DE10044034A1 - Verfahren zum Datenaustausch zwischen Zugfahrzeug und Anhänger - Google Patents
Verfahren zum Datenaustausch zwischen Zugfahrzeug und AnhängerInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Datenaustausch zwischen einem Zugfahrzeug (1) und einem oder mehreren Anhängern (2), insbesondere für Nutzfahrzeuge, vorgeschlagen. Dabei funktioniert das Verfahren durch Funkkontakt über in dem Zugfahrzeug (1) und in den Anhängern (2) enthaltene Sende-/Empfangsmodule (5, 6). Zur Erkennung der Zusammengehörigkeit von Zugfahrzeug (1) und Anhänger (2) sendet das Sende-/Empfangsmodul (5) des Zugfahrzeuges (1) über eine Antenne (7) eine Kennung und ändert gleichzeitig den elektrischen Zustand einer Verbindungsleitung (10). Falls das im Anhänger (2) befindliche Sende-/Empfangsmodul (6) gleichzeitig mit der empfangenen Kennung die Änderung des elektrischen Zustands der Verbindungsleitung (10) erkennt, wird die empfangene Kennung abgespeichert. Bei späteren Sendungen der Sende-/Empfangsmodule (5, 6) wird die Kennung jeweils vorgeschaltet. Es reagieren dann nur noch diejenigen Sende-/Empfangsmodule (5, 6), welche die gleiche Kennung aufweisen, also zum gleichen Fahrzeugzug gehören.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Daten
austausch zwischen einem Zugfahrzeug und einem oder
mehreren Anhängern, insbesondere für Nutzfahrzeuge, ge
mäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise bekannt aus
der US-PS 5,142,278. Diese Schrift beschreibt ein Zug
fahrzeug mit zwei Anhängern, welche über eine Elektro-
Versorgungsleitung verbunden sind. Zur Übermittlung von
Daten zwischen Zugfahrzeug und Anhängern werden diese
auf die Versorgungsleitung aufmoduliert. Als Daten kom
men beispielsweise Identifizierungssignale der Anhän
ger, als auch Temperaturwerte und Druckwerte in den An
hängern in Frage. Die so im Zugfahrzeug zur Verfügung
stehenden Daten werden von dort über eine Funkverbin
dung an eine Zentrale weitergesendet. Diese kann somit
den Standort der Fahrzeuge sowie die weiteren Daten
kontrollieren. Es besteht keine Funkverbindung zwischen
dem Zugfahrzeug und den Anhängern.
Es ist weiter aus der EP 0 793 838 B1 ein Verkehrsüber
wachungssystem für Transportsysteme bekannt, wobei in
der schleppenden Einheit eine Datenverarbeitungseinheit
angeordnet ist, und in der geschleppten Einheit eine
weitere Datenverarbeitungseinheit angeordnet ist. Die
beiden genannten Einheiten können über eine drahtlose
Übertragung Informationen austauschen. Das bekannte Sy
stem dient vor allem dem Diebstahlschutz.
Schließlich ist aus der EP-A1 1 013 533 ein Verfahren
zum Bestimmen der physischen Reihenfolge von Fahrzeugen
eines zusammengestellten Zuges und einer Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens (Zugtaufe) bekannt. Dabei
werden von fahrzeugfesten Funkeinrichtungen auf Anfor
derungen eines Zugmasters Informationen in ein Zug ge
bundenes funkbasiertes Datenkommunikationssystem gesen
det. Zur Identifizierung der Wagen eines gemeinsamen
Zuges wird über die Hauptluftleitung ein codiertes
Identifikationssignal zu den Wagen geleitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zum
Austausch von Daten und Befehlen zwischen elektrischen
Bremssystemen (EBS) in Motorwagen und Anhängern eines
Straßen-Nutzfahrzeuges. Ein derartiger Datenaustausch
wirkt sich positiv auf das Bremsverhalten und die Sta
bilität des Fahrzeug-Zuges aus.
Anhänger- und Motorwagen-EBS sind im allgemeinen für
einen Stand-Alone-Betrieb ausgelegt. Demgegenüber ist
aber eine Zusammenarbeit beider Systeme wünschenswert.
