EP2073174A2

EP2073174A2 - Digitales Datenübertragungssystem, digitales Tachographensystem und Verfahren zum Betreiben eines Tachographensystems

Info

Publication number: EP2073174A2
Application number: EP08105984A
Authority: EP
Inventors: Roland Lange; Ulrich MÜNCH; Gerhard Rombach
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Aumovio Germany GmbH
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2028-12-16
Also published as: DE102007062489A1; EP2073174A3; EP2073174B1

Abstract

Ein digitales Datenübertragungssystem ist eingerichtet zum Betrieb mit einer digitalen Fahrtenschreibereinheit (TCO), die einen Betriebsversorgungseingang (I15) und eine Datenschnittstelle (DINT) zum Austauschen von in der Fahrtenschreibereinheit (TCO) gespeicherten Daten aufweist. Das Datenübertragungssystem weist einen ersten Anschluss (V1) zur Zuführung einer Versorgungsspannung (VB), einen Betriebsversorgungsausgang (015), der mit dem Betriebsversorgungseingang (I15) verbunden werden kann, und eine Datenentladeeinheit (RDD) auf. Die Datenentladeeinheit (RDD) hat einen Versorgungseingang (V30), der mit dem ersten Anschluss (V1) gekoppelt ist, eine interne Datenschnittstelle (INT), die mit der Datenschnittstelle (DINT) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) koppelbar ist, und eine externe Datenschnittstelle (EXT) zum Weiterleiten von Daten von der beziehungsweise an die interne Datenschnittstelle (INT). Die Datenentladeeinheit (RDD) ist dabei dazu eingerichtet, in Abhängigkeit einer Anforderung einer Datenübertragung zwischen der internen Datenschnittstelle (INT) und der Datenschnittstelle (DINT) eine Versorgung des Betriebsversorgungsausgang (015) mit einer aus der am ersten Anschluss anliegenden Versorgungsspannung (VB) abgeleiteten Betriebsspannung zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft ein digitales Datenübertragungssystem, das zum Betrieb mit einer digitalen Fahrtenschreibereinheit eingerichtet ist, ein digitales Tachographensystem mit einem solchen Datenübertragungssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Tachographensystems in einem Fahrzeug.
Fahrtenschreiber sind üblicherweise Kontrollgeräte, die dafür vorgesehen sind, in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Güter- oder Fahrgästetransportfahrzeug installiert zu werden, um eine Überwachung der Aktivitäten eines Fahrers des Fahrzeugs zu ermöglichen. Ein Fahrtenschreiber hat dabei insbesondere die Funktion, Fahrerdaten bezüglich Aktivitäten eines Fahrers des Fahrzeugs aufzuzeichnen, zu verarbeiten und zu speichern, um die Überwachung dieser Aktivitäten durch einen Kontrolleur zu ermöglichen.
Frühere Fahrtenschreiber mit Scheiben sind heutzutage durch elektronische Fahrtenschreiber mit digitaler Datenspeicherung, welche auch als digitale Fahrtenschreiber bezeichnet werden können, ersetzt. Derartige digitale Fahrtenschreiber sind im europäischen Raum auch beispielsweise in neu zugelassenen Fahrzeugen zum Gütertransport vorgeschrieben.
Im Betrieb des Fahrzeugs erfolgt durch den Fahrtenschreiber eine Aufzeichnung, Speicherung und Verarbeitung von Fahrzeugbetriebsparametern, insbesondere von Geschwindigkeiten und Fahrzeiten, aber auch anderen Informationen. Auch während eines Stillstands des Fahrzeugs müssen weiter bestimmte Parameter aufgezeichnet werden, beispielsweise Arbeitszeitdaten bei Ladevorgängen von transportierten Gütern. Daher ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Fahrtenschreibers dauerhaft mit einer Betriebsspannung, z. B. einer Batteriespannung des Fahrzeugs versorgt wird.
Für Fahrzeuge, die zum Transport besonderer Gefahrgüter vorgesehen sind, können auch entsprechend europäischer Transportvorschriften wie zum Beispiel dem Europäischen Übereinkommen über die Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße, ADR, bestimmte Strom- beziehungsweise Spannungsbedingungen im Fahrzeug erfüllt sein. Beispielsweise muss es möglich sein, das gesamte Fahrzeug durch einen Hauptschalter strombeziehungsweise spannungsfrei schalten zu können, mit Ausnahme des oben angeführten Teils des Fahrtenschreibers. Des Weiteren sind entsprechend der oben angeführten ADR-Norm nur bestimmte Stromstärken für diese verbleibende Spannung zulässig. Der restliche Teil des Fahrtenschreibers, welcher für die Aufzeichnung der Fahrzeugsbetriebsparameter im Betrieb des Fahrzeugs zuständig ist, wird beispielsweise über eine zündungsabhängige Spannungsversorgung des Fahrzeugs versorgt.
