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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Datenübertragung zwischen einem Zugfahrzeug und einem als Freizeitfahrzeug dienenden Anhänger, der im Betrieb an das Zugfahrzeug gekuppelt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein System für ein Zugfahrzeug und einen für das Zugfahrzeug dienenden Anhänger, das ausgestaltet ist, ein solches Verfahren zur sicheren Datenübertragung auszuführen.
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Aus der
DE 10 2019 122 870 A1 ist ein Anhänger, insbesondere Wohnwagen, mit einer Batterie und einer Achse oder Tandemachse mit über Elektromotoren angetriebenen Rädern bekannt. Hierbei ist die Batterie zur Stromversorgung der Elektromotoren bei Anhängerfahrt im Straßenverkehr ausgelegt. Sensormittel erfassen die Kräfte an einer Kupplung des Anhängers. Eine Steuerung steuert die Elektromotoren so an, dass ein minimaler und ein maximaler Grenzwert für die Kräfte eingehalten sind. Durch die hohe gespeicherte Energie im Anhänger kann hierdurch die Reichweite von Elektrofahrzeugen im Anhängerbetrieb signifikant erhöht werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur sicheren Datenübertragung zwischen einem Zugfahrzeug und einem als Freizeitfahrzeug dienenden Anhänger sowie ein System für ein Zugfahrzeug und einen für das Zugfahrzeug dienenden Anhänger anzugeben, die eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur sicheren Datenübertragung zwischen einem Zugfahrzeug und einem als Freizeitfahrzeug dienenden Anhänger, der im Betrieb an das Zugfahrzeug gekoppelt ist, gelöst, wobei der Anhänger über eine Steckverbindung elektrisch mit dem Zugfahrzeug verbunden ist und wobei zur Datenübertragung eine hochfrequente Modulation des Spannungssignals auf zumindest einer Leitung der über die Steckverbindung vermittelten elektrischen Verbindungen erfolgt.
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Ferner wird die Aufgabe durch ein System für ein Zugfahrzeug und einen für das Zugfahrzeug dienenden Anhänger gelöst, wobei das System ausgestaltet ist, ein solches Verfahren auszuführen.
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Das Zugfahrzeug und der Anhänger sind nicht notwendigerweise Bestandteile des erfindungsgemäßen Systems. Insbesondere kann das erfindungsgemäße System auch unabhängig von einem Zugfahrzeug beziehungsweise einem Anhänger hergestellt und vertrieben werden.
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Vorteilhaft ist es, dass zumindest eine Leitung, auf der die hochfrequente Modulation des Spannungssignals erfolgt, für eine Schlussleuchte des Anhängers dient. Somit können die Daten in vorteilhafte Weise über eine bestehende und bereits genutzte Leitung übertragen werden.
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Vorteilhaft ist es, dass zur Datenübertragung hochfrequente Modulationen der Spannungssignale auf zumindest zwei Leitungen, insbesondere zwei Leitungen für die rechte Schlussleuchte und die linke Schlussleuchte des Anhängers, der über die Steckverbindung vermittelten elektrischen Verbindungen erfolgt. Auf diese Weise können insbesondere zwei Spannungssignale übertragen werden, um beispielsweise zwei Elektromotoren des Anhängers anzusteuern.
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Auf diese Weise kann insbesondere auch ein vorteilhaftes Rangieren mit dem Anhänger ermöglicht werden. Die Spannungssignale können allerdings auch für andere Anwendungsfälle genutzt werden.
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Vorteilhaft ist es, dass auf der zumindest einen Leitung, auf der die hochfrequente Modulation des Spannungssignals erfolgt, eine Spannung mit einem nicht verschwindenden, insbesondere positiven, Gleichspannungsanteil vorgesehen ist. Der Gleichspannungsanteil (Offset-Spannung) kann hierbei in vorteilhafter Weise zur Energieversorgung eines Verbrauchers, wie einer Schlussleuchte, dienen.
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Ferner ist es vorteilhaft, dass der Anhänger aus einer Fahrzeugklasse bis 750 kg Gesamtmasse oder einer Fahrzeugklasse von mehr als 750 kg bis zu 3.500 kg Gesamtmasse ausgewählt ist. Somit kann der Anhänger insbesondere aus den Fahrzeugklassen 01 und O2 ausgewählt sein. Hierdurch können eine physikalische und eine logische Schnittstelle zur Übertragung von Daten, insbesondere einem Pkw und solch einem Anhänger, realisiert werden.
