DE19620555A1 - Datenkommunikationsgerät für ein von einem Kraftfahrzeug gezogenes Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenkommunikationsgerät für ein von einem Kraftfahrzeug gezogenes Fahrzeug, dem elektrische Betriebsenergie über eine Kabelverbindung zum Kraftfahrzeug übertragen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines derartigen Datenkommunikationsgeräts.

Nutzfahrzeuganhänger (einschließlich Sattelauflieger) erhalten ihre Stromversorgung für Signallampen, Beleuchtung, elektri­ sche Regelschaltungen, einschließlich ein Anti-Blockier-System (ABS) regelmäßig vom ziehenden Kraftfahrzeug. Dies hat zur Folge, daß die elektronischen bzw. elektrischen Funktionsgrup­ pen der Anhänger nicht funktionieren, wenn die Verbindung zum ziehenden Kraftfahrzeug nicht hergestellt ist. Für Nutzfahr­ zeuganhänger und Sattelauflieger ist seit einiger Zeit ein Antiblockiersystem (ABS) vorgeschrieben. Beim ABS nehmen Rad­ sensoren die Bewegung der Räder auf und geben entsprechende Impulse an eine zentrale Steuerung des ABS. Über Pneumatik­ ventile wird die Funktion der Bremsen so gesteuert, daß das Blockieren der Bremsen vermieden wird. Für die Wirksamschal­ tung des ABS des Anhängers muß ein Stecker des Anhängers in eine genormte Steckdose des Fahrzeugs gesteckt werden, damit das Steuergerät seine Stromversorgung erhält. Über die Verbin­ dung ist ferner ein Fehlersignal übertragbar, das angibt, ob das ABS fehlerfrei arbeitet oder eine in der ABS enthaltene Selbsttesteinrichtung einen Funktionsfehler detektiert hat. Neu entwickelte Antiblockiersysteme weisen eine erweiterte Steuerung auf, in der weitere Daten wie Luftfederung, Fehler­ art und ein elektronischer Wegstreckenzähler integriert sein können. Darüber hinaus kann eine Belagverschleißüberwachung für die Bremsen durchgeführt und die entsprechenden Daten ab­ gespeichert werden. Die Ausgabe dieser Daten erfolgt regelmäßig über eine Diagnosesteckdose von Hand und erfordert eine manuelle Dokumentation oder über ein anschließbares tragbares Terminal, auf das die Daten übertragen werden können.

Es besteht vielfach ein erhebliches Bedürfnis, bei Anhängern die zurückgelegte Wegstrecke manipulationssicher zu erfassen. Die elektronische Wegstreckenzählung durch Zählung der Rad­ impulse des ABS versagt, wenn der Fahrer aus Manipulations­ gründen auf die Wirksamschaltung des ABS verzichtet, den ABS-Stecker also zieht und damit die durch das Zugfahrzeug be­ wirkte Stromversorgung des ABS unterbricht. In diesem Fall ist zwar das ABS nicht mehr wirksam, die pneumatisch normal wir­ kenden Bremsen funktionieren jedoch weiterhin.

Bekannt ist ferner, Anhänger mit einem mechanischen Wegstrecken­ zähler an der Radnabe auszustatten. Diese sind jedoch im rauhen Betrieb störanfällig und darüber hinaus leicht mani­ pulierbar.

Die vorliegende Erfindung geht daher von der Problemstellung aus, Anhängerdaten weitgehend manipulationssicher zu erfassen und leicht handhabbar übermitteln zu können.

Ausgehend von dieser Problemstellung ist ein Datenkommunika­ tionsgerät der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gekenn­ zeichnet durch eine eigene Stromversorgung, eine Datenerfas­ sungseinheit und eine drahtlose kurzreichweitige Sende- und Empfangseinrichtung zur Übertragung von Daten der Datener­ fassungseinheit auf eine externe Sende- und Empfangsstation.

Durch das erfindungsgemäße Datenkommunikationsgerät erfolgt die Datenerfassung für den Anhänger autark vom Zugfahrzeug, so daß eine Unterbindung der Stromversorgung durch Unterbrechen der Stromversorgung vom Zugfahrzeug aus nicht möglich ist. Die Übergabe der in der Datenerfassungseinheit gespeicherten Daten erfolgt mit dem erfindungsgemäßen Datenkommunikationsgerät drahtlos über eine kurzreichweitige Sende- und Empfangsein­ richtung auf eine externe Sende- und Empfangsstation. Dadurch kann die Datenkommunikation regelmäßig bei einer Vorbeifahrt an einer externen Sende- und Empfangsstation vorgenommen wer­ den, wobei zweckmäßigerweise die Sende- und Empfangseinrich­ tung des gezogenen Fahrzeugs durch einen Transponder gebildet ist, so daß die Datenkommunikation durch die externe Sende- und Empfangsstation ausgelöst wird.

