DE10112715A1 - Straßenfahrzeug mit Anhänger - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Straßenfahrzeug 1 bzw. einen Anhänger 3 bzw. ein Straßenfahrzeug 1 mit einem Anhänger 3, bei denen das Straßenfahrzeug 1 mit einem Nahbereichsfunkgerät 2 und der Anhänger 3 mit einem entsprechenden Nahbereichsfunkgerät 4 zur Schaffung einer Funkverbindung zur Übertragung von Steuerdaten zwischen dem Straßenfahrzeug 1 und dem Anhänger 3 versehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Straßenfahrzeug bzw. einen An­ hänger für ein Straßenfahrzeug. Diese sind im verbundenen Zustand neben der mechanischen Kupplung zur Übertragung der Zugkräfte über ein sehr steifes Kabel zur Übertragung elek­ trischer Energie und elektrischer Signale miteinander ver­ bunden. Dieses Kabel ist lösbar ausgebildet, so daß der An­ hänger von dem Straßenfahrzeug getrennt abgestellt werden kann und das Straßenfahrzeug unabhängig von dem Anhänger betrieben werden kann. Die Verbindung ist dahingehend stan­ dardisiert ausgebildet, daß verschiedene Anhänger an ver­ schiedene Straßenfahrzeuge angekoppelt werden können. Über das Kabel werden insbesondere Sensordaten an das Führerhaus oder Steuersignale zur Betätigung der Beleuchtung, insbe­ sondere Blinklichter, Bremslichter oder auch zur Betätigung der Längs- oder Querregelung des Anhängers bzw. des Stras­ senfahrzeuges übertragen. Diese Kabel sind sehr anfällig und können nicht diebstahlsicher ausgelegt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Straßenfahr­ zeug bzw. einen Anhänger zu schaffen, welche eine weniger anfällige Übertragung von Steuersignalen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Stras­ senfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9, einen Anhän­ ger mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein Straßenfahr­ zeug mit wenigstens einem Anhänger mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche 2 bis 8.

Gemäß der Erfindung wird das Straßenfahrzeug mit einem Nah­ bereichsfunkgerät und der Anhänger mit einem entsprechenden Nahbereichsfunkgerät versehen. Dabei wird mittels der Nah­ bereichsfunkgeräte die Möglichkeit geschaffen, Steuerdaten und andere Daten über die Funkverbindung zwischen den bei­ den Nahbereichsfunkgeräten von dem Straßenfahrzeug zu dem Anhänger oder umgekehrt zu übertragen. Damit gelingt es, die störanfällige mechanische und elektrische Kupplung von Kabeln zur Übertragung von Steuersignalen zwischen dem Straßenfahrzeug und seinem Anhänger oder seinen Anhängern überflüssig zu machen. Insbesondere erweist sich die erfin­ dungsgemäße Ausbildung als wenig anfällig gegen Korrosion, wie sie beispielsweise durch Streusalz bedingt ist. Erfin­ dungsgemäß werden Nahbereichsfunkgeräte verwendet, die eine sehr begrenzte Reichweite aufweisen. Diese zeigen eine Reichweite von wenigen Metern, insbesondere weniger als 20 Meter. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Beeinträchtigung anderer Verkehrsteilnehmer durch die Übertragung von Daten zwischen dem Straßenfahrzeug und seinem Anhänger weitgehend ausgeschlossen sind. Dies ist insbesondere dann sichergestellt, wenn die Nahbereichsfunkgeräte so gewählt oder so ausgebildet sind, daß ihre Reichweite unter 10 Me­ ter liegt. Weiterhin ist es durch die Wahl des Übertra­ gungsweges über Funk möglich, daß ein Fahrer den Ankopp­ lungsvorgang zwischen Straßenfahrzeug und Anhänger durch den Wegfall des Verbindens der elektrischen Kabel mit ihren anfälligen Kupplungen erheblich beschleunigen kann, was insbesondere für Speditionen von besonderer Bedeutung ist.

Als Straßenfahrzeuge kommen Pkw's, Kleinlastwagen und schwere Lastwagen sowie Zugmaschinen oder Traktoren und als Anhänger unter anderem Wohnanhänger, Lkw-Anhänger oder Auf­ lieger in Frage. Die Erfindung ist nicht auf diese Straßen­ fahrzeuge bzw. Anhänger beschränkt.