Ein Auslesen der im Fahrtenschreiber gespeicherten Parameter zur Kontrolle beziehungsweise Auswertung in einer externen Auswertestelle kann ebenfalls von der zündungsabhängigen Spannungsversorgung abhängig sein. Demnach ist bei einem herkömmlichen Fahrtenschreiber kein Auslesen möglich, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist. Ein Anschluss an eine dauerhafte Versorgungsspannung beziehungsweise eine direkte Versorgung mit der Batteriespannung, um den Fahrtenschreiber während einer Datenübertragung mit Spannung zu versorgen, ist wiederum wegen der ADR-Norm nicht ohne weiteres zulässig.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Datenübertragungssystem und ein Tachographensystem mit dem Datenübertragungssystem anzugeben, die eine Datenübertragung mit einem Fahrtenschreiber unabhängig von einer dauerhaften Spannungsversorgung ermöglichen. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Tachographensystems in einem Fahrzeug aufzuzeigen, mit dem eine Datenübertragung mit einem Fahrtenschreiber vereinfacht möglich ist.
Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Ausführungsbeispiel eines digitalen Datenübertragungssystems ist dieses eingerichtet zum Betrieb mit einer digitalen Fahrtenschreibereinheit, die einen Betriebsversorgungseingang und eine Datenschnittstelle zum Austauschen von in der Datenschreibereinheit gespeicherten Daten aufweist. Das Datenübertragungssystem weist hierzu einen ersten Anschluss zur Zuführung einer Versorgungsspannung, einen Betriebsversorgungsausgang sowie eine Datenentladeeinheit auf. Der Betriebsversorgungsausgang ist dazu eingerichtet, im Betrieb des Datenübertragungssystems mit dem Betriebsversorgungseingang der Fahrtenschreibereinheit verbunden zu sein. Die Datenentladeeinheit weist einen Versorgungseingang, der mit dem ersten Anschluss gekoppelt ist, eine interne Datenschnittstelle, die mit der Datenschnittstelle der Fahrtenschreibereinheit koppelbar ist, und eine externe Datenschnittstelle zum Weiterleiten von Daten von der und/oder an die interne Datenschnittstelle auf. Die Datenentladeeinheit ist dabei eingerichtet, in Abhängigkeit einer Anforderung einer Datenübertragung zwischen der internen Datenschnittstelle und der Datenschnittstelle der Fahrtenschreibereinheit eine Versorgung des Betriebsversorgungsausgangs mit einer aus der am ersten Anschluss anliegenden Versorgungsspannung abgeleitete Betriebsspannung zu steuern.
Da bei einer Fahrtenschreibereinheit üblicherweise die dauerhaft anliegende Versorgungsspannung nicht dafür verwendet wird, die für eine Datenübertragung notwendigen Bauteile und Baugruppen mit Energie zu versorgen, kann es erforderlich sein, dass eine notwendige Betriebsspannung anderweitig zugeführt wird. Bei ausgeschalteter Zündung des Fahrzeugs steht aber auch versorgungsspannungsmäßig hinter einem entsprechenden Zündungsschalter keine Spannung für die Versorgung der Datenübertragung zur Verfügung. Jedoch kann mit dem vorgeschlagenen Datenübertragungssystem im Falle einer Anforderung einer Datenübertragung zwischen der internen Schnittstelle der Datenentladeeinheit und der Datenschnittstelle der Fahrtenschreibereinheit eine Betriebsspannung vom Datenübertragungssystem an die Fahrtenschreibereinheit bereitgestellt werden. Dadurch kann eine Datenübertragung auch bei ausgeschalteter Zündung des Fahrzeugs erfolgen. Da somit in diesem Zustand, das heißt bei ausgeschalteter Zündung, nur im Falle einer Datenübertragung eine Betriebsspannung an die Fahrtenschreibereinheit bereitgestellt wird, kann eine Datenübertragung erfolgen, unabhängig von einem Bereitstellen einer dauerhaften Spannungsversorgung für die Fahrtenschreibereinheit. Des Weiteren ist der Energieverbrauch des Systems durch beispielsweise wegfallende Verlustleistungen reduziert.
In einer weiteren Ausführungsform des Datenübertragungssystems weist dieses einen zweiten Anschluss auf, an dem die Versorgungsspannung über eine Zündschaltervorrichtung zuführbar ist. Die Versorgungsspannung am ersten Anschluss ist dabei über eine Schalteinrichtung zur Stromfreischaltung zuführbar. Die Datenentladeeinheit ist in diesem Fall eingerichtet, die Versorgung des Betriebsversorgungsausgangs auch in Abhängigkeit einer Spannung am zweiten Anschluss zu steuern.
Beispielsweise kann also in dem System ein Hauptschalter vorgesehen sein, welcher im geöffneten Zustand das gesamte Fahrzeug beziehungsweise das gesamte System stromfrei schaltet. In diesem Fall kann also eine Spannungsversorgung der Datenentladeeinheit von einem Schaltzustand der Schalteinrichtung zur Stromfreischaltung abhängig sein. Eine Datenübertragung, die durch die Datenentladeeinheit gesteuert ist, kann demnach bei geöffneter Schalteinrichtung ausgeschlossen werden. Aus diesem Grund ist es auch nicht notwendig, die Datenentladeeinheit in Bezug auf einzuhaltende ADR-Normen zu dimensionieren. Anders ausgedrückt eignet sich ein Datenübertragungssystem gemäß dieser Ausführungsform bevorzugt für Fahrzeuge, die ADR-Bestimmungen unterliegen.