Hiermit könnte beispielsweise eine im EBS enthaltene
Fahrdynamikregelung (FDR) Daten zwischen Anhänger und
Motorwagen austauschen und beispielsweise einzelne Rä
der des Anhängers bei Bedarf abbremsen.
Für einen derartigen (leitungsgebundenen) Datenaus
tausch existiert bereits eine genormte Schnittstelle
nach ISO 11992. Der Datenaustausch erfolgt dabei über
eine elektrische Verbindungsleitung (CAN-Bus). Eine
Identifizierung zur Erkennung der Zusammengehörigkeit
von Zugfahrzeug und Anhänger ist dabei nicht notwendig.
Die genannte Schnittstelle ist allerdings in der Praxis
wenig verbreitet und kann deshalb nicht vorausgesetzt
werden. Auch eine denkbare EBS-eigene Verbindungslei
tung mit einem Datenkabel wäre nicht praxisgerecht.
Denkbar ist, daß künftig eine Datenübertragung, bei
spielsweise für den o. g. Zweck, zwischen Zugfahrzeug
und einem oder mehreren Anhängern über eine Funkverbin
dung realisiert wird. Dabei enthalten sowohl das Zug
fahrzeug als auch der oder die Anhänger jeweils ein
Sende-/Empfangsmodul, durch welche die genannten Daten
in beliebiger Richtung gesendet und empfangen werden
können. Eine derartige Funkverbindung würde mit einer
geringen Reichweite (unter 100 m) auskommen. Es tritt
dabei jedoch das Problem auf, daß auf ein beispiels
weise vom Zugfahrzeug ausgesendetes Funksignal nur die
an dieses angekoppelten Anhänger reagieren dürfen,
nicht aber weitere, ebenfalls in der Nähe des Zugfahr
zeugs befindliche fremde Anhänger oder andere Zugfahr
zeuge.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei
der o. g. Funkübertragung eine sichere Identifizierung
zusammenhängender Zugfahrzeuge/Anhänger zu ermöglichen,
damit eine Funkbotschaft nur vom zugehörigen, angekoppelten
Anhänger/Zugfahrzeug erkannt und ausgeführt
wird.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1
und 2 angegebene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche
enthalten zweckmäßige Weiterbildungen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Diese zeigt in schematischer Darstel
lung ein Zugfahrzeug mit angekoppeltem Anhänger.
Das Zugfahrzeug (1) ist an den Anhänger (2) mittels ei
ner Deichsel (14) angekoppelt. Natürlich können an das
Zugfahrzeug (1) auch mehrere Anhänger angekoppelt sein.
Vom Zugfahrzeug (1) zum Anhänger (2) führt eine elek
trische Verbindungsleitung (10), welche als
(mehradrige) Bremslicht-/Blinklichtleitung ausgeführt
ist. Zwischen den einzelnen Fahrzeugeinheiten wird die
Verbindungsleitung (10) über Steckdosen (11) sowie
flexible Kabel (17) geführt. An die Verbindungsleitung
(10) sind Bremslicht-/Blinklichteinheiten (12, 13) an
geschlossen.
Sowohl das Zugfahrzeug (1) als auch der Anhänger (2)
weisen je eine Elektronik, beispielsweise ein elektro
nisches Bremssystem (EBS) (3, 4) auf. Derartige elek
tronische Bremssteuerungen dienen in bekannter Weise
zum Ansteuern der Radbremsen in Abhängigkeit von der
Bremsbetätigung des Fahrers sowie weiterer Parameter.
In den EBS-Elektroniken ist meist in bekannter Weise
ein ABS (Antiblockiersystem) sowie ein ASR
(automatische Schlupfregelung) integriert. Anstelle der
EBS-Elektroniken können auch andere Elektroniken einge
setzt werden, z. B. Fahrdynamik-Regelungen (FDR).
Die Elektroniken (3) und (4) sind über Leitungen (15,
16) an die Verbindungsleitung (10) angeschlossen.
Weiter ist im Zugfahrzeug (1) sowie im Anhänger (2) je
ein Sende-/Empfangsmodul (5, 6) vorgesehen. Die genann
ten Module (5, 6) sind mit je einer Antenne (7, 8) ver
bunden. Zum Datenaustausch besteht eine elektrische
Verbindung zwischen den Modulen (5, 6) und den Elektro
niken (3, 4).