Wird der mechanische Ankopplungsvorgang zwischen dem Stras­ senfahrzeug und seinem Anhänger oder seinen Anhängern durch entsprechende Wahl der Anhängerkupplung automatisiert, also ohne zusätzliche Handbetätigung durch den Fahrer oder Bei­ fahrer ermöglicht, so gelingt es durch die Erfindung, ein zusätzliches Koppeln der Steuerleitungen zwischen Anhänger und Straßenfahrzeug durch den Fahrer oder seinen Beifahrer zu verzichten und damit die Einsetzbarkeit und die Wirt­ schaftlichkeit insbesondere im gewerblichen Straßenverkehr zu verbessern.

Vorzugsweise wird durch geeignete Wahl der Übertragungssy­ steme bezüglich Hardwareaufbau und Übertragungsfrequenz der Nahbereichsfunkgeräte die Reichweite festgelegt. Beispiels­ weise werden Frequenzen in den Bereichen oberhalb von 60 GHz bzw. von 2,4 GHz gewählt. Funkübertragungen in diesem Bereich sind regelmäßig auf kurze Reichweiten begrenzt.

Vorzugsweise werden die Nahbereichsfunkgeräte so gewählt, daß sie dem Bluetooth-Standard genügen. Er stellt einen weltweiten Standard dar, der eine flexible Verbindung zwi­ schen mobilen Geräten, beziehungsweise zu stationären Ge­ räten ermöglicht. Insbesondere bei der kurzreichweitigen Ausbildung des Bluetooth-Standards bis etwa 10 Meter ist eine optimierte Übertragung von Informationen zwischen dem Straßenfahrzeug und dem Anhänger gegeben. Dies erfolgt bei einer Frequenz von etwa 2,4 GHz nach dem spread spectrum und dem Frequenz-Hopping-Verfahren. Die Übertragung erfolgt dabei in full-duplex-mode und kann bis zu 1.600 hops/sec zeigen. Durch diese Art der Übertragung nach dem Bluetooth- Standard gelingt es, eine sichere Verbindung zwischen dem Straßenfahrzeug und einem bzw. mehreren unabhängigen Anhän­ gern über entsprechende Bluetooth-Nahbereichsfunkgeräte zu schaffen. Hierbei können neben einfachen Steuerdaten auch umfangreiche sonstige Informationen, insbesondere Videoda­ ten oder Audiodaten übertragen werden. Beispielsweise kön­ nen von einer im Endbereich des Anhängers angeordneten Ka­ mera Bildinformationen aus dem rückwärtigen Bereich vom Anhänger über sein Nahbereichsfunkgerät zum Nahbereichs­ funkgerät des Straßenfahrzeuges übertragen werden und dort auf einem entsprechenden Wiedergabegerät dargestellt wer­ den. Hierdurch gelingt es, das Rückwärtsfahren wesentlich sicherer zu gestalten.

Durch die Möglichkeit, mehrere Anhänger individuell mittels der Funkübertragung über den Bluetooth-Standard anzuspre­ chen, ist es auch möglich, diese erfindungsgemäß zu unter­ schiedlichen Zeitpunkten mit unterschiedlichen Steuersigna­ len beispielsweise zur Längs- und Querregelung des Anhängers zu versehen, so daß beispielsweise der Anhänger mit dem größten Abstand von dem Straßenfahrzeug zuerst bremst, während der nächst gelegene Anhänger als letztes bremst. Durch diese Art der Ansteuerung ist ein sehr vorteilhaftes und sichereres Fahrverhalten des Straßenfahrzeuges mit An­ hänger gegeben.

