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DE102004045974A1 - System zur Übertragung von Signalen in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

System zur Übertragung von Signalen in einem Kraftfahrzeug Download PDF

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DE102004045974A1
DE102004045974A1 DE102004045974A DE102004045974A DE102004045974A1 DE 102004045974 A1 DE102004045974 A1 DE 102004045974A1 DE 102004045974 A DE102004045974 A DE 102004045974A DE 102004045974 A DE102004045974 A DE 102004045974A DE 102004045974 A1 DE102004045974 A1 DE 102004045974A1
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sensor
motor vehicle
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signals
information device
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DE102004045974A
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English (en)
Inventor
Heinrich Lang
Stephan Plomp
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Mekra Lang GmbH and Co KG
Original Assignee
Mekra Lang GmbH and Co KG
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Abstract

Ein System zur Übertragung von Signalen in einem Kraftfahrzeug (2) umfasst einen Sensor (10), der an dem Kraftfahrzeug (2) befestigt ist, einen Übertragungskanal, um die Signale von dem Sensor (10) zu einer Informationsvorrichtung (8) zu übertragen, die sich in einem Fahrerhaus des Kraftfahrzeugs (2) befindet und eine den Signalen von dem Sensor (10) entsprechende Information ausgibt. Der Übertragungskanal ist wenigstens teilweise aus einer Leitung (16) gebildet, die für andere Zwecke als der Übertragung der Signale bestimmt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Übertragung von Signalen, insbesondere für Nutzfahrzeuge.
  • Bei der Überwachung von vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs schwer oder nicht einsehbaren Bereichen werden häufig Sensorsysteme oder Kamerasysteme eingesetzt.
  • Im einfachsten Fall genügt ein Abstandssensor, der beispielsweise beim Ansteuern einer Rampe den Abstand vom Heck des Fahrzeugs zur Rampe erfasst und bei einem vorbestimmten Abstand ein Signal, z.B. ein Tonsignal, ausgibt.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10234483.3 der Anmelderin ist bekannt, am Heck eines Lastkraftwagens eine Videokamera zur Überwachung des rückwärtigen Bereichs vorzusehen, deren Bild auf einem Monitor es dem Fahrer des Lastkraftwagens ermöglicht, Laderampen rückwärts anzusteuern und Hindernisse hinter dem Fahrzeug rechtzeitig zu erkennen.
  • Die Bildsignale der Kamera werden dabei herkömmlicherweise mittels dafür ausgelegter, durchgehender Signalleitungen, die üblicherweise aus Kupfer gebildet sind, oder auch über Glasfaserkabel übertragen. Die Installation solcher zusätzlicher Signalleitungen ist jedoch sowohl zeit- als auch kostenintensiv. Insbesondere ist eine Nachrüstung überaus schwierig und oft nur mit hohem technischen Aufwand zu realisieren. Besonders bei Nutzfahrzeugen mit abkoppelbaren Zugteilen muss die Signalleitung trennbar sein.
  • Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird in der EP 1 273 478 vorgeschlagen, die Bildsignale der Kamera drahtlos über Funktsignale zu übertragen. Auch Steuersignale für die Kamera (Ein-/Ausschalten, Schwenken, Fokussieren o.ä.) können drahtlos übertragen werden.
  • Nachteilig bei einer solchen Übertragung ist jedoch das Problem, dass andere Funksignale die Bild- und/oder Steuersignale des Kamerasystems stören können. So ist denkbar, dass beim Nebeneinanderfahren (in einer Kolonne, im Stau, beim gleichzeitigen Anfahren von nebeneinander liegenden Rampen zum Be- oder Entladen) zweier Kraftfahrzeuge, die jeweils mit einem derartigen Funksystem ausgestattet sind, die auf den jeweiligen Monitoren in den jeweiligen Kraftfahrzeugen angezeigten Bilder gestört werden, oder das Bild eines ersten Lastzuges auf den Monitor eines zweiten Lastzuges übertragen wird.
