DE102016221695A1 - Control device for a motor vehicle, motor vehicle and trailer - Google Patents

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Abstract

Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen Ausgang (15), über welchen ein Leuchtelement (8) eines mit dem Kraftfahrzeug (2) gekuppelten oder zu kuppelnden Anhängers (3) ansteuerbar ist, und eine zur Ermittlung einer einen Funktions- und/oder Verbindungszustand des oder eines jeweiligen Leuchtelements (8) beschreibenden Anhängerinformation ausgebildete Recheneinheit (19), wobei eine Messeinrichtung (18) vorgesehen ist, welche zur Kapazitätsmessung an dem oder einem jeweiligen Ausgang (15) ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit (19) zur Ermittlung der Anhängerinformation in Abhängigkeit wenigstens eines Messergebnisse der Kapazitätsmessung beschreibenden Messdatensatzes ausgebildet ist.Control device for a motor vehicle, comprising at least one output (15), via which a lighting element (8) of a trailer (3) coupled or to be coupled to the motor vehicle (2) can be controlled, and one for determining a functional and / or connection state Arithmetic unit (19) formed by the trailer information describing the trailer or a respective lighting element (8), wherein a measuring device (18) is provided, which is designed for capacitance measurement at the or a respective output (15), wherein the arithmetic unit (19) for determining the trailer information is formed depending on at least one measurement results of the capacitance measurement descriptive measurement data set.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen Ausgang, über welchen ein Leuchtelement eines mit dem Kraftfahrzeug gekuppelten oder zu kuppelnden Anhängers ansteuerbar ist, und eine zur Ermittlung einer einen Funktions- und/oder Verbindungszustand des oder eines jeweiligen Leuchtelements beschreibenden Anhängerinformation ausgebildete Recheneinheit.The invention relates to a control device for a motor vehicle, comprising at least one output, via which a light-emitting element of a trailer coupled to the motor vehicle or to be coupled can be controlled, and a trained for determining a functional and / or connection state of the or a respective light element descriptive trailer information processing unit.

Kraftfahrzeuge, die als Zugfahrzeuge für einen Anhänger eingerichtet sind, weisen typischerweise eine Steuereinrichtung auf, welche ermittelt, ob anhängerseitige Leuchtelemente funktionstüchtig oder mit dem Kraftfahrzeug zu ihrer Ansteuerung verbunden sind. Dazu ist es bekannt, an einen Ausgang der Steuereinrichtung eine Spannung anzulegen und zu überprüfen, ob über das Leuchtelement ein Stromkreis geschlossen ist, mithin ob in den Ausgang ein Strom fließt oder nicht. Die so ermittelte Anhängerinformation wird durch die Steuereinrichtung dann anderen Fahrzeugsystemen, die in Abhängigkeit der Tatsache, ob ein Anhänger mit dem Fahrzeug gekoppelt ist oder nicht betrieben werden, bereitgestellt.Motor vehicles, which are set up as towing vehicles for a trailer, typically have a control device which determines whether trailer-side lighting elements are functional or connected to the motor vehicle for their control. For this purpose, it is known to apply a voltage to an output of the control device and to check whether a circuit is closed via the light-emitting element, that is, whether a current flows in the output or not. The trailer information thus determined is then provided by the controller to other vehicle systems that operate or are not operated depending on whether a trailer is coupled to the vehicle.

DE 20 2007 007 776 U1 offenbart ein Anhängeranschlussgerät für einen Fahrzeugzug mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger mit einem für eine Ansteuerung einer Leuchtdiode des Anhängers geeigneten Halbleiterschalter, der mittels einer Steuereinrichtung schaltbar ist, wobei die Steuereinrichtung mit einem steuereinrichtungenverbindenden Datennetz des Zugfahrzeugs in kommunikationstechnischer Verbindung steht. Das Anhängeranschlussgerät weist ein resistives Element in der elektrischen Verbindung zwischen dem Halbleiterschalter der Leuchtdiode auf, welches elektrisch mit einem Stromspiegel gekoppelt ist, welcher ein Zustandssignal erzeugt. DE 20 2007 007 776 U1 discloses a trailer connection device for a vehicle platoon with a towing vehicle and a trailer with a suitable for driving a light emitting diode of the trailer semiconductor switch which is switchable by means of a control device, wherein the control means communicates with a control device connecting data network of the towing vehicle in communication. The trailer connection device has a resistive element in the electrical connection between the semiconductor switch of the light-emitting diode, which is electrically coupled to a current mirror, which generates a state signal.