Eine Spannung am zweiten Anschluss, die in Abhängigkeit eines Schaltzustands einer Zündschaltervorrichtung anliegt, kann zudem von der Datenentladeeinheit ausgewertet werden. Beispielsweise steuert die Datenentladeeinheit die Spannung am Betriebsversorgungsausgang derart, dass im Falle des Vorliegens einer Versorgungsspannung am zweiten Anschluss die Betriebsspannung am Betriebsversorgungsausgang und damit auch am Betriebsversorgungseingang der Fahrtenschreibereinheit anliegt. Bei einer Anforderung einer Datenübertragung ist es in diesem Fall nicht notwendig, die Betriebsspannung gesondert an die Fahrtenschreibereinheit abzugeben.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Datenübertragungssystems ist die Datenentladeeinheit eingerichtet, die Anforderung einer Datenübertragung über die interne Datenschnittstelle an die Fahrtenschreibereinheit abzugeben.
Anders ausgedrückt wird über die interne Schnittstelle eine Information an die Fahrtenschreibereinheit abgegeben, mit der das Übermitteln von Fahrzeugbetriebsparametern aus der Fahrtenschreibereinheit angefordert wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Information an die Fahrtenschreibereinheit abgegeben werden, dass Betriebsparameter, Daten, Programme, Parameter oder Kommandos von der Datenentladeeinheit in die Fahrtenschreibereinheit eingelesen werden sollen.
In einer alternativen Ausführungsform weist die Datenentladeeinheit einen Triggerausgang auf, der im Betrieb des Datenübertragungssystems mit einem Triggereingang der Fahrtenschreibereinheit koppelbar ist. Die Datenentladeeinheit ist dabei eingerichtet, die Anforderung einer Datenübertragung über den Triggerausgang an die Fahrtenschreibereinheit abzugeben. Die Anforderung kann dabei die gleichen Informationen enthalten wie im vorigen Ausführungsbeispiel beschrieben. Die eigentliche Datenübertragung zwischen der Fahrtenschreibereinheit und der Datenentladeeinheit findet in diesem Fall jedoch wiederum über die interne Datenschnittstelle und die Datenschnittstelle der Fahrtenschreibereinheit statt. Beispielsweise sind die über den Triggerausgang und Triggereingang übermittelten Informationen über eine einfache und/oder schnelle Schnittstelle übertragbar, so dass Reaktionszeiten bis zum Beginn einer Datenübertragung vorteilhaft verringert sind.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Datenübertragungssystem ferner einen steuerbaren Schalter auf, über den in Abhängigkeit der Steuerung durch die Datenentladeeinheit die Betriebsspannung an den Betriebsversorgungsausgang zuführbar ist.
Die Datenentladeeinheit kann beispielsweise für die entsprechende Steuerung ein Steuersignal erzeugen, welches dem steuerbaren Schalter zugeführt wird. Beispielsweise ist der steuerbare Schalter eingangsseitig mit dem ersten Anschluss und ausgangsseitig mit dem Betriebsversorgungsausgang gekoppelt.
Die interne Datenschnittstelle der Datenentladeeinheit und die Datenschnittstelle der Fahrtenschreibereinheit können beispielsweise als serielles BUS-System ausgeführt sein. Mögliche Ausführungsformen sind hier zum Beispiel ein CAN-BUS, K-Line oder andere im Fahrzeugbereich üblicherweise eingesetzte BUS-Systeme.
Die Daten, die von der Datenentladeeinheit über die interne Datenschnittstelle ausgetauscht werden, können über die externe Datenschnittstelle beispielsweise an ein Auswertegerät weiter gegeben werden. Die externe Datenschnittstelle kann beispielsweise als leitungsgebundene Schnittstelle ausgeführt sein. Hierunter können beispielsweise eine CAN-Verbindung, eine Flex-Ray-Verbindung, eine Verbindung über ein PC-BUS-System wie USB, Firewire oder ähnliches verwendet werden. Neben den genannten galvanischen Verbindungen ist es auch möglich, Lichtwellenleiter-basierte Verbindungen für die externe Datenschnittstelle vorzusehen.
Alternativ kann die externe Datenschnittstelle auch als eine drahtlose Verbindung, beispielsweise als Hochfrequenzverbindung vorgesehen sein. Eine Übertragung über die externe Datenschnittstelle kann beispielsweise über GSM, GPRS, DECT, WLan, Bluetooth oder einer anderen Funktechnologie erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel eines digitalen Tachographensystems umfasst ein digitales Datenübertragungssystem nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Ferner sind ein dritter Anschluss zur dauerhaften Zuführung der Versorgungsspannung und die digitale Fahrtenschreibereinheit mit einem Dauerversorgungseingang, der mit dem dritten Anschluss gekoppelt ist, dem Betriebsversorgungseingang und der Datenschnittstelle vorgesehen. Der Betriebsversorgungsausgang der Datenentladeeinheit ist hierbei mit dem Betriebsversorgungseingang der Fahrtenschreibereinheit gekoppelt. Weiterhin ist auch die interne Datenschnittstelle mit der Datenschnittstelle der Fahrtenschreibereinheit gekoppelt.