  • Aus der EP 1 273 478 ist eine Rangierhilfe zur Verwendung in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein System zur Übertragung von Signalen in einem Kraftfahrzeug bereitzustellen, das flexibel und unempfindlich gegenüber Störungen ist und einfach nachgerüstet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Ein erfindungsgemäßes System zur Übertragung von Signalen in einem Kraftfahrzeug umfasst einen Sensor, der an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, und einen Übertragungskanal, um die Signale von dem Sensor zu einer Informati onsvorrichtung zu übertragen, die sich in einem Fahrerhaus des Kraftfahrzeugs befindet und eine den Signalen von dem Sensor entsprechende Information liefert, wobei der Übertragungskanal wenigstens teilweise aus einer Leitung gebildet ist, die für andere Zwecke als der Übertragung der Signale bestimmt ist.
  • Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, zusätzliche Leitungen in dem Kraftfahrzeug zu verlegen, was insbesondere beim Nachrüsten des Kraftfahrzeugs schwierig und teuer ist. Ferner treten im Wesentlichen keine Störungen anderer Fahrzeuge oder durch andere Fahrzeuge oder andere Strahlungsquellen über Funksignale auf.
  • Der Übertragungskanal umfasst neben der genannten Leitung, die für andere Zwecke als der Übertragung der Signale bestimmt ist, eine Sensorstrecke, die den Sensor mit einem Ende der genannten Leitung verbindet, und eine Informationsvorrichtungsstrecke, die die Informationsvorrichtung mit dem anderen Ende der genannten Leitung verbindet.
  • Sowohl die Sensorstrecke als auch die Informationsvorrichtungsstrecke können aus herkömmlichen Kupferleitungen oder dergleichen oder Glasfaserkabel gebildet sein.
  • Die genannte Leitung kann eine belegte Leitung wie zum Beispiel eine Stromzuführungsleitung für einen an der Heckseite des Fahrzeugs angebrachten Scheinwerfer oder eine an der Heckseite des Fahrzeugs angebrachte Leuchte oder einen sonstigen Stromverbraucher sein.
  • Um eine wechselseitige Störung der über eine solche belegte Leitung fließenden Versorgungs- und Signalströme zu verhindern, werden die von dem Sensor kommenden Signa le vor der Einkopplung in die belegte Leitung in einem geeigneten Verfahren in einem Modulator moduliert und zur Ausgabe durch die Informationsvorrichtung in einem Demodulator demoduliert.
  • Der Modulator kann Bestandteil des Sensors oder als separate Einheit an einer geeigneten Stelle in die Sensorstrecke geschaltet sein. Ebenso kann der Demodulator Bestandteil der Informationsvorrichtung oder als separate Einheit an geeigneter Stelle in die Informationsvorrichtungsstrecke geschaltet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die genannte Leitung mindestens zwei Einzelleitungen, der Sensor ist mit einem Eingang eines Modulators und die Informationsvorrichtung mit einem Ausgang eines Demodulators verbunden, ein Ende jeder Einzelleitung ist mit dem Ausgang des Modulators und das andere Ende jeder Einzelleitung ist mit dem Eingang des Demodulators verbunden. Das erfindungsgemäße System umfasst gemäß dieser Ausführungsform ferner ein Steuergerät, das erfasst, ob eine jweilige Einzelleitung stromführend ist oder nicht, wobei nur dann, wenn erfasst wird, dass die Leitung stromführend ist, das Ausgangssignal des Sensors von dem Modulator moduliert und von dem Demodulator demoduliert wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass wenn eine belegte Leitung (zum Beispiel die Leitung die die Anzeige des Rückwärtsgangs mit Strom versorgt), die normalerweise nicht stromführend ist (kein Rückwärtsgang eingelegt), zum zur Übertragung des Sensorsignals verwendet wird, das darüber übertragene Sensorsignal nicht moduliert zu werden braucht und somit der Modulator deaktiviert bleiben kann.
  • Da Störungen zum Beispiel durch den Betrieb des Motors, der Bordelektronik oder von außerhalb des Fahrzeugs nicht vollständig zu vermeiden sind, umfasst der Übertragungskanal darüber hinaus verschiedene Filter, um Störsignale weitestgehend zu unterdrücken.
  • Die Informationsvorrichtung kann insbesondere ein Monitor, eine LCD-Anzeige oder dergleichen sein, die in dazu geeignet ist, die von dem Sensor ausgegebenen Signale in geeigneter Weise anzuzeigen.