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Vorteilhaft ist es, dass der Anhänger zumindest einen elektrischen Antrieb und vorzugsweise zumindest einen Akkumulator für den zumindest einen elektrischen Antrieb ausweist und dass mittels der durch die Datenübertragung übertragenen Daten zumindest auch eine Ansteuerung des zumindest einen elektrischen Antriebs erfolgt. Auf diese Weise können die Kommunikationsinhalte der Datenübertragung auf das Antreiben am Anhänger ausgerichtet werden. Es ist allerdings auch möglich, dass über die Daten eine eventuell vorgesehene Bremse angesteuert wird. Die Daten können des Weiteren auch für andere Anwendungsfälle genutzt werden, was zusätzlich oder alternativ erfolgen kann. Dadurch kann eine vorteilhafte Ansteuerung von Einrichtungen des Anhängers von dem Zugfahrzeug aus erfolgen. Hierbei kann auch eine Kommunikation realisiert werden, wobei Daten auch von dem Anhänger zu dem Zugfahrzeug übertragen werden.
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Vorteilhaft ist es, dass die Steckverbindung entsprechend einer Schnittstelle nach ISO 11446 oder ISO 1724 und/oder ISO 3732 ausgeführt ist. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, dass die Steckverbindung entsprechend einer Schnittstelle nach ISO 11446 ausgeführt ist und dass eine Leitung, über die die Datenübertragung erfolgt, entsprechend PIN 12 ausgewählt ist. Somit kann in vorteilhafter Weise eine Schnittstelle aus der Basis der 13-poligen Steckverbindung nach ISO 11446 oder der 7-poligen Steckverbindung nach ISO 1724, die gegebenenfalls zusätzlich nach ISO 3732 ausgeführt ist, realisiert werden. Bei der Nutzung des 13-poligen Steckers ist es in vorteilhafter Weise möglich, den PIN 12 zu nutzen, der entsprechend dem Standard für künftige Nutzungen frei ist. Die Nutzung kann hierbei im Ein-Draht-Protokoll erfolgen. Beispielsweise kann eine Ein-Draht-fähige CAN-Kommunikation nach ISO 11898 unter Nutzung einer hochfrequenten Modulation des Spannungssignals auf zwei geeignete Leitungen, zum Beispiel PIN 5 und 7 genutzt werden, was die rechte und linke Schlussleuchte im Dauerbetrieb betrifft.
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Ferner ist es vorteilhaft, dass als Daten zumindest Fahrzeugdaten des Zugfahrzeugs an den Anhänger vorzugsweise von einer OBD-Dose des Zugfahrzeugs über die Steckverbindung übertragen werden. Somit können in vorteilhafter Weise Fahrzeugdaten an den Anhänger übertragen werden, wobei als Quelle die OBD-Dose dienen kann. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 ein Zugfahrzeug und einen Anhänger mit einem System für das Zugfahrzeug und den Anhänger entsprechend einem Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung;
- 2 eine Schnittstelle für das in 1 gezeigte System entsprechend einer möglichen Ausgestaltung und
- 3 eine Schnittstelle für das in 1 gezeigte System entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung.
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1 zeigt ein Zugfahrzeug 20 und einen als Freizeitfahrzeug dienenden Anhänger 21 in einer schematischen Darstellung zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der Anhänger 21 kann insbesondere als Wohnwagen ausgebildet sein. Der Anhänger 21 kann allerdings auch in sonstiger Weise als Freizeitfahrzeug 21 dienen.
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Der Anhänger 21 ist im Betrieb an das Zugfahrzeug 20 gekoppelt. Bei dem Zugfahrzeug 20 kann es sich insbesondere um einen Pkw handeln. Der Anhänger 21 wird hierbei über eine Steckverbindung 22 elektrisch mit dem Zugfahrzeug 20 verbunden. Hierdurch ist eine elektrische Verbindung über vorzugsweise mehrere Leitungen, insbesondere Leitungen 23, 24, 25 (1 und 2), möglich. Speziell über Leitungen 23, 24, 25 kann eine Datenübertragung erfolgen, die durch hochfrequente Modulation des Spannungssignals auf diese Leitungen 23, 24, 25 möglich ist. Die Datenübertragung erfolgt somit mittels der hierdurch gegebenen elektrischen Verbindung von dem Zugfahrzeug 20 zu dem Anhänger 21. Je nach Anwendungsfall kann auch eine Datenübertragung von dem Anhänger 21 zu dem Zugfahrzeug 20 erfolgen.
