-
TECHNISCHES GEBIET
-
Diese Offenbarung bezieht sich auf den Betrieb und die Struktur eines Anhängersteckeranschlusses für ein Fahrzeug, der einen Schaltermechanismus zum Detektieren einer Position einer Anschlussabdeckung enthält.
-
HINTERGRUND
-
Beleuchtungssysteme für Fahrzeuge enthalten Außenbeleuchtung, Innenbeleuchtung, einen Lichtschalter, einen Verbinder zum Illuminieren eines Anhängers oder Sekundärbeleuchtung, wie zum Beispiel Schneepflugbeleuchtung, und eine Steuerung. Zur Außenbeleuchtung zählen Frontscheinwerfer, Rücklichter und Fahrtlichter, und zur Innenbeleuchtung zählen Deckenbeleuchtung, Raumbeleuchtung und Türbeleuchtung. Typischerweise stellt ein Lichtschalter einer Steuerung, wie zum Beispiel einem Karosseriesteuermodul (BCM, Body Control Module) ein Signal bereit. Der Lichtschalter kann einen Frontscheinwerferschalter, einen Bremslichtschalter oder einen Rückwärtsgangwahlschalter enthalten. Das BCM kann Treiber, wie zum Beispiel intelligente Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) enthalten, um die Beleuchtung mit Versorgungsspannung zu versorgen. Wird der Beleuchtung Versorgungsspannung zugeführt, illuminiert die Beleuchtung in einer spezifischen Farbe, die von den Fahrzeugbauern basierend auf der Position und der Funktion der Beleuchtung bestimmt wird. Fahrzeuge, die Anhänger ziehen, verwenden einen Anhängersteckeranschluss, der dazu ausgelegt ist, einen Anhängersteckverbinder aufzunehmen und einen Strom zum Anhänger zu leiten. Der Anhängerstecker ist dazu konzipiert, Versorgungsspannung für Beleuchtung und Komponenten des Anhängers übereinstimmend mit der Fahrzeugbeleuchtung und dem Fahrzeugbetrieb bereitzustellen. Der Anhängerstecker ist häufig parallel zu den Rücklichtern des Fahrzeugs verbunden.
-
KURZFASSUNG
-
Ein Fahrzeug enthält einen Magnetschalter und eine Steuerung. Der Magnetschalter ist mit einem Anhängerverbindungsanschlussgehäuse gekoppelt und zu einem Magneten in einer Kappe des Gehäuses ausgerichtet, wenn er geschlossen ist. Die Steuerung ist dazu ausgelegt, als Reaktion darauf, dass auf Basis eines Zustands des Magnetschalters eine geöffnete Stellung der Kappe detektiert wird, periodisch einen Spannungsimpuls, der kleiner als eine Betriebsspannung ist, über Kontakte des Gehäuses zuzuführen, um Durchgängigkeit zwischen diesen zu detektieren.
-
Ein Fahrzeuganhängerverbindungssystem enthält einen Magnetschalter und eine Steuerung. Der Magnetschalter ist mit einem Anhängerverbinderanschlussgehäuse gekoppelt und zu einem Magneten in einer Kappe des Gehäuses ausgerichtet, wenn er geschlossen ist. Die Steuerung ist dazu ausgelegt, periodisch eine Spannung zwischen Kontakten des Gehäuses auf Basis eines Zustands des Schalters, der eine geöffnete Stellung der Kappe angibt, zu modulieren und den Anschluss basierend darauf zu aktivieren, dass ein Widerstand zwischen den Kontakten in einem vorbestimmten Bereich liegt.
-
Ein Anhängerverbindungssystem für ein Fahrzeug enthält ein Gehäuse, mehrere Magnetschalter und mehrere Kappen. Das Gehäuse enthält mehrere Verbinderanschlüsse. Die mehreren Magnetschalter befinden sich benachbart zu den mehreren Verbinderanschlüssen und entsprechen ihnen und sind mit dem Gehäuse gekoppelt. Die mehreren Kappen entsprechen den Verbinderanschlüssen, und jede der Kappen ist drehbar mit dem Gehäuse gekoppelt und enthält einen Magneten, der einem der Magnetschalter benachbart ist, wenn er geschlossen ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1A ist eine perspektivische Ansicht vorne links eines Fahrzeugs, das Außenbeleuchtung enthält.
-
1B ist eine perspektivische Ansicht hinten links des in 1 gezeigten Fahrzeugs, das Außenbeleuchtung und einen Anhängersteckeranschluss aufweist.
-
2A ist ein beispielhafter Anhängersteckeranschluss.
-
2B ist ein beispielhafter Anhängersteckeranschluss, der einen Magnetschalter mit einer 4-Wege-Steckerabdeckung in einer geöffneten Stellung enthält.
