Интерфейсный элемент транспортного средства
Предложен интерфейсный элемент (60) коммерческого транспортного средства, содержащий электронные компоненты. Электронные компоненты содержат подводку подключения (62) к интерфейсу данных транспортного средства. Подводка подключения (62) выполнена и предназначена для обмена измеренными данными и/или данными управления и/или регулирования для регулирования электронных компонентов. Электронные компоненты включают встроенный блок измерения и/или управления, и/или регулирования. Предложены также транспортное средство, способ управления транспортным средством. Достигается общее улучшение управления транспортного средства, возможность легко модернизировать электронные системы транспортного средства, дополнительные функции управления могут быть легко добавлены. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к интерфейсному элементу транспортного средства, в частности коммерческого или рельсового транспортного средства, с электронными компонентами, к транспортному средству, в частности коммерческому или рельсовому транспорту, по меньшей мере, с таким штепсельным гнездом, а также к способу, по меньшей мере, частичного измерения и/или управления, и/или регулирования или мониторинга коммерческого транспорта.
Из уровня техники уже известна установка в транспортных средствах, в частности в коммерческом транспортном средстве, центральной системы управления и регулирования, а также мониторинга рабочего режима коммерческого транспорта или сведение интеллектуальных операций в небольшое количество крупных блоков управления. Однако это подразумевает, как правило, электронное оборудование и систему управления и/или регулирования в статус-кво на момент разработки коммерческого транспорта. Однако, срок службы коммерческого транспортного средства относительно долгий.
Из WO 2002/33790 A1 известно штекерное соединение, в котором в окончание оптоволоконного кабеля вместе с оптоэлектронным преобразователем сигнала встраивают электронный штекерный разъем.
Из DE 10 2007 043 887 A1 известен штекер со встроенной электроникой. В этом случае в корпус штекера встроена электронная плата.
Другой пример штекера со встроенной электроникой приведен в DE 10 2005 060 798 A1, где раскрыты штекер со встроенной электроникой для электромагнитной передачи сигналов, а также энергопередающие контакты.
Указанные примеры не относятся к области коммерческого транспорта или рельсового транспорта.
Задачей данного изобретения является предпочтительная модернизация штепсельного гнезда, коммерческого транспортного средства, а также способа управления и\или регулирования коммерческого транспортного средства, в частности, путем простого дооборудования электронных систем коммерческого транспортного средства, простого добавления избыточного управления и регулирования коммерческого транспортного средства и общего улучшения управления и/или регулирования коммерческого транспортного средства.
Эту задачу согласно изобретению решают посредством интерфейсного элемента коммерческого транспортного средства, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения.
Согласно этому предложено наличие электронных компонентов в интерфейсном элементе транспортного средства, причем электронные компоненты подсоединены, по меньшей мере, к интерфейсу данных транспортного средства, причем место подсоединения предназначено и выполнено для обмена измеренными данными релевантных для рабочего режима параметров и/или данных управления и/или регулирования электронных компонентов, причем электронные компоненты включают также, по меньшей мере, встроенный блок измерения и/или управления и/или регулировки.
Транспортным средством является, например, коммерческий транспорт в виде грузового автомобиля или рельсового транспортного средства.
Изобретение основано на базовой идее, что пространственно независимо от центральной системы управления и/или регулирования, а также от соответствующих сигнальных проводок и компонентов коммерческого транспорта можно дополнительно посредством дополнительного интеллектуального интерфейсного элемента почти в любом месте коммерческого транспортного средства установить децентрализованную электронику управления и/или регулирования, которая независимо от штатного управления и/или регулирования коммерческого транспорта выполняет дополнительные задачи управления и/или регулирования. Интерфейсный элемент может также принимать измеренные данные и соответственно перенаправлять их далее. Возможна также обработка измеренных данных. На этой основе далее через интерфейсный элемент осуществляют управление и/или регулирование.
Таким образом, в интерфейсный элемент коммерческого транспорта встраивают (дополнительно) интеллектуальное оборудование управления и/или регулирования, причем этот интерфейсный элемент можно установить пространственно независимо в любом месте коммерческого транспорта.
Однако в интерфейсный элемент не встраивают, в частности, датчики и актуаторы.
Таким образом, интерфейсный элемент не включает датчик.
Интерфейсный элемент не включает также актуатор.
Это обеспечивает простое конструктивное устройство интерфейсного элемента.
Также возможно наличие в интерфейсном элементе элементов управления, например, выходных каскадов или т.п., вырабатывающих электросигнала управления, например, для актуатора.
Также возможно наличие в интерфейсе данных однонаправленного интерфейса данных, обеспечивающего возможность передачи данных, как в одном, так и в другом направлении. Встраивание интеллектуальной электроники в штепсельное гнездо независимо от имеющегося в транспортном средстве монтажного пространства или монтажного пространства в центральной системе управления и/или регулирования транспортного средства обеспечивает возможность добавления в транспортное средства другой электроники управления и/или регулирования. Монтажное пространство де-факто предоставлено корпусом интерфейсного элемента или кабелем интерфейсного элемента. Это обеспечивает простоту и экономичность наращивания компонентов управления и/или регулирования в коммерческом транспорте. Это облегчает также надстройку избыточных систем, так как интерфейсный элемент обеспечивает возможность встраивания в соответствующих местах дополнительной электроники и создания избыточных систем.