Es hat sich besonders bewährt, das Straßenfahrzeug in dem Bereich, welcher dem Anhänger zugewandt ist, das heißt in seinem rückwärtigen Bereich, mit dem Nahbereichsfunkgerät zu versehen bzw. die Antenne des Nahbereichsfunkgerätes in diesem Bereich anzuordnen. In entsprechender Weise hat es sich bewährt, den oder die Anhänger in dem vorderen Be­ reich, das heißt in dem Bereich, der dem Straßenfahrzeug zugeordnet ist, anzuordnen. Zumindest wird die Antenne des Nahbereichsfunkgerätes in diesem Bereich angeordnet. Durch diese Anordnung des Nahbereichsfunkgerätes in dem Straßen­ fahrzeug bzw. an dem Anhänger ist eine sehr geringe Entfer­ nung zwischen den Nahbereichsfunkgeräten, insbesondere zwi­ schen deren Antennen gewährleistet, so daß eine sichere Kommunikation zwischen den Funkgeräten gewährleistet ist. Auch ist es möglich, durch diese Anordnung eine sichere Kommunikation zwischen Nahbereichsfunkgeräten mit sehr kur­ zer Reichweite, insbesondere unter 4 Meter Reichweite, zu erreichen. Hierdurch gelingt es, einen Einfluß bzw. eine Störung der Kommunikation durch andere entsprechende Nahbe­ reichsfunkgeräte während des Betriebes auf der Straße oder auf Parkplätzen durch die sehr kurze Reichweite zu verhin­ dern. Damit ist eine sehr sichere und dauerhafte Kommuni­ kation zwischen dem Straßenfahrzeug und dem Anhänger gege­ ben. Im Bluetooth-Standard sind Piconetze vorgesehen, in denen mehrere Teilnehmer eingebunden sind. Derzeit arbeitet man an Multinetzen. Damit ist inherent eine Störbarkeit gleichartiger Systeme vermieden.

Es hat sich besonders bewährt, das Straßenfahrzeug in Form einer Zugmaschine auszubilden und den Anhänger in Form ei­ nes Trailers, der mit der Zugmaschine verbindbar ist. Er­ findungsgemäß ist es nun möglich, sehr schnell einen Trai­ ler gegen einen anderen Trailer auszutauschen und aufgrund der erfindungsgemäß angeordneten Nahbereichsfunkgeräte die­ se miteinander sehr sicher so in Verbindung treten zu las­ sen, daß diese sich wechselseitig erkennen und dementspre­ chende Informationen und Steuerbefehle usw. austauschen können. In diesem Fall kann die Zugmaschine spezifische Informationen des Trailers, z. B. Beladung, Gewicht, Ver­ fallsdaten, Energieverbrauch usw. erhalten und dementspre­ chend Vorkehrungen treffen, die diesen Informationen ent­ sprechend angepaßt sind.

Die Erfindung betrifft nicht nur ein Straßenfahrzeug mit einem Anhänger, die miteinander über Nahbereichsfunkgeräte über Funkverbindung verbunden sind und über die Funkverbin­ dung Steuerdaten austauschen können, sondern auch das Straßenfahrzeug bzw. den Anhänger für sich alleine, die jeweils durch entsprechende Nahbereichsfunkgeräte in die Lage versetzt sind, mit einem entsprechenden Straßenfahr­ zeug oder mit einem entsprechenden Anhänger mit einem dem­ entsprechenden Nahbereichsfunkgerät in Funkkontakt zu tre­ ten, und somit die Übertragung von Steuerdaten zwischen Straßenfahrzeug und damit verbundenem Anhänger oder auch mehreren Anhängern zu ermöglichen. Auf diese Weise ist ein sehr flexibler Speditionsbetrieb mit wechselnden Anhängern und Straßenfahrzeugen ermöglicht, ohne daß es eine speziel­ le Kopplung elektrischer Kontakte zur Übertragung von Steuerdaten oder Steuersignalen bedarf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer beispielhaften Ausbildung der Erfindung gemäß der einzigen Fig. 1 be­ schrieben.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden beschriebenen Ausbildungen beschränkt. Sie ist auch nicht auf das in Fig. 1 dargestellte Beispiel beschränkt.