Für das erfindungsgemäße Datenkommunikationsgerät ist eine wesentliche Voraussetzung, daß es mit einem äußerst geringen Stromverbrauch arbeitet, so daß die eigene Stromversorgung betriebssicher arbeiten kann und beispielsweise nicht auf sich leerende Batterien o.a. angewiesen ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an wenigstens einem Rad des gezogenen Fahrzeugs ein Im­ pulsgeber vorgesehen, der in Abhängigkeit von der Bewegung des Rades Impulse abgibt, die zumindest auch auf eine Stromversor­ gungseinheit mit einem Gleichrichter gelangen, so daß aus den vorzugsweise auch als Meßimpulse verwendeten Impulsen die Energie für die Datenerfassungseinheit erzeugt wird. Selbst­ verständlich kann dabei eine Stützbatterie zur ergänzenden Stromversorgung vorgesehen werden, wenn beispielsweise während einer extremen Langsamfahrt die durch die Impulse übertragene elektrische Energie zu gering werden sollte. Als Ergänzung für die Stromversorgung kann ferner ein Anschluß an die Stromver­ sorgung von Rücklicht, Bremslicht und Fahrtrichtungsanzeiger vorgesehen werden, aus dem ggf. Energie entnommen werden kann, die vorzugsweise in einem aufladbaren Akkumulator ge­ speichert wird.

Die kurzreichweitige drahtlose Datenkommunikation findet vor­ zugsweise im GHz-Bereich statt. Ein derartiges Datenkommunika­ tionssystem, das mit einem Transponder im Fahrzeug arbeitet, ist aus Vorschlägen für die Verkehrsleittechnik, insbesondere die automatische Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren, be­ kannt und beispielsweise in der DE 42 13 880 A1 im Prinzip erläutert.

Die in dem erfindungsgemäßen Datenkommunikationsgerät vorgese­ hene Datenerfassungseinheit kann in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform Teil einer im gezogenen Fahrzeug installierten Steuerung für eine Bremsenblockierschutzeinrichtung sein. Ins­ besondere ist der Impulsgeber vorzugsweise zugleich ein Sensor der Blockierschutzeinrichtung. Da aus den Radimpulsen der Sen­ soren der Blockierschutzeinrichtung alle Bewegungen der Räder ermittelt und ausgewertet werden können, können diese ohne weiteres zur Ermittlung der zurückgelegten Wegstrecke verwen­ det werden.

Die erfindungsgemäße Datenerfassungseinheit kann selbstver­ ständlich auch weitere Daten aufnehmen oder mit anderen Daten­ quellen vernetzt sein. Hierzu gehören alle Datenquellen der bekannten ABS-Einrichtungen. Zusätzliche Daten sind Identifi­ kationsdaten für den Anhänger und ggf. sonstige Daten, die insbesondere auch zur Steuerung einer Wegfahrsperrfunktion für den Anhänger verwendbar sind, um nur einen autorisierten Ge­ brauch des Anhängers zu erlauben. Die Wegfahrsperrfunktion kann beispielsweise durch eine gemeinsame Wirksamsteuerung aller Bremsen des Anhängers erfolgen, also über die zum ABS gehörenden Pneumatikventile.

Das erfindungsgemäße Datenkommunikationsgerät läßt sich ins­ besondere mit Vorteil bei Verleihstationen für Anhänger ver­ wenden, bei denen eine automatische Ausgabe- und Rückgabe­ kontrolle für das gezogene Fahrzeug mit der externen Sende- und Empfangsstation vorgenommen werden kann. Ferner ist es möglich, die Daten des Anhängers auch zur Steuerung von Ein­ fahrts- und/oder Ausfahrtskontrollen zu verwenden.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Sende- und Empfangsstation,

Fig. 2 eine schematische Darstellung für eine Hilfs- Stromversorgung aus der Stromversorgung für Blink- und Warnleuchten des Anhängers.