  • In modernen Kraftfahrzeugen ist es zunehmend üblich, Steuerleitungen aus Kupfer durch Glasfaserkabel zu ersetzen, um auf diese Weise Gewicht einzusparen. Je nachdem, ob die Sensorstrecke und/oder die Informationsvorrichtungsstrecke und/oder die Leitung teilweise oder vollständig aus einem Kupferdraht oder dergleichen oder aus einem Lichtleiter besteht, sind selbstverständlich entsprechende Modulatoren wie Optokoppler an den Schnittstellen zwischenzuschalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Sensor mit einer Schnellmontagevorrichtung lösbar an dem Fahrzeug befestigt werden. Insbesondere bei einem aus einem Lastkraftwagen und einem Anhänger bestehenden Kraftfahrzeug (Lastzug), ist es vorteilhaft, wenn der Sensor mittels einer Schnellmontagevorrichtung wie etwa einem Bajonett- oder Schnappverschluss, einer Magnethalterung oder dergleichen lösbar befestigt werden kann, so dass der Sensor, der an dem Lastkraftwagen angebracht ist, wenn kein Anhänger angekoppelt ist, mit geringem Aufwand von dem Lastkraftwagen entfernt und an dem Anhänger angebracht werden kann, wenn ein Anhänger angehängt wird.
  • Insbesondere kann ein Sensor sowohl an dem Lastkraftwagen als auch an dem Anhänger befestigt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Sensor ein Abstandssensor zum Erfassen eines Abstandes zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis ist. Der Abstandssensor kann zum Beispiel an einer geeigneten Position an der Rückseite des Fahrzeugs angebracht sein, um das Rangieren zum Beispiel beim Ansteuern einer Rampe zu erleichter. Im Falle zum Beispiel eines aus einem Lastkraftwagen und einem Anhänger gebildeten Kraftfahrzeugs kann der Abstandssensor auch an einer Seite des Anhängers angebracht werden, so dass der Fahrer zum Beispiel beim Umfahren von Hindernissen wie etwa Gehäudeecken in Rückwärtsfahrtrichtung rechtzeitig „um die Ecke" blicken kann, d.h. Bereiche einsehen kann, in die der Anhänger schon vorgedrungen ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der von dem Abstandssensor erfasste Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Hindernis grafisch, zum Beispiel als ein Balken, dessen Länge sich in Abhängigkeit von dem Abstand ändert, auf der Informationsvorrichtung dargestellt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Sensor ein lichtempfindlicher Sensor in einer Videokamera und das Signal ein Videosignal, wobei die Videokamera eine Optik umfasst, die wenigstens den Bereich in der Nähe des Kraftfahrzeugs überwacht, der für das Rangieren des Kraftfahrzeugs benötigt wird und von dem Fahrer nicht eingesehen werden kann.
  • Die Vidoekamera befindet sich vorzugsweise am oberen Heckteil des Kraftfahrzeugs, um das Rückwärtsrangieren zu erleichtern.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Übertragung des Videosignals automatisch aktiviert, wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird. Sie kann aber auch jederzeit über einen Schalter aktiviert werden, wenn der Fahrer oder ein Beifahrer die Situation hinter dem Kraftfahrzeug einsehen möchte.
  • Insbesondere, wenn bei einem Lastzug die Videokamera an dem Lastkraftwagen angebracht ist, kann das Ankuppeln des Anhängers von der Fahrerkabine aus kontrolliert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das System ferner mindestens einen Abstandssensor, eine Videokamera und eine Steuereinheit, die die Signale von dem Abstandssensor und der Videokamera verarbeitet und die von dem Abstandssensor gemessenen Abstände in ein Bild von der Vidoekamera projiziert.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst der Sensor Fahrzeugzustandsgrößen wie etwa den Reifendruck oder dergleichen.
    •
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen.
  • 1 zeigt ein Sattelkraftfahrzeug, das das System zur Übertragung von Signalen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
  • 2 zeigt einen Lastzug, der das System zur Übertragung von Signalen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
  • 3 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Verbindung zwischen einer Informationsvorrichtung und einem Sensor über verschiedene Leitungen zeigt.