Fig. 1 zeigt ein Straßenfahrzeug 1 mit einem Anhänger 3. Das Straßenfahrzeug 1 ist als Zugmaschine 1 und der Anhän­ ger 3 ist als Trailer 3 ausgebildet. Die Zugmaschine 1 zeigt ein Nahbereichsfunkgerät 2, dem eine Antenne 5 in dem rückwärtigen Bereich der Zugmaschine 1 zugeordnet ist. Der Trailer 3 zeigt ein entsprechendes Nahbereichsfunkgerät 4, dem eine Antenne 6 zugeordnet ist, über welche eine Funk­ verbindung mit dem Nahbereichsfunkgerät 2 über dessen zu­ geordnete Antenne 5 ermöglicht ist.

Die Nahbereichsfunkgeräte 2, 4 genügen dem Bluetooth-Stan­ dard, wobei die kurzreichweitige Ausbildung mit einer maxi­ malen Reichweite von etwa 10 Meter verwendet wird. Durch die Anordnung der Antenne 5 im rückwärtigen Bereich der Zugmaschine 1 und der Antenne 6 im vorderen Bereich des Trailers 3, also in dem Bereich des Trailers 3, der in ver­ bundenen Zustand der Zugmaschine 1 zugeordnet ist, gelingt es, eine sehr Sichere Funkverbindung zwischen den Nahbe­ reichsfunkgeräten 2, 4 zu gewährleisten und eine Beein­ trächtigung der Funkverbindung durch ein Einspeisen fremder Funksignale aufgrund der Verwendung des Bluetooth-Stan­ dards, insbesondere mit dessen kurzen maximalen Reichweite möglichst auszuschließen.

Auch sind die Antennen 5, 6 so ausgebildet, daß eine Ausge­ prägte Richtcharakteristik aufweisen, die einen guten Empfang in Richtung der erwarteten Position des entsprechenden anderen Nahbereichsfunkgerätes 2, 4 ermöglicht bzw. außer­ halb dieser eine Störung durch unerwünschte Signale aus­ schließt. Dabei ist die erwartete Richtung im wesentlichen durch die räumliche Anordnung des Anhängers zum Straßen­ fahrzeug festgelegt.

Weiterhin gelingt es, durch eine entsprechende Codierung der übertragenen Signale sicherzustellen, daß nur Signale eines akzeptierten, also positiv erkannten, anderen Nahbe­ reichsfunkgerätes, also des zusammengehörigen Nahbereichs­ funkgerätes des Trailers 3 bzw. des Nahbereichsfunkgerätes 2 der Zugmaschine 1 ausgewertet werden und zur weiteren Verarbeitung in die den Nahbereichsfunkgeräten 2, 4 zuge­ ordneten Steuereinheiten 7, 9 zugeführt werden. Durch diese Ausbildung ist eine Störung durch Funksignale anderer nicht erwünschter Funkgeräte weitgehend ausgeschlossen.

Über die Funkverbindung zwischen den Nahbereichsfunkgeräten 2, 4 werden verschiedenste Steuerdaten übertragen, die un­ ter anderem für die Steuerung einzelner Komponenten der Zugmaschine 1 oder einzelner Komponenten des Trailers 3 verwendet werden. Beispielsweise wird über die Funkverbin­ dung mittels entsprechender Steuerdaten das Bremslicht am Trailer 3 so gesteuert, daß es aufleuchtet, sobald in der Zugmaschine 1 die Bremse betätigt wird bzw. es erlischt, sobald die Bremse nicht mehr aktiviert ist. Umgekehrt wer­ den von dem Trailer 3 zu der Zugmaschine 1 über die Funk­ verbindung Steuerdaten übertragen, die beispielsweise die Kühltemperatur in dem Trailer 3 wiedergeben, so daß der Fahrer in der Zugmaschine 1 stets über den Zustand der La­ dung in dem Trailer 3 informiert ist und bei Bedarf ent­ sprechende Maßnahmen in die Wege leiten kann.