Mit einem derartigen Tachographensystem ist es möglich, eine Datenübertragung von in der Fahrtenschreibereinheit gespeicherten Daten unter Einhaltung von ADR-Bedingungen durchzuführen. Eine dauerhafte Versorgung der Fahrtenschreibereinheit, beispielsweise um auch während Be- und Entladevorgängen des Fahrzeugs Arbeitszeitdaten erfassen und aufzeichnen zu können, erfolgt in diesem Fall über den dritten Anschluss. Eine Datenübertragung ist nur für den Fall möglich, dass die Betriebsspannung am Betriebsversorgungseingang beziehungsweise Betriebsversorgungsausgang anliegt. Dies kann beispielsweise von einer Schalterstellung eines Hauptschalters des Fahrzeugs abhängig sein.
Die Fahrtenschreibereinheit umfasst beispielsweise eine Basisversorgungseinheit, die an den Dauerversorgungseingang angeschlossen ist, und eine Betriebseinheit, die an den Betriebsversorgungseingang angeschlossen ist. Die Betriebseinheit ist dabei dazu eingerichtet, Fahrzeugsbetriebsparameter aufzuzeichnen und zu verarbeiten und über die Datenschnittstelle auszutauschen, wobei die Betriebseinheit in diesem Fall die Datenschnittstelle umfasst.
In einer Ausführungsform des Tachographensystems kann die Betriebseinheit dazu eingerichtet sein, die Fahrzeugbetriebsparameter über die Datenschnittstelle in Abhängigkeit einer jeweiligen Autorisierung abzugeben. Beispielsweise kann die Autorisierung über eine entsprechende Code-Karte, welche in die Fahrtenschreibereinheit eingeführt wird, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass eine Autorisierung durch Eingabe eines Passworts oder Code-Worts oder einer PIN durchgeführt wird. Damit können sensible, unter Umständen personenbezogene Daten vor einem unberechtigten Zugriff geschützt werden. Anders ausgedrückt gibt die Fahrtenschreibereinheit die gespeicherten Daten in diesem Fall nicht auf einfache Anforderung zur Datenübertragung von der Datenentladeeinheit ab, sondern macht die Übertragung zusätzlich von der Autorisierung abhängig.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Tachographensystems kann zwischen dem Dauerversorgungseingang und dem dritten Anschluss ein Sicherungselement vorgesehen sein, das die Fahrtenschreibereinheit vor einer zu hohen Stromaufnahme schützt. Ein derartiges Sicherungselement, welches ebenfalls ADR-Normen unterworfen sein kann, ist beispielsweise gasdicht und extra gekapselt ausgeführt, um zusätzlichen Explosionsschutz zu gewährleisten.
In einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betreiben eines Tachographensystems in einem Fahrzeug wird eine dauerhafte Versorgungsspannung bereitgestellt. Des Weiteren wird in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs eine geschaltete Versorgungsspannung bereitgestellt, die aus der dauerhaften Versorgungsspannung abgeleitet ist. Die dauerhafte Versorgungsspannung wird einem Dauerversorgungseingang einer digitalen Fahrtenschreibereinheit zugeführt. Es wird eine Anforderung einer Datenübertragung mit der Fahrtenschreibereinheit empfangen und eine Betriebsspannung aus der geschalteten Versorgungsspannung bereitgestellt und an einen Betriebsversorgungseingang der Fahrtenschreibereinheit zugeführt, jeweils in Abhängigkeit der Anforderung. Während die Fahrtenschreibereinheit mit der Betriebsspannung versorgt wird, kann die Datenübertragung mit der Fahrtenschreibereinheit durchgeführt werden. Mit einem derartigen Verfahren ist es vereinfacht möglich, eine Datenübertragung mit einer Fahrtenschreibereinheit unabhängig von einer dauerhaften Spannungsversorgung zu ermöglichen.
Der Betriebszustand, in dessen Abhängigkeit die geschaltete Versorgungsspannung bereitgestellt wird, kann beispielsweise eine notwendige Stromfreischaltung sein, die bei einem Be- oder Entladevorgang des Fahrzeugs erfolgt, um Sicherheitsvorschriften, beispielsweise gemäß der ADR-Norm zu erfüllen.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird eine Zündungsspannung aus der geschalteten Versorgungsspannung in Abhängigkeit eines weiteren Betriebszustandes des Fahrzeugs bereitgestellt. In diesem Fall wird die Betriebsspannung auch in Abhängigkeit der Zündungsspannung bereitgestellt und an den Betriebsversorgungseingang der Fahrtenschreibereinheit zugeführt.
Der weitere Betriebszustand des Fahrzeugs kann beispielsweise durch eine eingeschaltete Zündung im Betrieb beziehungsweise beim Fahren des Fahrzeugs gegeben sein.