  • 1 zeigt ein Sattelkraftfahrzeug 2 mit einer Gesamtlänge von 16,5 m, das aus einer Sattelzugmaschine 4 und einem Auflieger 6 besteht. Im Fahrerhaus der Sattelzugmaschine 4 ist eine Informationsvorrichtung 8 und an der Rückseite des Aufliegers 6 eine Videokamera 10 angeordnet. Die Informationsvorrichtung 8 und die Videokamera 10 sind über einen Übertragungskanal 12 miteinander verbunden, der sich aus einer Informationsvorrichtungsstrecke 14, einer Leitung 16 und einer Sensorstrecke 18 zusammensetzt.
  • Die Leitung 16 ist eine schon in dem Sattelkraftfahrzeug 2 installierte freie oder strombelegte Leitung, d.h. keine Leitung, die speziell zur Übertragung der Signale von der Videokamera 10 zu der Informationsvorrichtung 8 bestimmt ist.
  • 2 zeigt eine erste Modifikation des erfindungsgemäßen Systems. Gemäß dieser Modifikation sind jeweils an einem Lastkraftwagen 20 und einem Anhänger 22 eines Lastzuges Vorrichtungen 26, 26' angebracht, die zur lösbaren Befestigung einer Videokamera dienen, wobei normalerweise die Videokamera 10 mit Hilfe der Vorrichtung 26 an dem Lastkraftwagen 20 befestigt ist, wenn der Anhänger 22 nicht angekoppelt ist, und die Videokamera 10 mit Hilfe der Vorrichtung 26' an dem Anhänger 22 angebracht ist, wenn dieser mit dem Lastkraftwagen 20 verbunden ist.
  • 3 zeigt eine zweite Modifikation des erfindungsgemäßen Systems. Gemäß dieser Modifikation umfasst die Leitung 16 mindestes zwei Einzelleitungen, und jede der Einzelleitungen ist mit ihrem einen Ende mit einem Modu lator 28 und mit ihrem anderen Ende mit ihrem anderen Ende mit einem Demodulator 30 verbunden. Das System gemäß dieser Modifikation umfasst ferner ein Steuergerät 30, das sowohl mit dem Modulator 28 als auch mit dem Demodulator 30 verbunden ist. Ferner ist ein Ende jeder der Einzelleitungen mit dem Steuergerät 32. Darüber hinaus ist der Eingang des Modulators 28 mit dem Sensor 10 und der Ausgang des Modulators 28 getrennt mit jeder der Einzelleitungen verbunden. Ferner ist das andere Ende jeder der Einzelleitungen mit dem Eingang des Demodulators 30 und der Ausgang des Demodulators 30 mit der Informationsvorrichtung 8 verbunden.
  • Das Steuergerät 32 erfasst, ob eine jeweilige der Einzelleitungen stromführend ist oder nicht. Erfasst die Steuereinrichtung 32, dass eine jeweilige Einzelleitung stromführend ist, sendet sie eine Anweisung an den Modulator 28, das Signal, das in diese Einzelleitung eingekoppelt wird, zu modulieren. Erfasst die Steuereinrichtung 32 hingegen, dass die jeweilige Einzelleitung nicht stromführend ist, wird diese Anweisung nicht an den Modulator 28 übertragen. Erfasst das Steuergerät 32, dass keine der Einzelleitungen stromführend ist, bleibt der Modulator 28 in seinem Grundzustand, d.h. dem deaktivierten Zustand, so dass das Ausgangssignal von dem Sensor 10 unmoduliert alle Einzelleitung der Leitung 16 eingespeist wird. Gleichzeitig mit der Anweisung des Steuergeräts 32 an den Modulator 28, das Signal für die jeweilige Einzelleitung zu modulieren, sendet das Steuergerät 32 eine Anweisung an den Demodulator 30, das von dieser Einzelleitung kommende Eingangssignal zu demodulieren.
  • Ist zum Beispiel der Sensor 10 ein Sensor, der einen Fahrzeugzustand, zum Beispiel einen Reifendruck, erfasst, und wird zur Übertragung des Sensorsignals eine Versorgungsleitung der Rückfahrleuchte verwendet, so ist beim Vorwärtsfahren diese Versorgungsleitung nicht stromführend und das über sie übertragene Signal muss nicht moduliert werden.
  • Ist eine der Einzelleitungen defekt, so dass kein Sensorsignal bei der Informationsvorrichtung ankommt, so lässt sich die Übertragungsstrecke auf eine andere Leitung umschalten.