Weiterhin zeigt der Trailer 3 wie auch die Zugmaschine 1 jeweils ein Einbruch-Diebstahl-Warngerät 8, 10, welche mit den Steuereinheiten 7, 9 verbunden sind. Das Einbruch-Dieb­ stahl-Warngerät zeigt eine Sensor-Einheit zur Feststellung eines Einbruchs bzw. eines Diebstahls des Trailers 3 bzw. der Zugmaschine 1 sowie eine Positionsbestimmungseinheit mit einem sogenannten GPS-Modul sowie mit einem GSM-Sende­ modul. Das GSM-Sendemodul ist mit der Antenne 5, 6 verbun­ den und kann über diese ein Notruf unter Angabe der aktu­ ellen Position absetzen. Mit Hilfe dieses mittels GSM ver­ sandten Notrufes läßt sich die Zugmaschine 1 oder der Trai­ ler 3 sicher orten und wieder auffinden. Im Rahmen der Diebstahlserkennung wird unter anderem auch auf das über­ raschende Abbrechen der Funkverbindung zwischen den Nahbe­ reichsfunkgeräten 2, 4 zurückgegriffen, um einen Diebstahl zu identifizieren.

Mit der erfindungsgemäßen Zugmaschine 1 und mit dem erfin­ dungsgemäßen Trailer 3 gelingt es, auf Kabel zur Übertra­ gung von Steuerdaten zwischen der Zugmaschine 1 und dem Trailer 3 sowie auf entsprechende Verbindungselemente zur mechanischen und elektrischen Verbindung des elektrischen Kabel zu verzichten und dadurch die mechanische und chemi­ sche Anfälligkeit derartiger Kabel und Verbindungselemente zu überwinden und das Verbinden und Übertragen von Steuer­ daten sicherer zu gestalten. Darüber hinaus gelingt es durch diese Art der Verbindung ein schnelleres Wechseln der Anhänger 3 respektive des Trailers 3 zu ermöglichen und diese individuell erkennbar zu machen, ohne daß aufwendige mechanische Identifizierungen der Verbindungselemente der elektrischen Kabel notwendig sind.

Claims (10)

1. Straßenfahrzeug mit wenigstens einem Anhänger, dadurch gekennzeichnet, daß das Straßenfahrzeug (1) mit einem Nah­ bereichsfunkgerät (2) und der Anhänger (3) mit einen ent­ sprechenden zweiten Nahbereichsfunkgerät (4) zur Schaffung einer Funkverbindung zur Übertragung von Steuerdaten zwi­ schen Straßenfahrzeug (1) und Anhänger (3) versehen sind.

2. Straßenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Straßenfahrzeug (1) in einem dem Anhänger (3) zugewandten Bereich eine dem Nahbereichsfunkgerät (2) zuge­ ordnete Antenne (5) aufweist.

3. Straßenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anhänger (3) in einem dem Straßenfahrzeug (1) zugewandten Bereich eine dem Nahbereichsfunkgerät (4) zugeordnete Antenne (6) aufweist.

4. Straßenfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Straßenfahrzeug (1) eine Zugmaschine (1) und der Anhänger (3) ein Trailer (3) sind.

5. Straßenfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkgeräte (2, 4) eine Reichweite unter 20 m insbesondere unter 4 Meter aufweisen.

6. Straßenfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahbereichsfunkgeräte (2, 4) geeignet sind Funkverbindungen ausschließlich zwischen ausgewählten Nahbereichsfunkgeräten (2, 4) zu ermöglichen.

7. Straßenfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahbereichsfunkgeräte (2, 4) dem Bluetooth-Standard genügen.

8. Straßenfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit mehreren Anhängern (3) mit jeweils einem Nahbereichsfunkgeräte (4) versehen ist, zu denen jeweils eine selektive Funkverbindung vom Nahbereichsfunkgerät (2) schaffbar ist.

9. Straßenfahrzeug dadurch gekennzeichnet, daß das Stras­ senfahrzeug (1) mit einem Nahbereichsfunkgerät (2) zur Schaffung einer Funkverbindung zur Übertragung von Steuer­ daten zwischen dem Straßenfahrzeug (1) und einem Anhänger (3) mit einen entsprechenden zweiten Nahbereichsfunkgerät (4) versehen ist.

10. Anhänger für ein Straßenfahrzeug dadurch gekennzeich­ net, daß der Anhänger (3) mit einem Nahbereichsfunkgerät (4) zur Schaffung einer Funkverbindung zur Übertragung von Steuerdaten zwischen einen Straßenfahrzeug (1) und dem Anhänger (3) mit einen entsprechenden Nahbereichsfunkgerät (2) versehen ist.