Im Folgenden wird die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Elemente tragen dabei gleiche Bezugszeichen. Es zeigen:

Figur 1	ein erstes Ausführungsbeispiel eines digitalen Tachographensystems mit einem digitalen Datenübertragungssystem,
Figur 2	ein zweites Ausführungsbeispiel eines digitalen Tachographensystems mit einem digitalen Datenübertragungssystem und
Figur 3	ein drittes Ausführungsbeispiel eines digitalen Tachographensystems mit einem digitalen Datenübertragungssystem.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines digitalen Tachographensystems mit einem digitalen Datenübertragungssystem und einer digitalen Fahrtenschreibereinheit TCO. Als primäre Spannungsversorgungsquelle ist eine Batterie BAT vorgesehen, an der eine Versorgungsspannung VB abgreifbar ist. Ein erster Anschluss V1 ist über eine Schalteinrichtung MS zur Stromfreischaltung mit der Batterie BAT verbunden. Eine derartige Schalteinrichtung MS kann auch als Hauptschalter bezeichnet werden. Die Schalteinrichtung MS ist in diesem Ausführungsbeispiel als zweipolige Schalteinrichtung ausgeführt, die den ersten Anschluss V1 sowohl von einem Pluspol als auch von einem Minuspol der Batterie BAT trennen kann. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Schalteinrichtung MS auch als einpoliger Schalter ausgeführt sein, welche beispielsweise nur den Pluspol der Batterie BAT vom ersten Anschluss trennt beziehungsweise diese miteinander verbindet. Eine Spannung am ersten Anschluss kann auch als Dauerplus- bzw. Dauerminus-Hinter-Hauptschalter bezeichnet werden.
Ein zweiter Anschluss V2 ist über eine Zündschaltervorrichtung IGN mit dem ersten Anschluss V1 gekoppelt. Ein dritter Anschluss V3 ist direkt mit dem Plus- beziehungsweise dem Minuspol der Batterie BAT verbunden und kann somit die Versorgungsspannung VB dauerhaft zur Verfügung stellen. Eine Datenentladeeinheit RDD umfasst einen Steuerteil DCTL, der zur Spannungsversorgung mit einem Versorgungseingang V30 verbunden ist. Der Versorgungseingang V30 wiederum ist an den ersten Anschluss V1 angeschlossen. Die Datenentladeeinheit RDD weist ferner einen zweipoligen steuerbaren Schalter SW auf, der zur Ansteuerung mit einem Steuerausgang C1 des Steuerteils DCTL verbunden ist. Der Schalter SW kann in diesem Ausführungsbeispiel eingangsseitig entweder mit dem zweiten Anschluss V2 oder mit dem ersten Anschluss V1 gekoppelt werden. Ausgangsseitig ist der Schalter SW mit einem Betriebsversorgungsausgang O15 verbunden.
Das Datenübertragungssystem umfasst in diesem Ausführungsbeispiel die Anschlüsse V1, V2, V3, den Betriebsversorgungsausgang O15 und die Datenentladeeinheit RDD.
Die Fahrtenschreibereinheit TCO umfasst eine Betriebsversorgungseinheit BU, die an einen mit dem dritten Anschluss V3 verbundenen Dauerversorgungseingang I30 angeschlossen ist. Eine Betriebseinheit OU ist an einen Betriebsversorgungseingang I15 angeschlossen, der mit dem Betriebsversorgungsausgang O15 gekoppelt ist. Die Basisversorgungseinheit BU und die Betriebseinheit OU sind zwar versorgungsmäßig voneinander getrennt, können jedoch miteinander Daten austauschen, gekennzeichnet durch den beidseitigen Pfeil zwischen Basisversorgungseinheit BU und Betriebseinheit OU. Die Betriebseinheit OU weist ferner eine Datenschnittstelle DINT auf, die mit einer internen Datenschnittstelle INT der Datenentladeeinheit RDD gekoppelt ist. Das Steuerteil DCTL der Datenentladeeinheit RDD ist sowohl mit der internen Datenschnittstelle INT als auch einer externen Datenschnittstelle EXT verbunden. Wegen der dauerhaften Versorgung der Basisversorgungseinheit BU mit der Versorgungsspannung VB durch die Batterie BAT kann die digitale Fahrtenschreibereinheit TCO auch dann einen Basisbetrieb aufrecht erhalten, wenn keine Betriebsspannung am Betriebsversorgungseingang I15 anliegt.
Beispielsweise ist nämlich die Schalteinrichtung MS bei einem Belade- oder Entladevorgang von unter Umständen gefährlichen Gütern an dem Fahrzeug, in dem das Tachographensystem eingebaut ist, in einem geöffneten Zustand, so dass außer an der Basisversorgungseinheit BU keine Versorgungsspannung VB anliegt. In diesem Fall sind also die Betriebseinheit OU und die komplette Datenentladeeinheit RDD stromlos.
Im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs ist hingegen die Schalteinrichtung MS in einem geschlossenen Zustand. Des Weiteren ist auch die Zündschaltervorrichtung IGN geschlossen, so dass sowohl am ersten Anschluss V1 als auch am zweiten Anschluss V2 die Versorgungsspannung anliegt. Dementsprechend werden sowohl der Betriebsversorgungsausgang O15 als auch der Betriebsversorgungseingang I15 mit der Versorgungsspannung VB versorgt, so dass die Betriebseinheit OU in der Lage ist, Fahrzeugbetriebsparameter aufzuzeichnen und zu verarbeiten. Das Steuerteil DCTL in der Datenentladeeinheit RDD kann beispielsweise über die externe Schnittstelle EXT eine Anforderung für eine Datenübertragung zwischen der internen Datenschnittstelle INT und der Datenschnittstelle DINT der Fahrtenschreibereinheit TCO empfangen. Diese Anforderung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel über die Datenschnittstelle DINT an die Betriebseinheit OU weiter gegeben, so dass ein Datenaustausch zwischen der Datenentladeeinheit RDD und der Fahrtenschreibereinheit TCO initiiert wird. Bei der Datenübertragung können sowohl Daten, die in der Fahrtenschreibereinheit TCO gespeichert sind, ausgelesen werden und an die Datenentladeeinheit übermittelt werden, als auch Programme, Programmparameter oder andere Informationen von der Datenentladeeinheit RDD in die Fahrtenschreibereinheit TCO eingelesen werden. Die Datenschnittstelle DINT und die interne Datenschnittstelle INT können demnach auch als bidirektionale Datenschnittstellen bezeichnet werden.