Derartige Steuereinrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass bei einer Überprüfung des Funktions- und/oder Verbindungszustands der Leuchtelemente ein Strom durch das Leuchtelement fließt. Insbesondere bei Leuchtdioden muss die an den Ausgang angelegte Spannung so hoch sein, dass die Sperrspannung der Leuchtdiode überschritten wird, was zu einem sichtbaren Aufleuchten der Leuchtdiode führt. Ein solches Aufleuchten ist jedoch unerwünscht, da es den Fahrer oder andere Verkehrsteilnehmer irritieren kann. Außerdem ist nach Erkennung eines gekoppelten Anhängers keine weitere zyklische Überwachung der bereits erkannten Leuchtelemente möglich, da jede weitere Überprüfung zu einem weiteren sichtbaren Aufleuchten führen würde, was während der Fahrt des Gespanns zu vermeiden ist.However, such control devices have the disadvantage that when checking the functional and / or connection state of the lighting elements, a current flows through the lighting element. Especially with light-emitting diodes, the voltage applied to the output must be so high that the blocking voltage of the light-emitting diode is exceeded, which leads to a visible illumination of the light-emitting diode. However, such lighting is undesirable because it can irritate the driver or other road users. In addition, after detection of a coupled trailer no further cyclical monitoring of the already detected lighting elements is possible because any further check would lead to a further visible lighting, which is to be avoided during the journey of the team.

Aus EP 2 000 359 B1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchte eines Anhängers bekannt, die als Leuchtmittel eine Leuchtdiode verwendet, durch einen Ausgangsanschluss eines Zugfahrzeugs, der für eine Beanspruchung durch eine elektrische Glühlampe bestimmt ist, und mittels einer Zugfahrzeugsteuerung überwacht wird. Der Strom der Leuchtdiode in eine an den Ausgangsanschluss des Zugfahrzeugs angeschlossene Schaltungsanordnung wird erfasst und ausgewertet und zur Steuerung einer Glühlampensimulationseinheit verwendet, so dass ausgangsanschlussseitig mittels der Glühlampensimulationseinheit ein elektrischer Strom einer Glühlampe simuliert wird, wobei die Schaltungsanordnung im Betrieb mit der Leuchte elektrisch gekoppelt ist.Out EP 2 000 359 B1 A method is known for operating a lamp of a trailer, which uses a light-emitting diode as the light source, is monitored by an output terminal of a towing vehicle, which is intended for use by an electric light bulb, and by means of a tractor control system. The current of the light-emitting diode in a connected to the output terminal of the towing vehicle circuitry is detected and evaluated and used to control a light bulb simulation, so that the output terminal side by means of the light bulb simulation unit, an electric current of a light bulb is simulated, the circuit is electrically coupled in operation with the light.

DE 102 36 304 A1 offenbart eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung und Überwachung elektrischer Beleuchtungseinrichtungen in Anhängerfahrzeugen, bei der vom Zugfahrzeug Versorgungsleitungen über jeweils einen als High-Side-FET ausgebildeten Leistungsschalter zu den elektrischen Beleuchtungseinrichtungen führen, und Entkopplungsdioden von den Versorgungsleitungen jeweils ein Spannungssignal auf eine Sammelleitung führen, aus dem die Betriebsspannung für einen die Leistungsschalter steuernden Mikroprozessor gewonnen wird, wobei zwischen dem lastseitigen Anschluss eines Leistungsschalters und der Sammelleitung jeweils eine Schutzdiode geschaltet ist. DE 102 36 304 A1 discloses a circuit arrangement for controlling and monitoring electrical lighting devices in trailer vehicles, in which lead from the towing vehicle supply lines via each designed as a high-side FET circuit breaker to the electrical lighting devices, and decoupling diodes from the supply lines each lead a voltage signal to a bus, from which the Operating voltage for a circuit breaker controlling microprocessor is obtained, wherein between the load-side terminal of a circuit breaker and the bus in each case a protective diode is connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Ermittlung einer einen Funktions- und/oder Verbindungszustand des Leuchtelements beschreiben Anhängerinformation zu verbessern.The invention is based on the object to improve the determination of a functional and / or connection state of the lighting element describe trailer information.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art eine Messeinrichtung vorgesehen, welche zur Kapazitätsmessung an dem oder einem jeweiligen Ausgang ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit zur Ermittlung der Anhängerinformation in Abhängigkeit wenigstens eines Messergebnisse der Kapazitätsmessung beschreibenden Messdatensatzes ausgebildet ist.To achieve this object, a measuring device is provided according to the invention in a control device of the type mentioned, which is designed for capacitance measurement at or a respective output, wherein the arithmetic unit for determining the trailer information in response to at least one measurement results of the capacitance measurement descriptive measurement data set is formed.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein mit dem Ausgang der Steuereinrichtung gegebenenfalls verbundenes Leuchtelement eine parasitäre Kapazität aufweist, die sich von einer ausgangsseitigen Kapazität ohne angeschlossenes Leuchtelement derart unterscheidet, dass sie durch die Kapazitätsmessung erfasst werden kann. Insbesondere bei Leuchtelementen, die als Leuchtdioden ausgebildet sind, lässt sich eine solche Kapazität als Parallelkapazität modellieren, so dass auch im Sperrbetrieb der Leuchtdiode der Funktions- und/oder Verbindungszustand des Leuchtelements erfassbar ist. Eine unterscheidbare Kapazitätsänderung lässt sich auch bei der Verwendung von auf einem Glühfaden basierenden Leuchtelementen am Ausgang ermitteln. Die Erfindung schlägt dazu vor, eine Messeinrichtung vorzusehen, mittels welcher die Kapazitätsmessung, insbesondere eine Messung der Änderung der Kapazität, an dem oder einem jeweiligen Ausgang durchführbar ist. Mittels der Recheneinheit, beispielsweise einem Mikrocontroller, kann dann in Abhängigkeit des wenigstens einen Messdatensatzes die Anhängerinformation ermittelt werden.The invention is based on the finding that a light element optionally connected to the output of the control device has a parasitic capacitance which differs from an output-side capacitance without a connected luminous element such that it can be detected by the capacitance measurement. Such a capacitance can be modeled as a parallel capacitance, in particular in the case of luminous elements which are designed as light-emitting diodes, so that the functional and / or connection state of the luminous element can also be detected in the blocking operation of the light-emitting diode. A distinguishable capacity change can also be made when using on one Determine filament-based light elements at the output. The invention proposes to provide a measuring device by means of which the capacitance measurement, in particular a measurement of the change in the capacitance, can be carried out at the or a respective output. By means of the arithmetic unit, for example a microcontroller, the trailer information can then be determined as a function of the at least one measurement data record.

