conductor 8 and the capacitance 5 Cp of the trailer 2 in order to quickly charge these capacities CP and Cv. The limiting element 16 may be, for example, a resistor Rm (measuring resistor), a constant current source ... The adjusting circuit 17 adjusts and adjusts the measured voltage, i.e. the adapted voltage 19 to be processed by the TO microprocessor. A comparator, a flip-flop, a voltage shift circuit, and the like may be used as the matching circuit 17.

Princip detekce připojeného přívěsu 2 spočívá v měření kapacity 5 elektrického vodiče v přívěsu 2. Na obr. 1 je tato kapacita znázorněna jako CP. Pro měřeni této kapacity 5 se použije malé kladné napětí 18 takové úrovně, která nestačí k rozsvícení LED světla 6 na přívěsu 2. Tímto malým kladným napětím 18 je nabíjena výše zmíněná kapacita 5 a na základě rychlosti nabíjení jednotka 1 vyhodnotí, zda je připojen přívěs 2. Jelikož vodiče 8 ve vozidle i samotná jednotka 1 mají nějakou kapacitu 4, zde souhrnně označena jako Cv, tak jednotka 1 musí vyhodnocovat rozdíl v měřených kapacitách. Při odpojení přívěsu 2 dojde k poklesu kapacity z CP + Cv na Cv a rychlost nabíjení stoupne. Po vyhodnocení této změny jednotka 1 vyšle informaci po komunikační sběrnici 7 pro vyvolání alarmu.The principle of detecting a trailer 2 is based on measuring the capacity 5 of the electrical conductor in trailer 2. In Figure 1, this capacity is shown as CP. To measure this capacity 5, a small positive voltage 18 is used at a level that is not sufficient to illuminate the LED light 6 on the trailer 2. With this small positive voltage 18, the above-mentioned capacity 5 is charged and, based on the charging speed, unit 1 evaluates whether trailer 2 is connected Since both the vehicle conductors 8 and the unit 1 itself have some capacity 4, herein collectively referred to as Cv, unit 1 must evaluate the difference in measured capacities. When trailer 2 is disconnected, the capacity drops from CP + Cv to Cv and the charging speed increases. After evaluating this change, unit 1 sends information over the communication bus 7 to trigger an alarm.

Popis blokového schéma zapojení je zobrazen na obr. 2 a 3.A description of the block diagram is shown in Figures 2 and 3.

Za normálního provozu ovládá jednotka 1 světla připojeného přívěsu 2 pomocí ovládacího signálu 12 aktivním prvkem H.In normal operation, the light unit 1 controls the coupled trailer 2 via the control signal 12 with an active element H.

Pokud je funkce hlídání připojeného přívěsu 2 aktivní, je činnost následující. V jednotce 1 tažného zařízení je zdrojem 13 malého kladného napětí 18 vytvořeno malé kladné napětí U. Mikroprocesor 10 pomocí řídícího signálu 15 přivádí pomoci aktivního prvku 14 toto napětí 18 přes omezovači prvek 16 na vodič 8 ve vozidle a připojený přívěs 2. Toto napětí 18 nabijí kapacitu vodičů 5 Cp v přívěsu 2 i kapacitu vodičů 4 Cv ve vozidle. Přizpůsobovací obvod 17 upraví a přizpůsobí napětí 18 a následné toto přizpůsobené napětí 19 předá pro zpracováni v mikroprocesoru 10. Pokud je přívěs 2 připojen (22), nabijí se tyto kapacity Cv + Cp na určitou hodnotu napětí za určitou dobu ΔΤ resp. At2 (viz 20 na obr. 3). Pokud je přívěs odpojen (23), klesne nabíjená kapacita na Cv a rychlost nabíjení se zvýší na Δί3 resp. Ats(viz 22). Tuto změnu vyhodnotí mikroprocesor 10 a pomoci komunikační sběrnice 7 vyšle pokyn k vyvolání alarmu.If the trailer trailer monitoring function 2 is active, the following operation is performed. A small positive voltage U is formed in the pulling unit 1 by the small positive voltage source 13. The microprocessor 10, via the control signal 15, feeds this voltage 18 via the active element 14 via the limiting element 16 to the vehicle wire 8 and the trailer 2 connected. 5 Cp capacity in trailer 2 and 4 Cv in vehicle capacity. The adjusting circuit 17 adjusts and adjusts the voltage 18 and then transmits the matched voltage 19 for processing in the microprocessor 10. If the trailer 2 is connected (22), these capacities Cv + Cp are charged to a certain voltage value over time ΔΤ resp. At2 (see 20 in Fig. 3). If the trailer is unplugged (23), the charged capacity will drop to Cv and the charging speed will increase to 3ί3 resp. Ats (see 22). The microprocessor 10 evaluates this change and sends an alarm call via communication bus 7.

Claims

PATENT'S CLAIMS

1. The vehicle hitching unit (1) is connected via a connector (3) to a trailer (2) that includes LED lights (6) and, following instructions from other units in the vehicle, transmitted via the communication bus (7) and guided (8) from the unit (1) to the connector (3) to which the trailer (2) is connected, the light control unit (1) allows the coupled trailer (2) to be connected, the unit (1) comprising a power supply (9) from the vehicle electrical source , a microprocessor (10) as the main control circuit of the unit (1) and an active element (11) for controlling the light functions of the coupled trailer (2) by means of a signal (12) characterized in that the unit (1) comprises a source (13) generating small positive a voltage (18) and an active element (14) for supplying this small positive voltage (18) to the conductors (8) and to the trailer (2),

Towing unit (1) according to claim 1, characterized in that the active element (14) is controlled by a control signal (15) of the microprocessor (10).

Towing unit (1) according to the preceding claims, characterized in that the unit (1) comprises a limiting element (16) for slower charging of the capacity (4) of the conductor (8) and the capacity (5) of the trailer (2).

The towing unit (1) according to the preceding claims, characterized in that the unit (1) comprises a matching circuit (17) providing a customized voltage (19) for processing by the microprocessor (10).