Beispielsweise sind diese Schnittstellen als serielles BUS-System mit einer in der Fahrzeugbranche üblichen Übertragungsart vorgesehen. Beispielsweise sind die Schnittstellen INT, DINT als CAN-BUS-Schnittstelle, als K-Line-Schnittstelle oder als anderes synchrones oder asynchrones serielles BUS-System ausgeführt.
Die Daten, die aus der Fahrtenschreibereinheit TCO ausgelesen werden beziehungsweise in diese eingeschrieben werden, werden in der Datenentladeeinheit RDD über die externe Datenschnittstelle EXT weitergeleitet beziehungsweise von dieser zur Weiterleitung empfangen. Die externe Schnittstelle kann sowohl als leitungsgebundene als auch als drahtlose Schnittstelle ausgeführt sein.
Wenn das Fahrzeug, in dem das Tachographensystem eingebaut ist, steht, aber kein Be- beziehungsweise Entladevorgang vorgenommen wird, ist zwar der Zündungsschalter IGN in einem geöffneten Zustand, die Schalteinrichtung MS jedoch in einem geschlossenen Zustand, so dass am ersten Anschluss V1 die Versorgungsspannung VB anliegt. Somit ist die Datenentladeeinheit RDD über den Versorgungseingang V30 mit Spannung versorgt. Wenn die Datenentladeeinheit RDD in diesem Betriebszustand eine Anforderung zur Datenübertragung von der externen Datenschnittstelle EXT empfängt, kann in Abhängigkeit dieser Anforderung ein Steuersignal über den Steuerausgang C1 derart abgegeben werden, dass der Betriebsversorgungsausgang O15 über den Schalter SW mit dem ersten Anschluss V1 gekoppelt wird. Somit kann die Betriebseinheit OU der Fahrtenschreibereinheit TCO trotz ausgeschalteter Zündung IGN eine Betriebsspannung am Betriebsversorgungseingang I15 empfangen. Demzufolge ist die Betriebseinheit OU in diesem Fall auch in der Lage, eine Datenübertragung mit der Datenentladeeinheit RDD durchzuführen. Am Ende der Datenübertragung kann beispielsweise durch ein weiteres Steuersignal des Steuerteils DCTL am Steuerausgang C1 der Schalter SW so angesteuert werden, dass keine Spannung am Betriebsversorgungsausgang O15 anliegt. Die Betriebseinheit OU ist in diesem Fall wieder spannungsfrei und verbraucht somit keine Leistung. Dies erhöht die Zeit der Verfügbarkeit der Versorgungsspannung VB an der Batterie BAT.
Eine Versorgung mit einer Betriebsspannung der Betriebseinheit OU der Fahrtenschreibereinheit TCO erfolgt somit vollständig gesteuert von der Datenentladeeinheit RDD und ist zumindest nicht vollständig abhängig vom Vorliegen einer Zündungsspannung am zweiten Anschluss V2, mit der herkömmliche Fahrtenschreibereinheiten üblicherweise versorgt werden. Dadurch, dass bei geöffnetem Hauptschalter MS eine Datenübertragung zwischen Datenentladeeinheit RDD und Fahrtenschreibereinheit TCO nicht möglich ist, kann die für diesen Fall notwendige elektrische Sicherheit der gesamten Anordnung beziehungsweise des gesamten Fahrzeugs gewährleistet werden. Beispielsweise ergibt sich somit für ein Tanklastfahrzeug mit einem derartigen Tachographensystem ein erhöhter Explosionsschutz, der dadurch gegeben ist, dass beispielsweise eine Funkenbildung in der Datenentladeeinheit RDD systematisch unterbunden ist.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines digitalen Tachographensystems. Zusätzlich ist eine Auswerteeinheit PC dargestellt, mit der die Datenentladeeinheit RDD Daten austauschen kann. Wie im Ausführungsbeispiel in Figur 1 sind in diesem Ausführungsbeispiel ein erster Anschluss V1, ein zweiter Anschluss V2 und ein dritter Anschluss V3 vorgesehen. Dementsprechend liegt am dritten Anschluss V3 dauerhaft eine von einer Spannungsquelle bereitgestellte Versorgungsspannung VB an, welche dem Dauerversorgungseingang I30 der Fahrtenschreibereinheit TCO sowie dem Versorgungseingang V30 der Datenentladeeinheit RDD zugeführt wird.
Am ersten Anschluss V1 liegt beispielsweise eine Spannung hinter einem Hauptschalter an, welche auch als Dauerplus-Hinter-Hauptschalter bezeichnet werden kann. Der erste Anschluss V1 ist über den Schalter SW15, dessen Ausgang den Betriebsversorgungsausgang O15 darstellt, mit dem Betriebsversorgungseingang I15 der Fahrtenschreibereinheit TCO verbunden. Ein Steueranschluss des Schalters SW ist mit dem Steuerausgang C1 der Datenentladeeinheit gekoppelt. An dem zweiten Anschluss V2 liegt die Versorgungsspannung in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs beziehungsweise eines Schaltzustands eines Zündungsschalters an. Die Spannung am zweiten Anschluss V2 kann demnach auch als Zündungsspannung bezeichnet werden. Die Datenentladeeinheit RDD ist mit dem zweiten Anschluss V2 gekoppelt, um den Spannungszustand an diesem Anschluss V2 auswerten zu können. Des Weiteren ist ein gemeinsamer Bezugspotentialanschluss GND vorgesehen, mit dem sowohl die Fahrtenschreibereinheit TCO als auch die Datenentladeeinheit RDD gekoppelt sind.
Der Schalter SW ist in diesem Ausführungsbeispiel außerhalb der Datenentladeeinheit RDD angeordnet. Alternativ kann er auch, wie in Figur 1 dargestellt, in die Datenentladeeinheit RDD integriert sein.
Die Datenentladeeinheit RDD weist ferner eine externe Datenschnittstelle EXT auf, die als drahtlose Schnittstelle ausgeführt ist. Darüber kann sie mit einer drahtlosen Schnittstelle WS der Auswerteeinheit PC Daten austauschen. Alternativ weist die Datenentladeeinheit RDD eine leitungsgebundene externe Datenschnittstelle EXTA auf, die über eine in der Zeichnung gestrichelt angedeutete Leitungsverbindung mit einem entsprechenden Anschluss der Auswerteeinheit PC verbunden ist.