Da für die Kapazitätsmessung mittels der Messeinrichtung verwendete Messsignale am Ausgang derart gering gewählt werden können, dass es nicht zu einem Aufleuchten des oder eines jeweiligen Leuchtelements kommt, wird vermieden, dass der Fahrer oder andere Verkehrsteilnehmer durch das Aufleuchten irritiert werden. Die Ermittlung des Funktions- und/oder Verbindungszustand ist vorteilhafterweise von außen nicht sichtbar.Since measuring signals used for the capacitance measurement by means of the measuring device can be chosen so small at the output that there is no illumination of the or of a respective lighting element, it is avoided that the driver or other road users are irritated by the lighting up. The determination of the functional and / or connection state is advantageously not visible from the outside.

Die Steuereinrichtung kann mit einem Fahrzeugbus des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem CAN-Bus, verbunden sein, und zum Bereitstellen der Anhängerinformation an den Fahrzeugbus ausgebildet sein. Andere Fahrzeugsysteme können so über den Fahrzeugbus auf die Anhängerinformation zugreifen und ihre Funktion in Abhängigkeit der Anhängerinformation anpassen.The control device can be connected to a vehicle bus of the motor vehicle, for example a CAN bus, and designed to provide the trailer information to the vehicle bus. Other vehicle systems can thus access the trailer information via the vehicle bus and adapt their function as a function of the trailer information.

Es wird bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung besonders bevorzugt, wenn die Messeinrichtung zur wiederholten, insbesondere zyklischen, Kapazitätsmessung unter Ermittlung eines Messdatensatzes für eine jeweilige Kapazitätsmessung ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine zyklische Überwachung des Funktions- und/oder Verbindungszustands des Leuchtelements bzw. des Anhängers ermöglicht. Dies ist durch herkömmliche Steuereinrichtungen nur schwierig realisierbar, da ein sichtbares Aufleuchten der Leuchtelemente nach einer initialen Erfassung des Funktions- und/oder Verbindungszustand wie eingangs ausgeführt zu vermeiden ist. Es lässt sich durch die wiederholte, insbesondere zyklische Kapazitätsmessung mithin zeitnah das Abkuppeln des Anhängers bzw. das Abstecken seiner Leuchtelemente vom Kraftfahrzeug ermitteln. Das gleiche gilt für die Erkennung einer spontan aufgetretenen Funktionsbeeinträchtigung der Leuchtelemente. War es im Hinblick auf die Auswertung der Anhängerinformation durch andere Fahrzeugsysteme, die die Anhängerinformation auswerten, bislang notwendig, in der Steuereinrichtung fahrzeugsystemspezifische Sonderfunktionen zu implementieren, um den Funktions- und/oder Verbindungszustand situationsabhängig zu detektieren, kann durch die wiederholte Kapazitätsmessung auf die aufwändige Entwicklung derartiger Sonderfunktionen verzichtet werden, da ohnehin eine regelmäßig aktualisierte Anhängerinformation seitens der Steuereinrichtung bereitstellbar ist.In the case of the control device according to the invention, it is particularly preferred if the measuring device is designed for repeated, in particular cyclic, capacitance measurement while determining a measurement data set for a respective capacitance measurement. In this way, a cyclical monitoring of the functional and / or connection state of the luminous element or of the trailer is made possible. This is difficult to realize by conventional control devices, since a visible lighting of the light-emitting elements after an initial detection of the functional and / or connection state as stated above is to be avoided. It can be determined by the repeated, in particular cyclic capacitance measurement thus promptly uncoupling the trailer or the staking his light elements from the motor vehicle. The same applies to the detection of a spontaneous functional impairment of the lighting elements. Was it with regard to the evaluation of the trailer information by other vehicle systems that evaluate the trailer information, so far necessary to implement vehicle system-specific special functions in the control device to detect the functional and / or connection state depending on the situation, can by the repeated capacity measurement on the complex development Such special functions are dispensed with, since in any case a regularly updated trailer information is provided by the controller.