-
2C ist ein beispielhafter Anhängersteckeranschluss, der einen Magnetschalter mit einer 7-Wege-Steckerabdeckung enthält, in einer geöffneten Stellung.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details besonderer Komponenten zu zeigen. Hier offenbarte spezifische Struktur- und Funktionsdetails sind deshalb nicht als beschränkend aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um Fachleute zu lehren, die Ausführungsformen verschiedenartig einzusetzen. Wie für den Durchschnittsfachmann erkennbar ist, können verschiedene, mit Bezug auf irgendeine der Figuren dargestellte und beschriebene Merkmale mit in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellten Merkmalen kombiniert werden, um Ausführungsformen zu schaffen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Es könnten jedoch für konkrete Anwendungen oder Umsetzungsformen verschiedene mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung stimmige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale erwünscht sein.
-
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen im Allgemeinen mehrere Schaltungen oder andere elektrische Einrichtungen bereit. Alle Erwähnungen der Schaltungen und der anderen elektrischen Einrichtungen und der jeweils durch sie bereitgestellten Funktionalität sollen nicht darauf beschränkt sein, nur das einzuschließen, was hier dargestellt und beschrieben ist. Obwohl den verschiedenen Schaltungen oder den anderen offenbarten elektrischen Einrichtungen bestimmte Bezeichnungen zugewiesen sein können, sollen diese Bezeichnungen den Umfang des Betriebs für die Schaltungen und die anderen elektrischen Einrichtungen nicht beschränken. Solche Schaltungen und andere elektrische Einrichtungen können auf der Basis des konkreten Typs der elektrischen Umsetzungsform, der erwünscht ist, auf irgendeine Weise miteinander kombiniert und/oder voneinander getrennt werden. Es wird festgestellt, dass die Ausdrücke Leuchte und Glühlampe unter Verwendung einer Glühbirne, eines Halogenlichts, einer Leuchtdiode (LED, Light Emitting Diode), einer Kompaktleuchtstofflampe (CFL, Compact Fluorescent Light), einer Hochdruckentladungslampe (HID-Lampe, High-Intensity Discharge) oder irgendeiner Lichtquelle umgesetzt werden können, die zur Verwendung als eine Fahrzeugleuchte laut den World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations (ECE-Regelungen) oder den Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS) zulässig ist. Es wird auch festgestellt, dass der Ausdruck Glühdraht unter Verwendung einer Illuminierungsstruktur für die entsprechende Leuchte umgesetzt sein kann. Zum Beispiel entspricht ein p-n-Übergang in einer LED einem Glühdraht in einer Glühbirne.
-
Es wird weiterhin festgestellt, dass irgendeine hier offenbarte Schaltung oder andere elektrische Einrichtung irgendeine Anzahl von Mikroprozessoren, integrierten Schaltungen, Speichereinrichtungen (z.B. Flash, Direktzugriffsspeicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM), elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) oder andere geeignete Varianten davon) und Software umfassen kann, die miteinander zusammenwirken, um hier offenbarte Operation(en) auszuführen. Außerdem können irgendwelche oder mehrere der elektrischen Einrichtungen dazu ausgelegt sein, ein Computerprogramm auszuführen, das in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium ausgeführt ist, das dazu programmiert ist, irgendeine Anzahl der Funktionen wie offenbart durchzuführen.
-
Viele Fahrzeuge, wie zum Beispiel Lastwagen, SUVs (Sport Utility Vehicles), Crossovers und einige Personenwagen sind dazu konzipiert, Anhänger zu ziehen. Die Fahrzeuge enthalten typischerweise einen Verbinder an der Rückseite des Fahrzeugs in der Nähe einer Anhängerkupplung oder einer Kupplungsaufnahme. Die Anhängerkupplung ist eine Struktur, bei der ein Anhänger an ein Fahrzeug gekoppelt wird. Der Verbinder stellt die elektrische Verbindung für die Fahrzeug-Anhänger-Interaktion bereit, wie zum Beispiel Versorgungsspannung für Fahrtlichter, Bremsleuchten, Blinklichter, Rückwärtsfahrlichter und elektrische Bremsen bereitzustellen. Typischerweise enthält ein Anhängerverbinder, der auch als ein Anhängerstecker bezeichnet wird, elektrische Verbindungen parallel zu den Rücklichtern des Fahrzeugs und kann eine Verbindung enthalten, um elektrische Bremsen des Anhängers mit einer Bremssteuerung im Fahrzeug zu verbinden. Ein Anhängerbeleuchtungsmodul (TTLM, Trailer Tow Lighting Module) ist kürzlich eingeführt worden, um intelligente Merkmale für Anhänger bereitzustellen, einschließlich Leuchtenausfalldetektion, einer Anhängerstatusrückmeldung an einen Fahrer des Fahrzeugs, einem Perimeteralarm und einer Batterieladesteuerung. Dieses neue Modul stellt eine wesentliche Verbesserung für die Anhängerbeleuchtungstechnologie