Die Elektroniken (3, 4) und die Sende-/Empfangsmodule
(5, 6) sind an einer beliebigen, geeigneten Stelle in
den Fahrzeugen (1, 2) eingebaut, und wurden in geeigne
ter Weise mit einer Betriebsspannung versorgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Datenaustausch zwi
schen dem Zugfahrzeug (1) und dem Anhänger (2) (in be
liebiger Richtung) funktioniert wie folgt.
Es wird zunächst das Verfahren gemäß Patentanspruch 1
beschrieben.
Es sei angenommen, daß das Zugfahrzeug (1) mit angekop
peltem Anhänger (2) zunächst auf einem Speditionshof
abgestellt ist. Sobald ein Fahrer das Fahrzeug durch
Einschalten der Zündung in Betrieb nimmt, gibt die
Elektronik (3) (oder das Modul (5)) über die Leitung
(15) ein kurzes Signal auf die Verbindungsleitung (10).
Durch dieses Signal wird der aktuelle Spannungszustand
auf der Verbindungsleitung (10) kurzzeitig verändert,
also von Null auf Betriebsspannung (uB) oder von uB auf
Null geschaltet. Das Signal kann dabei auf die in der
(mehradrigen) Verbindungsleitung (10) enthaltene Brems
lichtleitung oder auf die Blinklichtleitung gegeben
werden. Hierdurch werden die aktuell anstehenden
Signale für die Bremslichter und/oder die Fahrtrich
tungsanzeige (12, 13) kurzzeitig geändert. Vorteilhaft
sind diese Änderungen so kurz, daß sie von außen nicht
sichtbar sind. Dies bedeutet, daß durch die obengenann
ten Impulse kein Flackern der Bremslichter oder Blink
lichter erzeugt wird.
Das obengenannte Signal kann auch auf eine andere, üb
licherweise vorhandene Verbindungsleitung, beispiels
weise eine Pneumatikleitung gegeben werden.
Gleichzeitig mit dem Signal auf die Verbindungsleitung
(10) veranlaßt die EBS-Elektronik (3), daß das
Sende-/Empfangsmodul (5) des Zugfahrzeugs über seine
Antenne (7) ein Funksignal mit seiner Kennung zum An
hänger (2) sendet. Als Kennung kann vorteilhaft ein
charakteristisches Merkmal der sendenden Elektronik
(3), beispielsweise deren Seriennummer, benutzt werden.
Als Sendefrequenz für die Sende-/Empfangsmodule (5, 6)
kann die für Türschließsysteme freigegebene Frequenz
verwendet werden.
Die EBS-Elektronik (4) im Anhänger enthält eine Ein
richtung, mit welcher über die Leitung (16) die oben
beschriebene Aktivierung/Deaktivierung der Verbindungs
leitung (10) erkannt werden kann. Dies erfolgt durch
eine entsprechende Programmierung des enthaltenen
Microcontrollers (µC). Falls die Elektronik (4) über
die Antenne (8) und das Sende-/Empfangsmodul (6)
gleichzeitig mit der Zustandsänderung der Verbindungs
leitung (10) das obengenannte Funksignal der Elektronik
(3) mit ihrer Kennung empfängt, wird diese Kennung in
der Elektronik (4) oder im Sende-/Empfangsmodul (6) ab
gespeichert. Dies hat zur Folge, daß die Elektronik (4)
oder das Sende-/Empfangsmodul (6) künftig nur noch auf
solche Funksignale reagiert, bei denen die obengenannte
Kennung vorgeschaltet ist. Dasselbe gilt entsprechend
für die Elektronik (3) bzw. das Sende-/Empfangsmodul
(5) bei Sendungen der Elektronik (4) im Anhänger (2).
Durch die in oben beschriebener Weise vorgeschaltete
Kennung reagieren jetzt nur noch die zusammengekuppel
ten Fahrzeugteile (1, 2) auf gegenseitige Funksignale.