Claims (19)

  1. System zur Übertragung von Signalen in einem Kraftfahrzeug (2), das Folgendes umfasst: – einen Sensor (10), der an dem Kraftfahrzeug (2) befestigt ist; und – einen Übertragungskanal (12), um die Signale von dem Sensor (10) zu einer Informationsvorrichtung (8) zu übertragen, die sich in einem Fahrerhaus des Kraftfahrzeugs (2) befindet und eine den Signalen von dem Sensor (10) entsprechende Information liefert; dadurch gekennzeichnet, dass – der Übertragungskanal (12) wenigstens teilweise aus einer Leitung (16) gebildet ist, die für andere Zwecke als der Übertragung der Signale bestimmt ist.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (16) ein belegter Stromdraht ist.
  3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskanal (12) ferner einen Modulator (28) umfasst, der die Signale vor deren Einkopplung in den belegten Stromdraht moduliert, und einen Demodulator (30) umfasst, der die Signale zur Ausgabe auf der Informationsvorrichtung (8) demoduliert.
  4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (16) ein freier Stromdraht oder ein Glasfaserkabel ist.
  5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Leitung (16) mindestens zwei Einzelleitungen umfasst; – der Sensor (10) mit einem Eingang eines Modulators (28) und die Informationsvorrichtung (8) mit einem Ausgang eines Demodulators (30) verbunden ist; – ein Ende jeder Einzelleitung mit dem Ausgang des Modulators (28) und das andere Ende jeder Einzelleitung mit dem Eingang des Demodulators (30) verbunden ist; und – das System ferner ein Steuergerät (32) umfasst, mit dem jede der Einzelleitungen verbunden ist und das jeweils mit dem Modulator (28) und dem Demodulator (30) verbunden ist, wobei das Steuergerät (32) erfasst, ob eine jeweilige Einzelleitung strom- oder signalführend ist oder nicht, wobei nur dann, wenn erfasst wird, dass die Leitung strom- oder signalführend ist, das Ausgangssignal des Sensors (10) von dem Modulator (28) moduliert und von dem Demodulator (30) demoduliert wird.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsvorrichtung (8) akustische oder optische Informationen ausgeben kann.
  7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (2) ein Lastzug mit einem Lastkraftwagen (4) und einem Anhänger (6) ist, und der Sensor (10) sowohl an dem Lastkraftwagen (4) als auch an dem Anhänger (6) befestigt werden und von seiner jeweiligen Position die jeweiligen Signale über eine jeweilige Sensorstrecke (18) in die Leitung (16) einspeisen kann.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsvorrichtung (8) ein Monitor ist.
  9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) an dem Kraftfahrzeug (2) mit Hilfe einer Schnellmontagevorrichtung lösbar befestigt werden kann.
  10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) ein Abstandssensor zum Erfassen eines Abstandes zwischen dem Kraftfahrzeug (2) und einem Hindernis ist.
  11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Abstand grafisch auf der Informationsvorrichtung (8) dargestellt werden kann.
  12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) ein lichtempfindlicher Sensor in einer Videokamera und das Signal ein Videosignal ist.
  13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vidoekamera eine Weitwinkelvideokamera ist, die wenigstens den Bereich in der Nähe des Kraftfahrzeugs (2) überwacht, der für das Rangieren des Kraftfahrzeugs (2) benötigt wird und von dem Fahrer nicht eingesehen werden kann.
  14. System nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera mit dem Beleuch tungssystem des Kraftfahrzeugs (2) gekoppelt werden kann.
  15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des Videosignals automatisch aktiviert wird, wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird.
  16. System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des Vidoesignals durch Betätigen eines Schalters ein- und ausgeschaltet werden kann.
  17. System nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner mindestens einen Abstandssensor und eine Steuereinheit umfasst, die die Daten von dem Abstandssensor und der Videokamera verarbeitet und die von dem Abstandssensor gemessenen Abstände in ein auf der Informationsvorrichtung (8) angzeigtes Bild von der Vidoekamera projiziert.
  18. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) ein Sensor zur Erfassung einer Kraftfahrzeugzustandsgröße, insbesondere eines Reifendrucks, ist.
  19. System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskanal Filter zur vollständigen oder teilweisen Unterdrückung von Störungen umfasst.
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