dar. Die Leistung des Verbinders und des Moduls ist jedoch anfällig gegenüber externen Faktoren, einschließlich Umgebung und Witterung, wie zum Beispiel Schnee, Eis, Regen, Salzsprühnebel, Schmutz und Schlamm. Um die Zuverlässigkeit und die Betriebsleistung zu erhöhen verwendet das TTLM eine Polling-Strategie, um das Vorhandensein eines Anhängers zu detektieren, dieses Verfahren bestimmt, ob eine Last am Fahrzeug befestigt ist. Falls eine Last am Fahrzeug befestigt ist und durch die Impedanz zwischen den Kontakten detektiert wird, kann das Modul eine Rückmeldung bereitstellen, indem es an ein anderes Modul signalisiert, wie zum Beispiel ein Signal an eine Fahrerinformationskonsole (DIC, Driver Information Console) oder eine Instrumentengruppe ausgibt, die die Nachricht „Anhänger verbunden“ angibt. Falls die Lasten nicht verbunden sind, wie möglicherweise durch eine hohe Impedanz zwischen den Kontakten bestimmt wird, kann das TTLM ein Signal bereitstellen, das die Nachricht „Anhänger abgekoppelt“ angibt. Witterungsfaktoren, wie zum Beispiel Eis, Schnee, Schmutz oder Schlamm, die sich im Innern des Anhängerzugverbinders ansammeln, können eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten mit einer Impedanz bereitstellen, die in einem für einen verbundenen Anhänger zulässigen Bereich liegt. Diese Witterungsfaktoren können vom TTLM als ein falsch positiver Messwert empfangen werden, weil der Salzgehalt von Wasser eine Widerstandsbahn bereitstellen könnte, die als eine elektrische Anhängerlast interpretiert werden kann. Auch können gewisse Arten von Staub, Verunreinigung, Schmutzwasser, Schlamm oder Eis eine Widerstandsbahn bereitstellen, die als eine elektrische Anhängerlast interpretiert werden kann.
-
Ein intelligenter Anhängerzugverbinder kann einen 4-Wege-Verbinder, einen 7-Wege-Verbinder oder eine Kombination aus einem 4-Wege- und einem 7-Wege-Verbinder enthalten. Ein physischer Unterschied zwischen den beiden Verbindern ist, dass der intelligente Anhängerzugverbinder ein Kappen-Detektionssystem hinzufügt, das detektiert, ob die Kappe sich in einer geöffneten oder einer geschlossenen Stellung befindet, wobei die Kappe auch als ein Deckel oder eine Klappe bezeichnet wird. Das Detektionssystem basiert auf zwei Schaltern, die dem TTLM ein Signal bereitstellen. Das Signal kann als ein Aktiv-High-Signal oder ein Aktiv-Low-Signal ausgelegt sein. Zum Beispiel kann eine Steuerung einen Universal-Eingangs-/Ausgangs(GPIO, General Purpose Input/Output)-Pin verwenden, der als ein Eingang mit einem Pull-up-Widerstand zwischen dem GPIO-Pin und der Modul-Versorgungsspannung, wie zum Beispiel Vcc oder Vdd, die dem Modul zugeführt wird, ausgelegt ist. Die Modul-Versorgungsspannung kann 9 V, 5 V, 3,3 V oder irgendein anderer Spannungspegel unter 12 V sein, der zum Versorgen der Schaltkreise des Moduls verwendet wird. Dieser unterscheidet sich von der Batteriespannung, die typischerweise 12,6 V ist, wenn sie voll aufgeladen ist, und 12,1 V, wenn sie entladen ist, jedoch kann die Spannung während des Betriebs unter die 12,1 V fallen, was auf einen Spannungsabfall zurückzuführen ist, der mit dem Stromfluss und dem Widerstand von Leitung und Elektronik verknüpft ist. Hier zieht der Schalter, wenn er geschlossen ist, den GPIO-Pin herunter, was angibt, dass der Schalter geschlossen ist. Alternativ kann der GPIO mit einem Pull-Down-Widerstand verbunden sein, der mit Chassis-Masse verbunden ist, wobei ein mit der Modul-Versorgungsspannung, wie zum Beispiel Vcc, gekoppelter Schalter den GPIO-Pin, wenn er geschlossen ist, auf die Modul-Versorgungsspannung heraufzieht, um anzugeben, dass der Schalter geschlossen ist. Ein Schalter, wie zum Beispiel ein Reedschalter, kann im Verbinder eingebettet und zu einem Magneten in der Kappe ausgerichtet sein, so dass der Reedschalter den Zustand ändert, wenn er als Reaktion auf Bewegung der Kappe des Verbinders von geöffnet nach geschlossen bewegt wird. Ein Reedschalter ist ein Kontaktpaar an eisenhaltigen Zungen in einer hermetisch dichten Glasumhüllung. Wenn sich der Reedschalter bei einem vorhandenen Magnetfeld befindet, das größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wie es sich zum Beispiel aus der Nähe eines Magneten ergibt, ändert sich der Zustand des Schalters gegenüber dem, wenn kein Magnetfeld vorhanden ist. Ein normalerweise geschlossener Schalter öffnet sich bei Vorhandensein eines Magnetfelds, und ein normalerweise offener Schalter schließt bei Vorhandensein eines Magnetfelds. Der Schalter kann auch ein einpoliger oder ein zweipoliger Schalter sein. Ein einpoliger Schalter kann mit dem TTLM gekoppelt sein, während ein zweipoliger Schalter einen Pol aufweisen kann, der mit dem TTLM gekoppelt ist, und einen anderen Pol, der in Reihe mit der Versorgungsspannung des Verbinders gekoppelt ist.