Wenn über eine der externen Datenschnittstellen EXT, EXTA der Datenentladeeinheit RDD eine Anforderung für eine Datenübertragung mit der Fahrtenschreibereinheit TCO empfangen wird, kann durch ein entsprechendes Steuersignal am Steuerausgang C1 eine leitende Verbindung des ersten Anschlusses V1 mit dem Betriebsversorgungseingang I15 über den Schalter SW hergestellt werden. Für den Fall, dass am ersten Anschluss V1 die Versorgungsspannung VB anliegt, wird eine hier nicht dargestellte Betriebseinheit OU mit Betriebsspannung versorgt, so dass eine Datenübertragung zwischen Datenschnittstelle DINT und interner Datenschnittstelle INT der Datenentladeeinheit RDD möglich ist. Wenn die Datenentladeeinheit RDD jedoch eine Spannung am zweiten Anschluss V2 detektiert, erfolgt in jedem Fall eine Ansteuerung des Schalters SW, so dass die Betriebseinheit OU über den ersten Anschluss V1 mit einer Betriebsspannung versorgt werden kann.
Die Datenentladeeinheit RDD ist in diesem Ausführungsbeispiel dauerhaft mit der Versorgungsspannung VB versorgt, so dass Steuerfunktionen jederzeit ausgeführt werden können. Eine Datenübertragung mit der Fahrtenschreibereinheit TCO ist jedoch wiederum nur für den Fall möglich, dass eine Spannung am ersten Anschluss V1 vorliegt, d. h., wenn ein Hauptschalter geschlossen ist. Alternativ könnte der Versorgungseingang V30 der Datenentladeeinheit RDD anstelle mit dem dritten Anschluss V3 auch mit dem ersten Anschluss V1 verbunden sein, so dass eine Spannungsversorgung der Datenentladeeinheit RDD nur bei geschlossenem Hauptschalter erfolgen würde.
Mögliche Ausführungsformen bezüglich Ausführung der Datenschnittstellen, Aufgaben der Fahrtenschreibereinheit TCO sowie Autorisierungsmöglichkeiten für die Datenübertragung entsprechen denen, welche für das Ausführungsbeispiel in Figur 1 beschrieben sind und werden daher an dieser Stelle nicht weiter erläutert.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines digitalen Tachographensystems, welches in seiner Funktion im Wesentlichen dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Abweichend hiervon weist die Betriebseinheit OU in der Fahrtenschreibereinheit TCO in Figur 3 einen Triggereingang TI auf, welcher mit einem zusätzlichen Triggerausgang TA der Datenentladeeinheit RDD gekoppelt ist. Des Weiteren ist zwischen dem positiven Pol des dritten Anschlusses V3 und dem Dauerversorgungseingang I30 ein Sicherungselement FS vorgesehen.
Das Sicherungselement FS erlaubt beispielsweise eine Strombegrenzung bei der Versorgung der Basisversorgungseinheit BU, wobei ein Grenzwert für den zulässigen Strom beispielsweise durch Sicherheitsvorschriften vorgegeben ist. Durch das Sicherungselement kann beispielsweise ein Explosionsschutz beim Einsatz des Tachographensystems in einem Tank- oder Gefahrgut-Fahrzeug erreicht werden.
Im Fall einer Anforderung einer Datenübertragung zwischen der Datenschnittstelle DINT der Fahrtenschreibereinheit TCO und der internen Schnittstelle INT der Datenentladeeinheit RDD kann diese Anforderung über den Triggerausgang TA an den Triggereingang TI weitergegeben werden. Dadurch wird die Schnittstellenverbindung zwischen den Datenschnittstellen DINT, INT entlastet werden. Beispielsweise ist die Triggerverbindung zwischen Triggerausgang TA und Triggereingang TI einfacher und/oder mit schnellerer Zugriffszeit ausgeführt, so dass eine Datenübertragung, die wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen über die Datenschnittstellen DINT, INT erfolgt, in einem kürzeren Zeitabstand nach der Anforderung erfolgen kann und damit schneller abgeschlossen ist. Durch die zusätzlichen Triggeranschlüsse TI, TA können beispielsweise Reaktionszeiten bis zur Datenübertragung von wenigen Millisekunden erreicht werden, während bei einer Übertragung der Anforderung über die Datenschnittstellen DINT, INT Reaktionszeiten im Bereich von einigen 10 Millisekunden benötigt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 2 alternativ in dem Steuerteil DCTL auch eine Zündungsspannung am Anschluss V2 ausgewertet werden, um den Schaltzustand des Schalters SW zu steuern. Dazu kann der Steuerteil DCTL mit dem zweiten Anschluss V2 verbunden sein. In diesem Fall wird beispielsweise die Spannung am ersten Anschluss V1 für die Versorgung des Betriebsversorgungsausgangs O15 mit der Versorgungsspannung VB verwendet. Diese Ausführung kann auch auf die in Figur 1 gezeigte Anordnung übertragen werden.
Mit einem Datenübertragungssystem beziehungsweise einem Tachographensystem nach einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele ist es möglich, neben der vorteilhaften Datenübertragungsfähigkeit auch eine Anordnung mit kostengünstigem modularen Aufbau bereit zu stellen. Beispielsweise kann ein Schalter SW, über den die Versorgungsspannung als Betriebsspannung an die Fahrtenschreibereinheit zugeführt wird, sowohl in die Datenentladeeinheit RDD integriert sein, als auch als separates Schaltelement innerhalb oder außerhalb der Fahrtenschreibereinheit TCO vorgesehen werden. Des Weiteren kann die Datenentladeeinheit RDD abweichend von den Darstellungen auch in die Fahrtenschreibereinheit TCO integriert werden. Die externe Lösung für die Datenentladeeinheit RDD, wie dargestellt, hat den Vorteil, dass sie auch in bestehende Tachographensysteme integriert werden kann und dies lediglich mit einer Neuverdrahtung des Betriebsversorgungseingangs I15 einer herkömmlichen Fahrtenschreibereinheit TCO verbunden ist.
Die verwendeten Schalter wie z. B. eine Schalteinrichtung MS zur Stromfreischaltung, eine Zündschaltervorrichtung IGN und ein steuerbarer Schalter SW können jeweils sowohl als zweipolige Schalter, die gleichzeitig einen positiven und einen negativen Pol eines Spannungsanschlusses schalten, als auch als einpolige Schalter, welche entweder in einem positiven oder einem negativen Versorgungszweig angeordnet sind, ausgeführt sein.