Die gleichen Funksignale werden zwar von anderen, in
der Nähe befindlichen Fahrzeugen, welche ebenfalls mit
Sende-/Empfangsmodulen ausgerüstet sind, ebenfalls emp
fangen. Eine Reaktion erfolgt hier jedoch nicht, weil
die Kennung (Seriennummer der Zugfahrzeug-Elektronik)
in diesen Fällen nicht zutrifft.
Beim Abkoppeln des Anhängers (2) vom Zugfahrzeug (1)
wird die gespeicherte Kennung des Sende-/Empfangsmoduls
(6) des Anhängers (2) vorteilhaft wieder gelöscht.
Falls der Anhänger (2) später an ein anderes Zugfahrzeug
angehängt wird, kann dann eine neue Kennung in
seine Elektronik (4) oder in sein Sende-/Empfangsmodul
(6) eingeschrieben werden.
Das in dem Nebenanspruch 2 angegebenen Verfahren unter
scheidet sich von dem nach dem Hauptanspruch 1 dadurch,
daß das Signal der Elektronik (3) mit ihrer Kennung
nicht sofort beim Fahrzeugstart ausgesendet wird, son
dern daß das Bremspedal oder der Fahrtrichtungsanzeiger
sensiert werden, und bei jeder Betätigung der Bremse
und/oder der Fahrtrichtungsanzeiger ein Funksignal über
das Sende-/Empfangsmodul (5) und die Antenne (7) mit
der Kennung der Elektronik (3) ausgesendet wird. Nur
das Sende-/Empfangsmodul (6) des Anhängers (2), welches
daraufhin gleichzeitig das Funksignal mit der Kennung
sowie die Zustandsänderung auf der Verbindungsleitung
(10) empfängt, speichert daraufhin die vom
Sende-/Empfangsmodul (5) ausgesendete Kennung der Elek
tronik (3) des Zugfahrzeugs ab. Zum weiteren Datenaus
tausch senden die Sende-/Empfangsmodule (5, 6) ihre je
weiligen Nachrichten mit vorgeschalteter Kennung. Somit
ist ebenfalls sichergestellt, daß nur die angekoppelten
Fahrzeugteile (1, 2) auf diese Nachrichten reagieren,
nicht aber weitere, in der Nähe befindliche Fahrzeuge.
Das Verfahren nach Patentanspruch 1 hat den Vorteil,
daß sofort nach Fahrzeugstart die Kennung übertragen
wird.
Das Verfahren nach Patentanspruch 2 hat den Vorteil,
daß auch für den Fall, daß ein Anhänger an ein bereits
gestartetes Zugfahrzeug angekoppelt wird, die Kennung
bei der nächsten Betätigung der Bremse oder des Blin
kers übertragen wird.
Beide Verfahren können natürlich auch kombiniert ange
wendet werden.
Vorteilhaft ist auch, daß eine Speicherung der Kennung
im Sende-/Empfangsmodul (6) oder in der Elektronik (4)
des Anhängers erst dann endgültig erfolgt, nachdem meh
rere zeitgleiche Sendungen der gefunkten Kennung und
der geschalteten Zustandsänderung auf der Verbindungs
leitung (10) empfangen wurden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Datenaustausch zwischen einem Zug
fahrzeug (1) und einem oder mehreren Anhängern (2),
insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei das Zugfahr
zeug (1) und der Anhänger (2) mindestens über eine
Verbindungsleitung (10) elektrisch miteinander ver
bunden sind, und wobei sowohl das Zugfahrzeug (1)
als auch der Anhänger (2) je eine Elektronik (3, 4)
zur Steuerung von Fahrzeugfunktionen enthält, ge
kennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) das Zugfahrzeug (1) und der Anhänger (2) weisen je ein Sende-/Empfangsmodul (5, 6) zur drahtlo sen Kommunikation auf.
- b) die Elektroniken (3, 4) und/oder die Sende- /Empfangsmodule (5, 6) sind über Leitungen (15, 16) mit der Verbindungsleitung (10) verbunden.
- c) die Elektroniken (3, 4) und/oder die Sende- /Empfangsmodule (5, 6) enthalten eine Einrich tung, mit der eine Aktivierung/Deaktivierung der Verbindungsleitung (10) erkannt werden kann.
- d) bei Inbetriebnahme des Zugfahrzeugs (1) sendet das Sende-/Empfangsmodul (5) des Zugfahrzeugs ein Funksignal mit einer Kennung aus.