-
In einer Ausführungsform wird der Magnetschalter, wenn die Kappe des Verbindergehäuses geschlossen ist, ein Signal an die ECU bereitstellen, das angibt, dass die Kappe geschlossen ist. Wenn die Kappe geschlossen ist und kein Stecker in das Gehäuse eingesteckt ist, können die Kontakte Widerstandsbahnen aufweisen, die auf Regen, Eis, Schnee, Feuchtigkeit, Schmutz, Salzsprühnebel oder andere Fremdkörper zurückzuführen sind. Wenn die Kappe geschlossen ist, kann die Steuerung das Anlegen der Versorgungsspannung auf die Kontakte verhindern, wodurch jegliche mögliche Widerstandsbahn zwischen den Kontakten und den verknüpften Leckströmen vermieden wird. Wenn die Klappe geöffnet ist, wird der Schalter den Zustand ändern, der durch die Steuerung detektiert wird. Auf Basis der Detektion, dass die Kappe geöffnet ist, kann die Steuerung periodisch eine niedrige Spannung an die Kontakte anlegen, um zu detektieren, ob eine Last angekuppelt ist, zur niedrigen Spannung zählen 5 V oder 3,3 V, und sie ist eine Spannung, die kleiner als eine Batteriespannung ist, die ungefähr 12 V beträgt. Die niedrige Spannung wird angelegt, um einen verbundenen Anhänger zu detektieren und um zwischen einem Anhänger und einer Widerstandsbahn, wie zum Beispiel Regen, Eis, Schnee, Feuchtigkeit, Schmutz, Salzsprühnebel oder anderen Fremdkörpern, zu unterscheiden. Weil die Kappe des Gehäuses vor dem Einsetzen und der Verbindung mit dem Stecker eines Anhängers geöffnet wird, kann der TTLM-Algorithmus dazu ausgelegt sein, einen Zeitzähler zu starten, der dem System zu definieren gestattet, ob es sich um einen wirklichen Verbindungszustand handelt. Der Zeitgeber kann periodisch aufwachen, um einen Spannungsimpuls mit einer Spannung, die kleiner als die Batteriespannung ist, an die Kontakte anzulegen. Auf Basis des Spannungsimpulses kann die Steuerung eine Impedanz zwischen den Kontakten des Verbinders bestimmen. Wenn die Impedanz zwischen den Kontakten des Verbinders in einem Impedanzbereich liegt, kann die Steuerung ein Signal generieren, um Signale zum Verbinder zu leiten.
-
1A ist eine perspektivische Ansicht vorne links eines Fahrzeugs 100, das Außenbeleuchtung enthält. Die Beleuchtung eines Kraftfahrzeugs ist durch den Federal Motor Vehicle Safety Standard 108 (FMVSS 108) geregelt, der von dem United States Department of Transportation's (DOT) National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) verwaltet wird. Zu der Außenbeleuchtung zählt ein Frontscheinwerfer 102, der eine Fernlichteinstellung und eine Abblendlichteinstellung aufweisen kann. Die Abblendlichteinstellung schränkt typischerweise eine Intensität und Höhe des Lichtstrahls aus dem Frontscheinwerfer ein, während die Fernlichteinstellung typischerweise ein Illuminierungsmuster aufweist, das größer als das Illuminierungsmuster der Abblendlichteinstellung ist. Ein anderes Außenlicht ist ein vorderer Blinker 104. Fahrzeuge weisen typischerweise einen linken vorderen Blinker und einen rechten vorderen Blinker auf. Einige Fahrzeuge weisen Nebellichter 106 auf, die auch als Fahrlichter bezeichnet werden. Das Fahrzeug 100 weist auch vordere Fahrtlichter 108 auf; jedoch können einige Fahrzeuge Blinker anstelle von Fahrtlichtern 108 nutzen, indem sie eine einzige Mehrfaden-Glühlampe oder mehrere Einfaden-Glühlampen in den vorderen Blinkern verwenden. Vordere Kurvenlichter 110 sind üblicherweise illuminiert, während die Fahrtlichter 108 illuminiert sind. Ein Spiegellicht 112 kann zusammen mit den Fahrtlichtern 108 illuminiert sein. Das Spiegellicht 112 kann eine einzige Glühlampe aufweisen, die eine Zweifadenanordnung aufweist, oder es kann mehrere Einfaden-Glühlampen aufweisen, so dass eine Intensität des Spiegellichts 112 aufblinkt, wenn die Blinker aktiviert werden. In einigen Umsetzungsformen kann ein Fahrzeug auch ein Seitenwandlicht aufweisen, das sich zwischen dem vorderen Radkasten und der Scharnierfläche der Vordertür befindet. Das Seitenwandlicht kann zusammen mit den Fahrtlichtern 108 illuminiert werden und ähnlich dem Spiegellicht 112 eine Zweifadenanordnung aufweisen, so dass die Intensität zu- und abnimmt, wenn die Blinker aktiviert werden. Das Fahrzeug 100 kann auch ein Pfützenlicht 114 aufweisen, das typischerweise weiß und dazu ausgelegt ist, einen Bereich des Bodens auf der Seite des Fahrzeugs 100 zu illuminieren. Die Pfützenleuchten 114 können aktiviert werden, wenn das Fahrzeug steht, um eine Seite des Fahrzeugs 100 zu illuminieren, wie zum Beispiel, wenn das Fahrzeug geparkt ist und Menschen in das Fahrzeug 100 ein- und aus dem Fahrzeug 100 aussteigen.