Zweckmäßigerweise weist die Messeinrichtung für den oder einen jeweiligen Ausgang eine Messeinheit auf, mittels welcher ein ausgangsspezifischer Messwert des oder eines jeweiligen Messdatensatzes ermittelbar ist. Die Ausgänge der Steuereinrichtung können beispielsweise mit einer kraftfahrzeugseitigen Anschlussvorrichtung zum Anschließen der Leuchtelemente des Anhängers, beispielsweise einer sogenannten Anhängerdose, verbindbar oder verbunden sein. Mithin kann an jedem Ausgang der Funktions- und/oder Verbindungszustand eines jeweiligen Leuchtelements ermittelt werden. Die Steuereinrichtung kann so auch aufgrund des ausgangsspezifischen Messwerts eine Anhängerinformation ermitteln, die beschreibt, ob ein bestimmtes, mit einem Ausgang verbundenes Leuchtelement defekt ist.The measuring device expediently has a measuring unit for the or a respective output, by means of which an output-specific measured value of the or a respective measured data record can be determined. The outputs of the control device can be connectable or connected, for example, to a motor vehicle-side connecting device for connecting the lighting elements of the trailer, for example a so-called trailer box. Consequently, the function and / or connection state of a respective light-emitting element can be determined at each output. On the basis of the output-specific measured value, the control device can thus also determine trailer information which describes whether a particular lighting element connected to an output is defective.

Die Messeinheit kann eine elektrische Energiequelle und einen durch die Energiequelle aufladbaren elektrischen Energiespeicher aufweisen und dazu ausgebildet sein, die Kapazitätsmessung durch Erfassung eines Ladungsausgleichs zwischen dem Energiespeicher und dem Ausgang durchzuführen. Die Energiequelle kann eine Spannungs- und/oder Stromquelle sein. Der Energiespeicher ist bevorzugt ein Kondensator. Wird der Energiespeicher mit einer vorgegebenen Ladungsmenge geladen und dann, beispielsweise durch ein Schaltelement, mit dem Ausgang verbunden, kann ein Ladungsausgleich zwischen dem Energiespeicher und dem Ausgang ermittelt werden. Dieser Ladungsausgleich unterscheidet sich im Fall eines mit dem Ausgang verbunden Leuchtelements aufgrund dessen parasitärer Kapazität von jenem Ladungsausgleich, der bei einem fehlenden oder defekten Leuchtelement auftritt. Zur Erfassung des Ladungsausgleichs kann die Messeinheit ein Strom- und/oder Spannungsmessmittel aufweisen. Alternativ ist es denkbar, die Kapazitätsmessung durch Erfassung einer ausgangsseitigen Spannung bei Anlegen eines Gleichstroms an Ausgang und/oder durch Erfassung einer Phasenverschiebung bei einem ausgangsseitigen Anlegen eines Wechselsignals und/oder durch Erfassung einer ausgangsseitigen Resonanzfrequenz zu realisieren.The measuring unit may have an electrical energy source and an electrical energy store which can be charged by the energy source and be designed to carry out the capacitance measurement by detecting a charge equalization between the energy store and the output. The energy source may be a voltage and / or current source. The energy store is preferably a capacitor. If the energy store is charged with a predetermined amount of charge and then, for example, connected by a switching element to the output, a charge balance between the energy storage and the output can be determined. This charge compensation differs in the case of connected to the output light emitting element due to its parasitic capacitance of that charge compensation, which occurs in a missing or defective light-emitting element. To detect the charge balance, the measuring unit may comprise a current and / or voltage measuring means. Alternatively, it is conceivable to realize the capacitance measurement by detecting an output-side voltage when applying a direct current to the output and / or by detecting a phase shift at an output-side application of an alternating signal and / or by detecting an output-side resonant frequency.

Außerdem kann die Messeinheit eine, insbesondere zusätzliche, elektrische Energiequelle aufweisen, mittels welcher der Ausgang bestrombar ist, wobei die Recheneinheit dazu ausgebildet sein kann, in Abhängigkeit eines erfassten, in den Ausgang fließenden Stroms einen weiteren Messdatensatz zu ermitteln und diesen zusätzlich bei der Ermittlung der Anhängerinformation zu berücksichtigen. Mithin können herkömmliche Techniken zur Ermittlung des Funktions- und/oder Verbindungszustands des Leuchtmittels mit der erfindungsgemäßen Kapazitätsmessung kombiniert werden. Diese lässt sich folglich aufwandsarm in bekannte Steuereinrichtungen integrieren.In addition, the measuring unit can have a, in particular additional, electrical energy source, by means of which the output can be energized, wherein the arithmetic unit can be designed to determine a further measured data set as a function of a detected current flowing in the output and additionally determine it in the determination of the To consider trailer information. Consequently, conventional techniques for determining the functional and / or connection state of the luminous means can be combined with the capacitance measurement according to the invention. This can therefore be integrated with little effort in known control devices.

Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung wird es ferner bevorzugt, wenn für den oder einen jeweiligen Ausgang eine Treibereinheit zum Bestromen eines mit dem Ausgang verbunden Leuchtelements vorgesehen ist. Die Treibereinheit ist mithin zur Bereitstellung der Leistung zum Aktivieren des Leuchtelements vorgesehen, beispielsweise um eine Schluss- oder Bremsleuchte oder einen Fahrtrichtungsanzeiger bestimmungsgemäß zu aktivieren. In the case of the control device according to the invention, it is further preferred if a driver unit is provided for the current or a respective output for energizing a luminous element connected to the output. The driver unit is therefore provided for providing the power for activating the light-emitting element, for example, to activate a tail or brake light or a direction indicator as intended.

Zusätzlich kann bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung an dem oder einem jeweiligen Ausgang ein Koppelkondensator angeordnet sein. Ein solcher Koppelkondensator erlaubt beispielsweise die Durchführung einer Kapazitätsmessung während einer Bestromung des Ausgangs mittels der Treibereinheit.In addition, a coupling capacitor can be arranged in the control device according to the invention at the or a respective output. Such a coupling capacitor allows, for example, the performance of a capacitance measurement during energization of the output by means of the driver unit.

Bevorzugt ist die Steuereinrichtung als ein einziges Steuergerät ausgebildet. Es lässt sich so eine besonders bauraumsparende Realisierung der Steuereinrichtung realisieren. Alternativ ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Steuereinrichtung durch mehrere verteilte Steuergeräte ausgebildet ist. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Treibereinheit und die Messeinrichtung auf unterschiedliche Steuergeräte verteilt sind.Preferably, the control device is designed as a single control device. It can be realized as a particularly space-saving implementation of the control device. Alternatively, it is possible that the control device according to the invention is formed by a plurality of distributed control devices. For example, it is conceivable that the driver unit and the measuring device are distributed to different control devices.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung, wobei der oder ein jeweiliger Ausgang mit einer Anschlussvorrichtung zum Anschließen der Leuchtelemente des Anhängers verbunden ist.The object underlying the invention is further achieved by a motor vehicle, comprising a control device according to the invention, wherein the or a respective output is connected to a connection device for connecting the light elements of the trailer.

Schließlich wird die der Erfindung zugrunde liegender Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Gespann aus einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und dem Anhänger, wobei wenigstens ein Leuchtelement eine Leuchtdiode und/oder eine Leuchtdiodenanordnung und/oder eine Glühlampe ist.Finally, the object underlying the invention is achieved by a combination of a motor vehicle according to the invention and the trailer, wherein at least one light-emitting element is a light-emitting diode and / or a light-emitting diode arrangement and / or an incandescent lamp.

Sämtliche Ausführungen zur erfindungsgemäßen Steuereinrichtung lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und das erfindungsgemäße Gespann übertragen, so dass auch mit diesen die zuvor genannten Vorteile erzielt werden können.All embodiments of the control device according to the invention can be analogously transferred to the motor vehicle according to the invention and the combination of the invention, so that even with these the aforementioned advantages can be achieved.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellung und zeigen:

  • 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Gespanns aus einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und einem Anhänger;
  • 2 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, welche mit Leuchtelementen im Anhänger verbunden ist; und
  • 3 eine alternative Ausführungsform eines anhängerseitigen Leuchtelements.
Further advantages and details of the invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. These are schematic and show:
  • 1 a schematic diagram of a combination of the invention of a motor vehicle according to the invention and a trailer;
  • 2 a circuit diagram of a control device according to the invention of the motor vehicle, which is connected to lighting elements in the trailer; and
  • 3 an alternative embodiment of a trailer-side lighting element.

1 zeigt eine Prinzipskizze eines Gespanns 1 aus einem Kraftfahrzeug 2 und einem Anhänger 3. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Anhängerkupplung 4 und eine Anschlussvorrichtung 5, beispielsweise eine Anhängerdose, auf, wobei eine Deichsel 6 des Anhängers 3 lösbar mit der Anhängerkupplung 4 verbunden ist. Mittels eines an die Anschlussvorrichtung 5 angeschlossenen Kabels 7 sind Leuchtelemente 8 des Anhängers 3 durch eine Steuereinrichtung 9 aktivierbar und deaktivierbar. Die Steuereinrichtung 9 ist als ein einziges Steuergerät oder durch mehrere verteilte Steuergeräte ausgebildet. Ferner ist die Steuereinrichtung 9 mit einem Fahrzeugbus 10, beispielsweise einem CAN-Bus, verbunden und steht über diesen in Kommunikationsverbindung mit weiteren Fahrzeugsystemen 11 des Kraftfahrzeugs 2. 1 shows a schematic diagram of a team 1 from a motor vehicle 2 and a trailer 3 , The car 2 has a trailer hitch 4 and a connection device 5 For example, a trailer box, on, with a drawbar 6 of the trailer 3 detachable with the trailer hitch 4 connected is. By means of a connection device 5 connected cable 7 are lighting elements 8th of the trailer 3 by a control device 9 activatable and deactivatable. The control device 9 is designed as a single controller or through multiple distributed control devices. Furthermore, the control device 9 with a vehicle bus 10 , For example, a CAN bus, connected and is about this in communication with other vehicle systems 11 of the motor vehicle 2 ,