- e) gleichzeitig wird der elektrische Zustand der Verbindungsleitung (10) kurzzeitig geändert.
- f) nur diejenigen Sende-/Empfangsmodule (6), wel che gleichzeitig das Funksignal des Moduls (5) mit der Kennung der Elektronik (3) sowie die Zustandsänderung auf der Verbindungsleitung (10) empfangen, speichern die vom Sende- /Empfangsmodul (5) ausgesendete Kennung der Elektronik (3).
- g) zum weiteren Datenaustausch sendet das Sende- /Empfangsmodul (5, 6) seine jeweilige Nachricht mit vorgeschalteter Kennung.
- h) nur diejenigen Sende-/Empfangsmodule (5, 6), welche die gleiche Kennung aufweisen, leiten die empfangene Nachricht an die zugehörige Elektronik (3, 4) weiter.
2. Verfahren zum Datenaustausch zwischen einem Zug
fahrzeug (1) und einem oder mehreren Anhängern (2),
insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei das Zugfahr
zeug (1) und der Anhänger (2) mindestens über eine
Verbindungsleitung (10) elektrisch miteinander ver
bunden sind, und wobei sowohl das Zugfahrzeug (1)
als auch der Anhänger (2) je eine Elektronik (3, 4)
zur Steuerung von Fahrzeugfunktionen enthält, ge
kennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) das Zugfahrzeug (1) und der Anhänger (2) weisen je ein Sende-/Empfangsmodul (5, 6) zur drahtlo sen Kommunikation auf.
- b) die Elektroniken (3, 4) und/oder die Sende- /Empfangsmodule (5, 6) sind über eine Leitung (15, 16) mit der Verbindungsleitung (10) ver bunden.
- c) die Elektroniken (3, 4) und/oder die Sende- /Empfangsmodule (5, 6) enthalten eine Einrich tung, mit der eine Aktivierung/Deaktivierung der Verbindungsleitung (10) erkannt werden kann.
- d) während des Fahrbetriebs von Zugfahrzeug (1) und Anhänger (2) sendet das Sende-/Empfangsmodul (5) des Zugfahrzeugs (1) bei jeder durch Brems- oder Blinkerbetätigung verursachten Zustandsänderung der Verbindungs leitung (10) gleichzeitig ein Funksignal mit einer Kennung aus.
- e) nur diejenigen Sende-/Empfangsmodule (6), wel che gleichzeitig das Funksignal mit der Kennung sowie die Zustandsänderung auf ihrer Verbin dungsleitung (10) empfangen, speichern die vom Sende-/Empfangsmodul (5) ausgesendete Kennung der Elektronik (3).
- f) zum weiteren Datenaustausch senden die Sende-/Empfangsmodule (5, 6) ihre jeweiligen Nachrichten mit vorgeschalteter Kennung.
- g) nur diejenigen Sende-/Empfangsmodule (5, 6), welche die gleiche Kennung aufweisen, leiten die empfangene Nachricht an die zugehörige Elektronik (3, 4) weiter.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Kennung ein charakteristisches
Merkmal der sendenden Elektronik (3) benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als Kennung die Seriennummer der Elektronik (3)
im Zugfahrzeug (1) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungs
leitung (10) die Bremslichtleitung oder die Blink
lichtleitung benutzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß als Signal auf der Verbindungsleitung (10) die
aktuellen Signale für die Bremslichter und/oder
Fahrtrichtungsanzeiger (12, 13) kurzzeitig geändert
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderungen so kurz sind, daß sie von außen
nicht sichtbar sind.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Sendefre
quenz zwischen den Sende-/Empfangsmodulen (5, 6)
die für Türschließsysteme freigegebene Frequenz
verwendet wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abkoppeln
des Anhängers (2) vom Zugfahrzeug (1) die Kennung
des Sende-/Empfangsmoduls (6) des Anhängers (2)
wieder gelöscht wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung
der Kennung in den Sende-/Empfangsmodulen (6) erst
erfolgt, nachdem mehrere zeitgleiche Sendungen von
Funksignalen und Zustandsänderungen der Verbin
dungsleitung (10) empfangen wurden.
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