-
1B ist eine perspektivische Ansicht hinten links des in 1 gezeigten Fahrzeugs 100, das Außenbeleuchtung aufweist. Die Rückseite des Fahrzeugs 100 weist Rücklichter 116 auf, die auch als Hecklichter oder Rückleuchten bezeichnet werden, wie zum Beispiel ein rechtes und ein linkes Rücklicht, das eine Beleuchtung sein kann, die zusammen die Betätigung einer Bremse des Fahrzeugs anzeigen, die zusammen aufblinken, um ein Warnblinksignal anzuzeigen, oder die unabhängig aufblinken, um eine Aktivierung eines Blinkers anzuzeigen. In einigen Umsetzungsformen können die Rücklichter 116 mit einer vorgegebenen Intensität, d. h. einer niedrigen Intensität, mit der Aktivierung von Fahrtlichtern aktiviert werden und mit einer erhöhten Intensität, d. h. einer hohen Intensität, in Übereinstimmung mit der Aktivierung von Bremsen, Blinkern oder einem Warnblinkschalter aktiviert werden. Ein Rückfahrlicht 118 wird typischerweise aktiviert, wenn ein Getriebemodus zum Zurücksetzen des Fahrzeugs ausgewählt wird. Das Rückfahrlicht ist typischerweise weiß und dazu konzipiert, einen Bereich in der Nähe der Rückseite des Fahrzeugs 100 zu illuminieren. Die Rückfahrlichter sind typischerweise heller als andere nach hinten weisende Lichter und können aktiviert werden, wenn das Fahrzeug 100 steht oder geparkt ist, um den Bereich in der Nähe zur Rückseite des Fahrzeugs 100 zu illuminieren. Das Fahrzeug kann ein speziell dafür vorgesehenes hinteres Fahrtlicht 120 aufweisen; jedoch können einige Fahrzeuge die hinteren Blinker anstelle der hinteren Fahrtlichter 120 unter Verwendung einer einzigen Mehrfaden-Glühlampe oder mehrerer Einfaden-Glühlampen im hinteren Blinker nutzen. Ein hinteres Nummernschildlicht 124 illuminiert üblicherweise einen Bereich um das Nummernschild mit einem weißen Licht. Hintere Kurvenlichter 126 sind üblicherweise illuminiert, während die Fahrtlichter 120 illuminiert sind. Das Fahrzeug 100 kann auch eine mittlere hochgesetzte Bremsleuchte (CHMSL, Center High Mounted Stop Light) 122 aufweisen. Wenn das Fahrzeug 100 einen Anhänger zieht, können viele der Leuchten zum Teil oder komplett vom Anhänger verdeckt sein. Ein Anhängersteckverbinder 130, der auch als Anhängersteckeranschluss bezeichnet wird, kann an der Rückseite des Fahrzeugs 100 in der Nähe einer Anhängerkupplung angeordnet sein. Der Anhängersteckverbinder 130 stellt eine elektrische Verbindung vom Fahrzeug 100 zum Anhänger bereit. Der Verbinder 130 kann elektrisch parallel mit den hinteren Rückleuchten verbunden sein, oder er kann elektrisch mit einer Steuerung, wie zum Beispiel einem TTLM, verbunden sein, oder er kann elektrisch mit einer Steuerung oder einem Prozessor in einem BCM verbunden sein.
-
2A ist ein beispielhafter Anhängersteckeranschluss 200. Der Anhängersteckeranschluss 200, der auch als ein Anhängerverbindungsanschluss bezeichnet wird, enthält ein Anschlussgehäuse 202, eine 4-Wege-Kappe 204 für den 4-Wege-Verbinderanschlussverbinder und eine 7-Wege-Kappe 206 für den 7-Wege-Verbinderanschlussverbinder. Der Anhängersteckeranschluss 200 wird als eine Kombination aus einem 4-Wege- und 7-Wege-Anschluss gezeigt; jedoch kann ein Anhängersteckeranschluss einen einzelnen Steckeranschluss, wie zum Beispiel einen flachen 4-Wege-Anhängersteckeranschluss oder einen runden 7-Wege-Anhängermessersteckeranschluss, enthalten. Der Anhängersteckeranschluss kann aus einem Metall, einer Legierung, einem Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material gefertigt sein. Die Verwendung von Kunststoff kann ein Polymer beinhalten, wie zum Beispiel Polyamid oder Polypropylen oder eine Polymermischung, wie zum Beispiel Polyethylen-/Acrylnitril-Butadien-Styrol oder ein Polycarbonat-/Acrylnitril-Butadien-Styrol. Ein Gehäuse kann aus Kunststoff durch Spritzguss gefertigt sein, so dass ein Magnet oder ein Magnetschalter im Gehäuse eingebettet werden kann.