2 zeigt ein Schaltbild der Steuereinrichtung 9, welche mit den Leuchtelementen 8 des Anhängers 3 verbunden ist. Dabei sind beispielhaft fünf Leuchtelemente 8 gezeigt, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein einziges detailliert dargestellt ist. Die Leuchtelemente 8 fungieren als linke und rechte Fahrtrichtungsanzeiger und Schlussleuchten sowie als Bremslicht des Anhängers 3. Vorliegend ist ein jeweiliges Leuchtelement 8 als Leuchtdiode realisiert. 2 zeigt dazu ein Ersatzschaltbild mit einer Leuchtdiode 12, einem Vorwiderstand 13 und einer parasitären Parallelkapazität 14. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die oder ein Teil der Leuchtelemente 8 als Leuchtdiodenanordnung aus mehreren parallel und/oder in Reihe geschalteten einzelnen Leuchtdioden realisiert. 2 shows a circuit diagram of the controller 9 , which with the light elements 8th of the trailer 3 connected is. In this case, by way of example, five lighting elements 8th of which, for reasons of clarity, only a single detail is shown. The lighting elements 8th act as left and right direction indicators and taillights and as a brake light of the trailer 3 , In the present case is a respective lighting element 8th implemented as a light emitting diode. 2 shows an equivalent circuit diagram with a light-emitting diode 12 , a series resistor 13 and a parasitic parallel capacity 14 , According to a further embodiment, the or a part of the lighting elements 8th realized as a light emitting diode array of a plurality of parallel and / or series-connected individual LEDs.

Jedes Leuchtelement 8 ist über die Anschlussvorrichtung 5 mit einem Ausgang 15 der Steuereinrichtung 9 verbunden. Einem jeweiligen Ausgang 15 sind dabei eine Treibereinheit 16 zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung zum Aktivieren des Leuchtelements 8 und eine Messeinheit 17 zugeordnet, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit ebenfalls lediglich eine einzige detailliert dargestellt ist. Sämtliche Messeinheiten 17 bilden eine Messeinrichtung 18 der Steuereinrichtung 9.Every light element 8th is via the connection device 5 with an exit 15 the control device 9 connected. A respective output 15 are a driver unit 16 for providing an electrical power for activating the luminous element 8th and a measurement unit 17 only one of which is shown for reasons of clarity. All measuring units 17 form a measuring device 18 the control device 9 ,

Die Steuereinrichtung 9 weist zusätzlich eine Recheneinheit 19 auf, mittels welcher die Treibereinheiten 16 und die Messeinheiten 17 ansteuerbar sind. In Abhängigkeit von ausgangsspezifische Messwerte jeweiliger Messeinheiten 17 umfassenden Messdatensätzen ermittelt die Recheneinheit 19 eine einen Funktions- und/oder Verbindungszustand der Leuchtelemente 8 beschreibende Anhängerinformation. Diese stellt die Steuereinrichtung 9 über die Recheneinheit 19 auf dem Fahrzeugbus 11 bereit.The control device 9 additionally has a computing unit 19 on, by means of which the driver units 16 and the measurement units 17 are controllable. Depending on the output-specific measured values of the respective measuring units 17 Comprehensive measurement datasets are determined by the arithmetic unit 19 a functional and / or connection state of the lighting elements 8th descriptive trailer information. This represents the control device 9 via the arithmetic unit 19 on the vehicle bus 11 ready.

Eine jeweilige Messeinheit 17 weist eine erste Energiequelle 20, beispielsweise eine Strom- oder Spannungsquelle, auf, mittels welcher ein elektrischer Energiespeicher 21, vorliegend ein Kondensator, aufladbar ist. Im aufgeladenen Zustand des Energiespeichers 21 ist ein Schaltelement 22 durch die Recheneinheit zum Umschalten ansteuerbar, so dass im Energiespeicher 21 gespeicherte elektrische Ladung über den Ausgang 15 zum Leuchtelement 8 fließen kann. Sofern der Anhänger 3 mit dem Kraftfahrzeug 2 verbunden oder das Leuchtelement 8 intakt ist, tritt ein Ladungsausgleich zwischen dem Energiespeicher 21 und der Parallelkapazität 14 auf. Dieser Ladungsausgleich ist durch ein erstes Messmittel 23 der Messeinheit 17 erfassbar, so dass unterschiedliche Messwerte bei einem mit der Steuereinrichtung 9 verbundenen bzw. intakten und einem fehlenden bzw. defekten Leuchtelement 8 erfassbar sind. Mittels einer solchen Kapazitätsmessung durch die Messeinheit 17 wird folglich ein Rückschluss auf den Funktions- und/oder Verbindungszustand eines jeweiligen Leuchtelements 8 ermöglicht.A respective measuring unit 17 has a first energy source 20 , For example, a current or voltage source, by means of which an electrical energy storage 21 , in the present case a capacitor, is chargeable. In the charged state of the energy storage 21 is a switching element 22 be controlled by the arithmetic unit for switching, so that in the energy storage 21 stored electric charge across the output 15 to the light element 8th can flow. Unless the trailer 3 with the motor vehicle 2 connected or the lighting element 8th is intact, a charge balance occurs between the energy storage 21 and the parallel capacity 14 on. This charge compensation is by a first measuring means 23 the measuring unit 17 detectable, so that different measured values at one with the control device 9 connected or intact and a missing or defective light-emitting element 8th are detectable. By means of such a capacitance measurement by the measuring unit 17 Consequently, a conclusion on the functional and / or connection state of a respective lighting element 8th allows.