In Fig. 1 ist eine Sende- und Empfangsstation 1 dargestellt, die stationär installiert und mit einer Auswertungszentrale 2 verbunden sein kann. Die Sende- und Empfangsstation weist eine Antenne 3 auf, die für eine kurzreichweitige Übertragung von Daten im Zusammenspiel mit einer Antenne 4 eines Anhängers 5, der ein gezogenes Fahrzeug ist, ausgelegt ist. Die Antenne 4 des Anhängers 5 ist Teil einer Sende- und Empfangseinrichtung 6, die vorzugsweise als Transponder ausgebildet und zur Kom­ munikation mit der Sende- und Empfangsstation auf einer Fre­ quenz von 5,8 GHz bestimmt ist. Die Kommunikation zwischen der Sende- und Empfangsstation 1 und der Sende- und Empfangsein­ richtung 6 erfolgt sequentiell durch Aussenden einer Impuls­ folge der Sende- und Empfangsstation 1 (Uplink) und durch Mo­ dulation der Impulsfolge zur Übertragung von Dateninforma­ tionen durch den Transponder 6 und Rücksendung der modulierten Impulssignale (Downlink). Der Vorteil dieses Kommunikations­ verfahrens, das beispielsweise in der DE 42 13 880 A1 be­ schrieben ist, besteht darin, daß die vom Transponder benö­ tigte Energie 6 aus den von der Sende- und Empfangsstation 1 übersandten Impulssignalen gewonnen wird.

Die von der Sende- und Empfangseinrichtung 6 übertragenen Da­ ten werden in einer Datenerfassungseinheit 7 erzeugt und auf­ bereitet.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind an vier Rädern 8 des Anhängers 5 jeweils ein Sensor 9 angeschlossen, der Aus­ gangsimpulse in Abhängigkeit von der Bewegung des zugeordneten Rades 8 erzeugt, also einen Impulsgenerator darstellt, der Impulse in Abhängigkeit von der Bewegung der Räder 8 erzeugt. Die Impulse der Sensoren 9 gelangen auf eine Steuerung 10, in der die Bewegungen der Räder 8 ausgewertet und ABS-Steuersig­ nale erzeugt, mit denen die Wirkung der Bremsen gesteuert wird.

Die Impulse der Sensoren 9 gelangen ferner auf einen Wegstreckenzähler 11, in dem aus den Impulsen der Sensoren 9 die zurückgelegte Wegstrecke des Anhängers 5 ausgewertet wird. Das gebildete Wegstreckensignal gelangt über eine Kommunika­ tionsschnittstelle und Datenspeicher 12 als aufbereitetes Da­ tensignal zum Transponder 6.

Über die Kommunikationsschnittstelle 12 können auch andere Daten übertragen werden, die in anderer Weise, ggf. durch spezielle Sensoren oder durch am Anhänger 5 vorgesehene Lese­ geräte erfaßt werden. Eine Stufe zur Erfassung dieser anderen Daten ist in der Zeichnung schematisch als Datenerfassungsstufe 13 dargestellt. In diese Datenerfassungsstufe 13 können bei­ spielsweise auch Daten zur Identifizierung des speziellen An­ hängers 5 eingegeben werden, so daß die Sende- und Empfangs­ station 1 zum automatischen Einchecken und Auschecken in einer Verleihstation für Anhänger 5 ausgenutzt werden kann. In ent­ sprechender Weise kann auch die Einfahrt bzw. Ausfahrt zu bzw. von der Verleihstation, beispielsweise durch eine Schranke, kontrolliert werden.

Um die erfindungsgemäß benötigte eigene Stromversorgung für die Datenerfassungseinheit 7 und insbesondere für den Weg­ streckenzähler 11 und die Bereitstellung der Daten in Kommu­ nikationsstelle und Datenspeicher 12, zu gewährleisten, wer­ den die Ausgangsimpulse der Sensoren 9 auch auf eine Strom­ versorgungseinheit 14 geleitet, in der die Impulse gleich­ gerichtet werden und hieraus eine Gleichspannung zur Versor­ gung der Datenerfassungseinheit 7 gebildet wird. Dabei wird davon ausgegangen, daß eine Stromversorgung für den Weg­ streckenzähler 11 nur erforderlich ist, wenn sich die Räder 8 auch tatsächlich bewegen.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur zwei der vier dar­ gestellten Sensoren 9 mit der Stromversorgungseinheit 14 ver­ bunden. Regelmäßig werden aber alle vier Sensoren 9 an die Stromversorgungseinheit 14 angeschlossen sein.