-
2B ist ein beispielhafter Anhängersteckeranschluss 200, der einen Magnetschalter 214 mit einer 4-Wege-Steckerkappe 204 in einer geöffneten Stellung enthält. Der Anhängersteckeranschluss 200 enthält ein Anschlussgehäuse 202 und eine 4-Wege-Kappe 204 für den 4-Wege-Anschlussverbinder 210. Im Anschlussverbinder 210 befinden sich Kontakte 212, die elektrisch isoliert sind und an ihrer Position durch das Gehäuse 202 gesichert sind. Ein Magnetschalter 214 kann sich an mehreren Stellen entlang der Oberfläche des Gehäuses 202 befinden. Diese Veranschaulichung zeigt eine erste Stellung für einen ersten Magnetschalter 214A und eine zweite Position für einen zweiten Magnetschalter 214B. Wenn die Kappe 204 geschlossen ist, ist der erste Magnetschalter 214A zu einem ersten Magneten 216A ausgerichtet. Wenn alternativ die Kappe 204 geschlossen ist, ist der zweite Magnetschalter 214B zu einem zweiten Magneten 216B ausgerichtet. In einer anderen Ausführungsform kann ein Magnetschalter unterhalb des Scharniers in das Gehäuse eingebettet sein, und der Magnetschalter kann mit dem Scharnier der Kappe 204 gekoppelt sein, so dass, wenn die Kappe 204 geschlossen ist, der Magnetschalter zu dem Magneten ausgerichtet ist, um den Zustand des Magnetschalters zu ändern, und wenn die Kappe 204 geöffnet ist, der Magnetschalter in einen Ruhe- oder Normalzustand zurückkehrt.
-
Eine Steuerung, wie zum Beispiel das TTLM, kann mit dem Magnetschalter 214 gekoppelt sein, und bei Detektion, dass der Schalter 214 sich in einem Zustand befindet, der angibt, dass die Kappe 204 in einer geöffneten Stellung ist, kann die Steuerung bewirken, dass eine Spannung an einen Kontakt 212 angelegt wird.
-
Eine typische Konfiguration der Kontakte 212 eines flachen 4-Wege-Anhängerverbinders, wie in 2B gezeigt, ist wie folgt.
-
Der Kontakt 212A ist eine Masseverbindung zu einem Chassis des Anhängers. Der Kontakt 212A verwendet typischerweise einen Leiter AWG 16 (American Wire Gauge). Wenn die Leitfähigkeit, der Widerstand oder eine Impedanz einer Last am Anhänger gemessen wird, wird der Messwert typischerweise unter Verwendung des Kontakts 212A als eine Bezugsgröße gemessen.
-
Der Kontakt 212B ist mit Rückleuchten, Abstandsleuchten, Umrissleuchten, Fahrtlichtern und einer Kennzeichen-/Nummernschildleuchte gekoppelt. Der Kontakt 212B verwendet typischerweise einen Leiter AWG 18. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 212B verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 212B und dem Kontakt 212A gemessen.
-
Der Kontakt 212C ist mit einem linken Blinker, Bremsleuchte gekoppelt. Der Kontakt 212C verwendet typischerweise einen Leiter AWG 18. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 212B verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 212C und dem Kontakt 212A gemessen.
-
Der Kontakt 212D ist mit einem rechten Blinker, Bremsleuchte gekoppelt. Der Kontakt 212D verwendet typischerweise einen Leiter AWG 18. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 212B verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 212D und dem Kontakt 212A gemessen.
-
Beim Detektieren von Leitfähigkeit, Widerstand oder Impedanz können Messungen zwischen dem Massekontakt 212A und einem anderen Kontakt 212B–D erfolgen, oder Messungen können zwischen zwei Signalkontakten erfolgen, wie zum Beispiel zwischen 212B und 212C oder zwischen 212B und 212D. Obwohl der häufigste Fehler eine Widerstandsbahn nach Masse ist (d. h. eine Widerstandsbahn zwischen dem Kontakt 212A und einem anderen Signal), können auch Drähte nach anhaltendem Kontakt und Reibung eine Widerstandsbahn bilden. Die Steuerung kann verwendet werden, um zu prüfen, ob irgendwelche Widerstandsbahnen zwischen den Kontakten 212 bestehen, indem eine Spannung über mehrere Kontaktpaare angelegt wird. Zum Beispiel zwischen 212B und 212C, 212B und 212D und zwischen 212C und 212D. Die angelegte Spannung kann kleiner als die Batteriespannung sein, weil die niedrigere Spannung das Isoliermaterial nicht belasten wird. In einer anderen Ausführungsform ist die angelegte Spannung die Batteriespannung, weil dies die während des Betriebs angelegte Spannung ist, sie kann verwendet werden, um eine Widerstandsbahn während des Betriebs zu detektieren. In einer weiteren Ausführungsform kann die Spannung auch größer als die Batteriespannung sein. Der Vorteil beim Verwenden einer Spannung, die größer als die Batteriespannung ist, liegt darin, dass bei einer erhöhten Spannung der Durchschlag des Isoliermaterials aufgrund von möglicher Lichtbogenbildung bestimmt werden kann. Auch kann eine Kombination aus mehreren Spannungspegeln beim Fortgang der Prüfung des Kabelstrangs des Anhängers verwendet werden.