Parallel zu der zuvor beschriebenen ersten Spannungsquelle 20, dem Energiespeicher 21, dem Schaltelement 22 und dem ersten Messmittel 23 sind eine zweite Energiequelle 24 und ein dieser nachgeschaltetes zweites Messmittel 25 vorgesehen, welches zusätzlich zu der Kapazitätsmessung einen weiteren bei der Ermittlung der Anhängerinformation berücksichtigten Messdatensatz erzeugt. Von dem zweiten Messmittel 25 bereitgestellte Messwerte beschreiben, ob ein von der Energiequelle 24 bereitgestellter Strom über den Ausgang 15 durch ein gegebenenfalls angeschlossenes Leuchtelement 8 fließt. Es wird so zusätzlich zu der Kapazitätsmessung ein weiteres, auf herkömmliche Weise bestimmtes Messergebnis zur Ermittlung des Funktions- und/oder Verbindungszustands eines jeweiligen Leuchtelements 8 erzeugt.Parallel to the first voltage source described above 20 , the energy storage 21 , the switching element 22 and the first measuring means 23 are a second source of energy 24 and one of these downstream second measuring means 25 is provided, which generates in addition to the capacitance measurement another taken into account in the determination of the trailer information measurement data set. From the second measuring device 25 provided readings describe whether one of the energy source 24 Provided current through the output 15 by an optionally connected lighting element 8th flows. It is thus in addition to the capacitance measurement another, conventionally determined measurement result for determining the functional and / or connection state of a respective luminous element 8th generated.

Die Messeinrichtung 18 ist ferner zum wiederholten, zyklischen Durchführen einer Kapazitätsmessung und zur Erfassung eines Messdatensatzes für eine jeweilige Kapzaitätsmessung ausgebildet. Die Überprüfung des Funktions- und/oder Verbindungszustands erfolgt mithin kontinuierlich. Die Fahrzeugsysteme 11 erhalten so regelmäßig eine aktualisierte Anhängerinformation.The measuring device 18 is further adapted to repeatedly, cyclically performing a capacitance measurement and to acquire a measurement data set for a respective capsule measurement. The review of the functional and / or connection state is therefore continuously. The vehicle systems 11 so receive regular updated trailer information.

Optional ist an einem jeweiligen Ausgang 15 ein Koppelkondensator 26 vorgesehen, welcher den die erste Energiequelle 20 und den Energiespeicher 21 aufweisenden Zweig der Messeinheit 17 mit dem Ausgang 15 verbindet. Ein solcher Koppelkondensator 26 kann dazu verwendet werden, die Kapazitätsmessung auszuführen, wenn das mit dem Ausgang 15 verbunden Leuchtelement 8 mittels der Treibereinheit 16 bestromt wird.Optional is at a respective output 15 a coupling capacitor 26 provided, which is the first source of energy 20 and the energy storage 21 having branch of the measuring unit 17 with the exit 15 combines. Such a coupling capacitor 26 can be used to perform the capacitance measurement, if that with the output 15 connected lighting element 8th by means of the driver unit 16 is energized.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Kapazitätsmessung durch die Messeinrichtung 18 auch durch Erfassung einer Spannung bei ausgangsseitigem Anlegen eines Gleichstroms und/oder durch Erfassung einer Phasenverschiebung bei einem ausgangsseitigen Anlegen eines Wechselsignals durch Erfassung eines kapazitiven Wechselstromwiderstands und/oder durch Erfassung einer ausgangsseitigen Resonanzfrequenz erfolgen.According to a further embodiment, the capacitance measurement by the measuring device 18 also by detecting a voltage at the output side of applying a direct current and / or by detecting a phase shift at an output side applying an alternating signal by detecting a capacitive alternating current resistance and / or by detecting an output side resonant frequency.

3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines anhängerseitigen Leuchtelements 8, welches als Glühlampe ausgebildet ist und in seinem Ersatzschaltbild ebenfalls eine parasitäre Parallelkapazität 14 aufweist. Die zuvor beschriebene Ermittlung der Anhängerinformation mittels einer Kapazitätsmessung lässt sich mithin auch bei Leuchtelementen 8 durchführen, die auf Basis eines Glühfadens realisiert sind. 3 shows an alternative embodiment of a trailer-side lighting element 8th , which is designed as a light bulb and in its equivalent circuit also has a parasitic parallel capacitance 14 having. The above-described determination of the trailer information by means of a capacitance measurement can therefore also be used for lighting elements 8th perform, which are realized on the basis of a filament.