Claims

Digitales Datenübertragungssystem, eingerichtet zum Betrieb mit einer digitalen Fahrtenschreibereinheit (TCO), die einen Betriebsversorgungseingang (I15) und eine Datenschnittstelle (DINT) zum Austauschen von in der Fahrtenschreibereinheit (TCO) gespeicherten Daten aufweist, das Datenübertragungssystem aufweisend
- einen ersten Anschluss (V1) zur Zuführung einer Versorgungsspannung (VB);

- einen Betriebsversorgungsausgang (O15), der eingerichtet ist, im Betrieb des Datenübertragungssystems mit dem Betriebsversorgungseingang (I15) verbunden zu sein; und

- eine Datenentladeeinheit (RDD), aufweisend einen Versorgungseingang (V30), der mit dem ersten Anschluss (V1) gekoppelt ist, eine interne Datenschnittstelle (INT), die mit der Datenschnittstelle (DINT) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) koppelbar ist, und eine externe Datenschnittstelle (EXT) zum Weiterleiten von Daten von der und/oder an die interne Datenschnittstelle (INT), wobei die Datenentladeeinheit (RDD) eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer Anforderung einer Datenübertragung zwischen der internen Datenschnittstelle (INT) und der Datenschnittstelle (DINT) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) eine Versorgung des Betriebsversorgungsausgangs (O15) mit einer aus der am ersten Anschluss anliegenden Versorgungsspannung (VB) abgeleiteten Betriebsspannung zu steuern.
Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Datenentladeeinheit (RDD) eingerichtet ist, die Anforderung einer Datenübertragung über die interne Datenschnittstelle (INT) an die Fahrtenschreibereinheit (TCO) abzugeben.
Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Datenentladeeinheit (RDD) einen Triggerausgang (TA) aufweist, der mit einem Triggereingang (TI) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) koppelbar ist, und eingerichtet ist, die Anforderung einer Datenübertragung über den Triggerausgang (TA) an die Fahrtenschreibereinheit (TCO) abzugeben.
Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen zweiten Anschluss (V2), an dem die Versorgungsspannung (VB) über eine Zündschaltervorrichtung (IGN) zuführbar ist, wobei die Versorgungsspannung am ersten Anschluss (V1) über eine Schalteinrichtung (MS) zur Stromfreischaltung zuführbar ist und die Datenentladeeinheit (RDD) eingerichtet ist, die Versorgung des Betriebsversorgungsausgangs (O15) auch in Abhängigkeit einer Spannung am zweiten Anschluss (V2) zu steuern.
Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend einen steuerbaren Schalter (SW), über den in Abhängigkeit der Steuerung durch die Datenentladeeinheit (RDD) die Betriebsspannung an den Betriebsversorgungsausgang (O15) zuführbar ist.
Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Datenschnittstelle (DINT) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) und die interne Datenschnittstelle (INT) als serielles Bussystem ausgeführt sind.
Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die externe Datenschnittstelle (EXT) als leitungsgebundene Schnittstelle ausgeführt ist.
Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die externe Datenschnittstelle (EXT) als drahtlose Schnittstelle ausgeführt ist.
Digitales Tachographensystem, umfassend
- ein digitales Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8;

- einen dritten Anschluss (V3) zur dauerhaften Zuführung der Versorgungsspannung (VB); und

- die digitale Fahrtenschreibereinheit (TCO), aufweisend einen Dauerversorgungseingang (I30), der mit dem dritten Anschluss (V3) gekoppelt ist, den Betriebsversorgungseingang (I15) und die Datenschnittstelle (DINT);

- wobei der Betriebsversorgungsausgang (O15) mit dem Betriebsversorgungseingang (I15) gekoppelt ist und die interne Datenschnittstelle (INT) mit der Datenschnittstelle (DINT) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) gekoppelt ist.
Tachographensystem nach Anspruch 9, bei dem die Fahrtenschreibereinheit (TCO) eine Basisversorgungseinheit (BU), die an den Dauerversorgungseingang (I30) angeschlossen ist, und eine Betriebseinheit (OU) umfasst, die an den Betriebsversorgungseingang (I15) angeschlossen ist und eingerichtet ist, Fahrzeugbetriebsparameter aufzuzeichnen und zu verarbeiten und über die Datenschnittstelle (DINT) auszutauschen, wobei die Betriebseinheit (OU) die Datenschnittstelle (DINT) umfasst.
Tachographensystem nach Anspruch 10, bei dem die Betriebseinheit (OU) dazu eingerichtet ist, über die Datenschnittstelle (DINT) die Fahrzeugbetriebsparameter in Abhängigkeit einer Autorisierung abzugeben.
Tachographensystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem der Dauerversorgungseingang (I30) über ein Sicherungselement (FS) mit dem dritten Anschluss (V3) gekoppelt ist.
Verfahren zum Betreiben eines Tachographensystems in einem Fahrzeug, umfassend
- Bereitstellen einer dauerhaften Versorgungsspannung;

- Bereitstellen einer in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs geschalteten Versorgungsspannung aus der dauerhaften Versorgungsspannung;

- Zuführen der dauerhaften Versorgungsspannung an einen Dauerversorgungseingang (I30) einer digitalen Fahrtenschreibereinheit (TCO);

- Empfangen einer Anforderung einer Datenübertragung mit der Fahrtenschreibereinheit (TCO);

- Bereitstellen einer Betriebsspannung aus der geschalteten Versorgungsspannung und Zuführen der Betriebsspannung an einen Betriebsversorgungseingang (I15) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) in Abhängigkeit der Anforderung;

- Durchführen der Datenübertragung mit der Fahrtenschreibereinheit (TCO), wobei die Fahrtenschreibereinheit (TCO) während der Datenübertragung mit der Betriebsspannung versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem eine Zündungsspannung aus der geschalteten Versorgungsspannung in Abhängigkeit eines weiteren Betriebszustands des Fahrzeugs bereitgestellt wird und bei dem die Betriebsspannung auch in Abhängigkeit der Zündungsspannung bereitgestellt und zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Fahrtenschreibereinheit (TCO) eine Basisversorgungseinheit (BU), die an den Dauerversorgungseingang (I30) angeschlossen ist, und eine Betriebseinheit (OU) umfasst, die an den Betriebsversorgungseingang (I15) angeschlossen ist, wobei die Betriebseinheit (OU) Fahrzeugbetriebsparameter aufzeichnet und verarbeitet und während der Datenübertragung über eine Datenschnittstelle (DINT) austauscht.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Anforderung von einer Datenentladeeinheit (RDD) über eine externe Datenschnittstelle (EXT) empfangen wird und bei dem die Datenübertragung zwischen der Datenschnittstelle (DINT) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) und einer internen Datenschnittstelle (INT) der Datenentladeeinheit (RDD) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Anforderung über die Datenschnittstelle (DINT) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) an die Betriebseinheit (OU) weitergeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Anforderung über einen Triggereingang (TI) der Fahrtenschreibereinheit (TCO) an die Betriebseinheit (OU) weitergeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei dem das Durchführen der Datenübertragung in Abhängigkeit einer Autorisierung erfolgt.