-
2C ist ein beispielhafter Anhängersteckeranschluss 200, der einen Magnetschalter 2224 mit einer 7-Wege-Steckerkappe 206 in einer geöffneten Stellung enthält. Der Anhängersteckeranschluss 200 enthält ein Anschlussgehäuse 202 und eine 7-Wege-Kappe 206 für den 7-Wege-Anschlussverbinder 220. Im Anschlussverbinder 220 befinden sich Kontakte 222, die elektrisch isoliert sind und an ihrer Position durch das Gehäuse 202 gesichert sind. Ein Magnetschalter 224 kann sich an mehreren Stellen entlang der Oberfläche des Gehäuses 202 befinden. Diese Veranschaulichung zeigt eine beispielhafte Position eines Magnetschalters 224. Wenn die Kappe 206 geschlossen ist, ist der Magnetschalter 224 zu einem Magneten 226 ausgerichtet. In einer anderen Ausführungsform kann ein Magnetschalter unterhalb des Scharniers in das Gehäuse eingebettet sein, und der Magnetschalter kann mit dem Scharnier der Kappe 206 gekoppelt sein, so dass, wenn die Kappe 206 geschlossen ist, der Magnetschalter zu dem Magneten ausgerichtet ist, um den Zustand des Magnetschalters zu ändern, und wenn die Kappe 206 geöffnet ist, der Magnetschalter in einen Ruhe- oder Normalzustand zurückkehrt.
-
Eine typische Konfiguration der Kontakte 222 eines 7-Wege-Anhängerrundverbinders, wie in 2B gezeigt, ist wie folgt.
-
Der Kontakt 222G ist eine Masseverbindung zu einem Chassis eines Anhängers. Der Kontakt 222G verwendet typischerweise einen Leiter AWG 12. Wenn die Leitfähigkeit, der Widerstand oder eine Impedanz einer Last am Anhänger gemessen wird, wird der Messwert typischerweise unter Verwendung des Kontakts 222G als eine Bezugsgröße gemessen.
-
Der Kontakt 222A ist mit einem linken Blinker, Bremsleuchte gekoppelt. Der Kontakt 222A verwendet typischerweise einen Leiter AWG 16. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 222A verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 222A und dem Kontakt 222G gemessen.
-
Kontakt 222C – Rückleuchten, Abstandsleuchten/Umrissleuchten und Nummernschildleuchte. Der Kontakt 222C verwendet typischerweise einen Leiter AWG 16. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 222C verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 222C und dem Kontakt 222G gemessen.
-
Der Kontakt 222D ist mit der Hilfsspannung +12 V gekoppelt, die typischerweise aktiviert ist, wenn die Fahrzeugzündung ein ist. Der Kontakt 222D verwendet typischerweise einen Leiter AWG 12. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 222D verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 222D und dem Kontakt 222G gemessen.
-
Der Kontakt 222E ist mit einem rechten Blinker, Bremsleuchte gekoppelt. Der Kontakt 222E verwendet typischerweise einen Leiter AWG 16. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 222E verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 222E und dem Kontakt 222G gemessen.
-
Der Kontakt 222F ist mit einer elektrischen Bremssteuerung gekoppelt. Der Kontakt 222F verwendet typischerweise einen Leiter AWG 12. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 222F verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 222F und dem Kontakt 222G gemessen.
-
Der Kontakt 222B ist mit wenigstens einer Rückfahrleuchte gekoppelt und kann ein Steuersignal enthalten, um einen Stromstoß auf die Anhängerbremsen beim Zurücksetzen zu blockieren. Der Kontakt 222B verwendet typischerweise einen Leiter AWG 16. Die Leitfähigkeit, der Widerstand oder die Impedanz einer mit dem Kontakt 222B verknüpften Anhängerlast wird typischerweise zwischen dem Kontakt 222B und dem Kontakt 222G gemessen.