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Claims (10)

Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen Ausgang (15), über welchen ein Leuchtelement (8) eines mit dem Kraftfahrzeug (2) gekuppelten oder zu kuppelnden Anhängers (3) ansteuerbar ist, und eine zur Ermittlung einer einen Funktions- und/oder Verbindungszustand des oder eines jeweiligen Leuchtelements (8) beschreibenden Anhängerinformation ausgebildete Recheneinheit (19), dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung (18) vorgesehen ist, welche zur Kapazitätsmessung an dem oder einem jeweiligen Ausgang (15) ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit (19) zur Ermittlung der Anhängerinformation in Abhängigkeit wenigstens eines Messergebnisse der Kapazitätsmessung beschreibenden Messdatensatzes ausgebildet ist.Control device for a motor vehicle, comprising at least one output (15), via which a lighting element (8) of a trailer (3) coupled or to be coupled to the motor vehicle (2) can be controlled, and one for determining a functional and / or connection state The calculating unit (19) formed by the trailer information describing the trailer or a respective lighting element (8), characterized in that a measuring device (18) is provided, which is designed for capacitance measurement at the or a respective output (15), wherein the arithmetic unit (19) Determining the trailer information is formed as a function of at least one measurement results of the capacitance measurement descriptive measurement data set. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (18) zur wiederholten, insbesondere zyklischen, Kapazitätsmessung unter Ermittlung eines Messdatensatzes für eine jeweilige Kapazitätsmessung ausgebildet ist.Control device after Claim 1 , characterized in that the measuring device (18) for repeated, in particular cyclical, capacitance measurement is formed by determining a measurement data set for a respective capacitance measurement. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (18) für den oder einen jeweiligen Ausgang (15) eine Messeinheit (17) aufweist, mittels welcher ein ausgangsspezifischer Messwert des oder eines jeweiligen Messdatensatzes ermittelbar ist.Control device after Claim 1 or 2 , characterized in that the measuring device (18) for the or a respective output (15) has a measuring unit (17), by means of which an output-specific measured value of the or a respective measurement data set can be determined. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (17) eine elektrische Energiequelle (20) und einen durch die Energiequelle (20) aufladbaren elektrischen Energiespeicher (21) aufweist und dazu ausgebildet ist, die Kapazitätsmessung durch Erfassung eines Ladungsausgleichs zwischen dem Energiespeicher (21) und dem Ausgang (15) durchzuführen.Control device after Claim 3 , characterized in that the measuring unit (17) has an electrical energy source (20) and an electrical energy store (21) which can be charged by the energy source (20) and is designed to measure the capacitance by detecting a charge balance between the energy store (21) and the Perform output (15). Steuereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (17) eine, insbesondere zusätzliche, elektrische Energiequelle (24), mittels welcher der Ausgang (15) bestrombar ist, aufweist, wobei die Recheneinheit (19) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines erfassten, in den Ausgang (15) fließenden Stroms einen weiteren Messdatensatz zu ermitteln und diesen zusätzlich bei der Ermittlung der Anhängerinformation zu berücksichtigen.Control device after Claim 3 or 4 , characterized in that the measuring unit (17) has a, in particular additional, electrical energy source (24), by means of which the output (15) can be energized, wherein the arithmetic unit (19) is adapted to a detected, in the Output (15) flowing current to determine a further measurement data set and this in addition to take into account in the determination of the trailer information. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den oder einen jeweiligen Ausgang (15) eine Treibereinheit (16) zum Bestromen eines mit dem Ausgang (15) verbundenen Leuchtelements vorgesehen ist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that a drive unit (16) is provided for energizing a lighting element connected to the output (15) for the or a respective output (15). Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem oder einem jeweiligen Ausgang ein Koppelkondensator (26) angeordnet ist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that a coupling capacitor (26) is arranged at the or a respective output. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als ein einziges Steuergerät oder durch mehrere verteilte Steuergeräte ausgebildet ist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a single control device or by a plurality of distributed control devices. Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuereinrichtung (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder ein jeweiliger Ausgang (15) mit einer Anschlussvorrichtung (5) zum Anschließen der Leucht-elemente (8) des Anhängers (3) verbunden ist.Motor vehicle, comprising a control device (9) according to one of the preceding claims, wherein the or a respective output (15) with a connecting device (5) for connecting the light-emitting elements (8) of the trailer (3) is connected. Gespann aus einem Kraftfahrzeug (2) nach Anspruch 9 und dem Anhänger (3), wobei wenigstens ein Leuchtelement (8) eine Leuchtdiode und/oder eine Leuchtdiodenanordnung und/oder eine Glühlampe ist.Team from a motor vehicle (2) after Claim 9 and the trailer (3), wherein at least one light-emitting element (8) is a light-emitting diode and / or a light-emitting diode arrangement and / or a light bulb.
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