Für den Fall einer sehr langsamen Bewegung der Räder 8 kann es vorkommen, daß die von der Stromversorgungseinheit 14 pro­ duzierte Gleichspannung zu niedrig ist, um die Datenerfas­ sungseinheit 7 zu versorgen. Für diesen Fall kann die Strom­ versorgungseinheit 14 mit einer Stützbatterie 15 ausgestattet sein, die für die extremen Ausnahmefälle einer besonders lang­ samen Fahrt die Stromversorgung übernimmt. Die Stützbatterie 15 kann dabei als Akkumulator ausgebildet sein, der immer wie­ der aufgeladen werden kann.

Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Stromversorgung der ABS-Steuerung 10 durch Abzweigungsleitungen 16 aus Stromver­ sorgungsleitungen 17 für Blink- und Warnleuchten 18 des Anhän­ gers 5. Die Stromversorgungsleitungen 17 werden über einen Anschlußstecker 19 des Anhängers 5 vom Zugfahrzeug versorgt, was ebenfalls über die Aufladung einer Stützbatterie erfolgen kann.

Auch das ABS-Steuergerät 10 ist über einen Stecker 20 mit dem Zugfahrzeug verbunden.

Die erfindungsgemäße Datenerfassungseinheit 7 und die Sende- und Empfangseinrichtung 6 können unabhängig von einer Strom­ versorgung des Zugfahrzeugs betrieben werden und sind immer betriebsbereit, so daß eine Wegstreckenzählung ständig statt­ findet. Die dabei ermittelten Daten werden in dem Daten­ speicher 12 gespeichert und sind durch eine Sende- und Empfangsstation 1 im Zusammenwirken mit der Sende- und Empfangseinrichtung 6 des Anhängers 5 ständig abrufbar und überprüfbar.

Erstmalig ist somit auf elektronischem Wege eine vollständige, weitgehend manipulationssichere und ständig kontrollierbare Erfassung der zurückgelegten Wegstrecke des Anhängers 5 mög­ lich geworden.

Claims (14)

1. Datenkommunikationsgerät für ein von einem Kraftfahrzeug gezogenes Fahrzeug (5), dem elektrische Betriebsenergie über eine Kabelverbindung zum Kraftfahrzeug übertragen wird, gekennzeichnet durch eine eigene Stromversorgung (14), eine Datenerfassungseinheit (7) und durch eine drahtlose kurzreichweitige Sende- und Empfangseinrichtung (6) zur Übertragung von Daten der Datenerfassungseinheit (7) auf eine externe Sende- und Empfangsstation (1).

2. Datenkommunikationsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen Impulsgeber (9), der in Abhängig­ keit von der Bewegung eines Rades (8) des gezogenen Fahr­ zeugs (5) Impulse abgibt und durch eine Stromversorgungs­ einheit (14) mit einem Gleichrichter für die ihr zuge­ führten Impulse.

3. Datenkommunikationsgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch eine Stützbatterie (15) zur ergänzenden Stromversorgung.

4. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Anschluß an die Stromver­ sorgung von Rücklicht, Bremslicht und Fahrtrichtungsan­ zeiger zur ergänzenden Stromversorgung.

5. Datenkommunikationsgerät nach Anspruch 3 oder 4, gekenn­ zeichnet durch einen durch überschüssige elektrische Energie aufladbaren Akkumulator.

6. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangs­ einrichtung (6) durch einen Transponder gebildet ist.

7. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangs­ einrichtung (6) zum Senden und Empfangen auf einer Fre­ quenz im GHz-Bereich ausgelegt ist.

8. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenerfassungseinheit (7) Teil einer im gezogenen Fahrzeug (5) installierten Steuerung (10) für eine Bremsen-Blockierschutzeinrichtung ist.

9. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber zugleich ein Sensor (9) der Blockierschutzeinrichtung ist.

10. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch eine Auswertungsstufe (11) zur Auswertung der Impulse mehrerer, den Rädern (8) zugeord­ neter Impulsgeber (9) zur Ermittlung der zurückgelegten Wegstrecke.

11. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Vernetzung der Datenerfas­ sungseinheit (7) mit anderen Datenquellen.

12. Datenkommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung zur Durch­ führung einer Wegfahrsperrenfunktion.

13. Verwendung eines Datenkommunikationsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zur Ausgabe- und Rückgabekontrolle des gezogenen Fahrzeugs (5).

14. Verwendung eines Datenkommunikationsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Steuerung von Einfahrts- und/oder Ausfahrtskontrollen.