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Somit kann ein System 26 für das Zugfahrzeug 20 und den für das Zugfahrzeug 20 dienenden Anhänger 22 realisiert werden. Dieses System 26 dient zur Ausführung eines Verfahrens zur sicheren Datenübertragung zwischen dem Zugfahrzeug 20 und dem Anhänger 21.
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Bei einer möglichen Ausgestaltung, die auch anhand der 2 und 3 näher erläutert ist, kann die hochfrequente Modulation des Spannungssignals auf Leitungen 23, 24 erfolgen, die für die Schlussleuchten 30, 31 des Anhängers 21 dienen. Somit können in vorteilhafter Weise die Leitungen 23, 24 für die linke und rechte Schlussleuchte 30, 31 genutzt werden. Bei dieser Ausgestaltung werden somit zwei Leitungen 23, 24 der über die Steckverbindung 22 vermittelten elektrischen Verbindung genutzt, um die Datenübertragung mittels hochfrequenter Modulation der Spannungssignale zu ermöglichen.
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Hierbei kann auf den Leitungen 23, 24 jeweils eine positive Offsetspannung vorgesehen sein, die für eine Energieversorgung der Schlussleuchten 30, 31 dient. Ferner kann der Anhänger 21 beispielsweise einen elektrischen Antrieb 35 und einen elektrischen Akkumulator 36 aufweisen. Die über die hochfrequente Modulation des Spannungssignals beziehungsweise der Spannungssignale auf den Leitungen 23, 24 übertragenen Daten können dann zur Ansteuerung des elektrischen Antriebs 35 dienen.
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Somit kann insbesondere bei einem rein batterieelektrischen Zugfahrzeug 20 eine Verbesserung der Reichweite im Zugbetrieb erzielt werden. Insbesondere kann ausgehend von dem Zugfahrzeug 20 eine Ansteuerung des elektrischen Antriebs 35 erfolgen, um den Energieverbrauch des Zugfahrzeugs 20 zu optimieren. Besonders vorteilhaft ist dies für einen Anhänger 21 aus einer Fahrzeugklasse bis 750 kg Gesamtmasse oder einer Fahrzeugklasse von mehr als 750 kg bis zu 3.500 kg Gesamtmasse. Hierdurch kann beispielsweise eine Reisefahrt in ein Urlaubsgebiet in verbesserter Weise, insbesondere mit einer reduzierten Anzahl an Ladevorgängen für das Zugfahrzeug 20, ermöglicht werden.
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2 und 3 zeigen mögliche Ausgestaltungen der Steckverbindung 22 beziehungsweise der Schnittstelle 37 der Steckverbindung 22. 3 zeigt hierbei eine Ausgestaltung nach ISO 11446. 2 zeigt eine Ausgestaltung nach ISO 1724. Die Schnittstelle 37, die in 2 gezeigt ist, kann gegebenenfalls zusätzlich nach ISO 3732 ausgeführt sein. Somit ist eine 7-polige Ausgestaltung, wie es in 2 gezeigt ist, und eine 13-polige Ausgestaltung, wie es in 3 gezeigt ist, in bevorzugter Weise möglich.
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In 2 und 3 nummerieren die Bezugszeichen 1 bis 7 beziehungsweise 1 bis 13 die einzelnen PINs. Speziell können PIN 5 und PIN 7 entsprechend den Leitungen 23, 24 für die Schlussleuchten 30, 31 dienen und genutzt werden. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die Datenübertragung auch über die Leitung 25 entsprechend PIN 12 ausgewählt sein, der entsprechend der Schnittstelle 37 für künftige Nutzungen frei ist.
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Als Daten können unter anderem Fahrzeugdaten des Zugfahrzeugs 20 genutzt werden, die als Daten an den Anhänger 21 übertragen werden. Dies ist beispielsweise über eine OBD-Dose 38 des Zugfahrzeugs 20 möglich. Je nach Anwendungsfall können allerdings auch andere Ausgestaltungen, insbesondere Schnittstellen, realisiert werden.
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Die Steckverbindung 22 kann beispielsweise zwischen einer Einrichtung 39 des Zugfahrzeugs 20 und einer Einrichtung 40 des Anhängers 21 hergestellt werden, um die Datenübertragung zu ermöglichen. Ferner ist es möglich, einen Tiefpass 41 vorzusehen, um den Gleichspannungsanteil, insbesondere ein Dauerplus, an die linke und rechte Schlussleuchte 30, 31 zu übertragen. Hierdurch können auch Störeinflüsse vermieden werden, die auf Seite der Verbraucher 30, 31, die hier durch die Schlussleuchten 30, 31 gegeben sind, auftreten können.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019122870 A1 [0002]