-
Beim Detektieren von Leitfähigkeit, Widerstand oder Impedanz können Messungen zwischen dem Massekontakt 222G und einem anderen Kontakt 222A–F erfolgen, oder Messungen können zwischen zwei Signalkontakten erfolgen, wie zum Beispiel zwischen 222D und 222C oder zwischen 222B und 222F. Obwohl der häufigste Fehler eine Widerstandsbahn nach Masse ist (d. h. eine Widerstandsbahn zwischen dem Kontakt 222G und einem anderen Signal), können auch Drähte nach anhaltendem Kontakt und Reibung eine Widerstandsbahn bilden. Die Steuerung kann verwendet werden, um zu prüfen, ob irgendwelche Widerstandsbahnen zwischen den Kontakten 222 bestehen, indem eine Spannung über mehrere Kontaktpaare angelegt wird. Zum Beispiel zwischen 222B und 222C, 222B und 222D, 222B und 222E, 222B und 222F, 222C und 222D usw. Die angelegte Spannung kann kleiner als die Batteriespannung sein, weil die niedrigere Spannung das Isoliermaterial nicht belasten wird. In einer anderen Ausführungsform ist die angelegte Spannung die Batteriespannung, weil dies die während des Betriebs angelegte Spannung ist, sie kann verwendet werden, um eine Widerstandsbahn während des Betriebs zu detektieren. In einer weiteren Ausführungsform kann die Spannung auch größer als die Batteriespannung sein. Der Vorteil beim Verwenden einer Spannung, die größer als die Batteriespannung ist, liegt darin, dass bei einer erhöhten Spannung der Durchschlag des Isoliermaterials aufgrund von möglicher Lichtbogenbildung bestimmt werden kann. Auch kann eine Kombination aus mehreren Spannungspegeln beim Fortgang der Prüfung des Kabelstrangs des Anhängers verwendet werden.
-
Die Betriebsspannung des Anhängers ist ungefähr die Batteriespannung, insofern als die Betriebsspannung um den Spannungsabfall am Widerstand des Schalters, der die Spannung zum Anhänger durchsteuert, und den Spannungsabfall über dem Kabelstrang zum Anhänger niedriger als die Batteriespannung ist. Typischerweise sind sowohl der Spannungsabfall über dem Schalter als auch der Spannungsabfall über dem Kabelstrang niedriger als 2 Volt. Beim Detektieren von Durchgängigkeit, Widerstand oder Impedanz kann die Steuerung die bestimmte Charakteristik mit einem unteren Schwellenwert und einem oberen Schwellenwert vergleichen. Die Schwellenwerte können auf der für den Anhänger zugelassenen Drahtstärke basieren. Zum Beispiel kann ein Kontakt mit einer Drahtstärke 18 einen unteren Widerstandsschwellenwert von 3 Ohm aufweisen. Falls die Steuerung für den Kontakt mit der AWG 18 den Strom konstruktiv auf 3,5 Ampere begrenzt, stellt die Anwendung des Ohmschen Gesetzes einen Mindestwiderstand von V/I bereit, was 12 V/3,5 A oder 3,4 Ohm ist. Gleichermaßen kann ein Kontakt für einen AWG 16 einen unteren Widerstandsschwellenwert von 2,4 Ohm aufweisen. Hier kann die Steuerung in Betracht ziehen, dass AWG 16 mehr Strom führen kann, und den Strom auf 5 A begrenzen, was 12/5 oder 2,4 Ohm ergibt. Und für AWG 12 kann der untere Widerstandsschwellenwert 1 Ohm betragen.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann ein Anschlussgehäuse anderer Anhängersteckerkonfigurationen einen Magnetschalter im Anschlussgehäuse und eine magnetische Kappe enthalten. Zu den anderen Anhängersteckerkonfigurationen zählen ISO 1185/SAE J560 zusammen mit anderen 4-Wege-, 5-Wege-, 6-Wege- und 7-Wege-Konfigurationen.
-
Das Steuern der Beleuchtung wird in vielen modernen Fahrzeugen von einer Steuerung oder einem Modul, wie zum Beispiel einem Body Control Module (BCM) durchgeführt.
-
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zu einer Verarbeitungseinrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, wozu irgendeine vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit gehören kann, lieferbar sein oder von diesen umgesetzt werden. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, als Informationen, die auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie zum Beispiel ROM-Einrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie zum Beispiel Floppydisks, Magnetbändern, CDs, RAM-Einrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem als Software ausführbaren Objekt umgesetzt werden. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen im Ganzen oder in Teilen unter Verwendung von geeigneten Hardware-Komponenten umgesetzt werden, wie zum Beispiel von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits, ASICs), Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardware-Komponenten oder -Einrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten.
-
Wenngleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen umfasst werden. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein können, dass sie Vorteile gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungsformen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer erwünschter Charakteristika bereitstellen bzw. diesen vorzuziehen sind, erkennen Durchschnittsfachleute, dass Kompromisse hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale oder Charakteristika eingegangen werden können, um verlangte Eigenschaften des Gesamtsystems zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzungsform abhängig sind. Zu diesen Merkmalen können Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebensdauerkosten, Absatzfähigkeit, Erscheinungsbild, Montage, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. zählen, sind aber nicht darauf beschränkt. Von daher liegen Ausführungsformen, die hinsichtlich eines oder mehrerer Charakteristika als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen bzw. als Umsetzungsformen nach dem Stand der Technik beschrieben worden sind, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für spezielle Anwendungen erwünscht sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