В частности, существует возможность создания из нескольких интерфейсных элементов с сетевым соединением между собой интеллектуальной сети интерфейсных элементов. Такая сеть интерфейсных элементов обеспечивает в этой связи или в рамках соответствующей функциональной субсистемы возможность полностью отказаться от дополнительных приборов управления. Интерфейсные элементы, образующие интерфейсную сеть, не должны, таким образом, быть обязательно подключены к центральному блоку управления транспортного средства.
Также предложено, чтобы встроенный блок управления и/или регулирования был микроконтроллером или имел микроконтроллер. Наличие микроконтроллера упрощает выполнение встроенного блока управления и/или регулирования.
Встроенный блок измеренных данных и/или управления и/или регулирования включает также процессор и/или встроенную схему и/или, по меньшей мере, интерфейс данных. Это обеспечивает возможность обмена данными с другими компонентами транспортного средства. Это также обеспечивает прием, обработку и перенаправление данных.
Интерфейсный элемент выполнен в виде штепсельного гнезда. Это обеспечивает простой монтаж. Это также облегчает дооборудование интерфейсного элемента в уже эксплуатируемых транспортных средствах. Существует возможность выбора в качестве штекерного соединения стандартные промышленные штекерные соединения.
Также существует возможность выполнения интерфейсного элемента в кабеле или в виде кабельного элемента, в частности, соединительного кабеля. Такая возможность исполнения облегчает также дооборудование уже эксплуатируемых транспортных средств. Это также может быть основой децентрализованных интеллектуальных, дополнительных сетей, состоящих из нескольких интерфейсных элементов.
Электронные компоненты выполняют в герметичном исполнении. В частности, в установленном состоянии электронные компоненты интерфейсного элемента имеют герметизацию. Иначе говоря, предложено герметичное исполнение электронных компонентов. Это обеспечивает прочную конфигурацию интерфейсного элемента. Это обеспечивает возможность размещение интерфейсного элемента почти в любом месте коммерческого транспорта с почти любыми условиями воздействия окружающей среды. К этому относятся даже таким места в коммерческом транспорте, которые расположены, например, вблизи шин или под кабиной водителя, или же которые устанавливают на элементах кузова коммерческого транспорта.
Интерфейсный элемент также соединен или выполнен с возможностью соединения с датчиком.
В частности, таким датчиком является датчик оборотов колеса.
Интерфейсный элемент подключен, по меньшей мере, к датчику. Посредством интеллектуальной сенсорной обработки определенные параметры, контролирующие характер движения транспортного средства или характеризующие рабочие режимы транспортного средства, подвергают дальнейшей обработке или подтверждают их достоверность. В этой связи обрабатывают данные датчиков ускорения, температурных датчиков, вибродатчитков, датчиков давления, датчиков оборотов колеса и т.п.
Интерфейсный элемент выполнен с возможностью соединения с актуатором или соединен с ним.
Актуатором являются, например, командные элементы управления клапанов, исполнительные элементы или коммутационные элементы любого типа и т.п.
Таким образом, обеспечена возможность ввода заданных параметров через интерфейс данных или выведение входных данных через интерфейс данных интерфейсного элемента. Также возможна подача команд управления на актуаторы, по меньшей мере, через цифровой и аналоговый выход интерфейсного элемента. Возможен также ввод измеренных параметров через цифровой и аналоговый вход интерфейсного элемента.
При возможном применении интерфейсного элемента в случае его подключения к датчику только (например, аналоговые) измерительные сигналы обрабатывают посредством интерфейсного элемента и отправляют их в стандартном формате данных на шину данных, чтобы все приборы управления, т.е., например, и два взаимно избыточных прибора управления, могли одновременно с небольшими дополнительными затратами воспользоваться этим измеренным сигналом в формате данных при условии малобюджетного подключения обоих приборов управления к одной и той же шине данных. Примером может служить фиксирование сигналов оборотов колеса интерфейсным элементом. Одновременно интерфейсный элемент может проверять эти сигналы на наличие ошибок и выкладывать на шину данных обнаруженные ошибки в виде специальных параметров цифрового измеренного сигнала для любого количества приборов управления. За счет этого интерфейсный элемент делает измеренный сигнал для всех подключенных приборов управления размноженным, защищенным измеренным сигналом, который центральные блоки управления без сложных операций только на основе величины параметра идентифицируют в качестве достоверного или недостоверного измеренного параметра.
Самым маленьким возможным блоком самых простых интерфейсных элементов является простая связка двух интерфейсных элементов их интерфейсами данных, причем один интерфейсный элемент считывает датчик, а другой управляет актуатором. Оба интерфейсных элемента обмениваются друг с другом регулировочными параметрами и на одной стороне связки в регулировочном контуре считывают датчик, а на другой стороне управляют актуатором.
Подключение, по меньшей мере, к интерфейсу данных транспортного средства осуществляют кабельным соединением или оно включает кабельное соединение.
Подключение осуществляют также по радиоканалу или оно включает радиоканальное соединение.
Также возможно оптоволоконное подключение или подключение, содержащее оптоволоконное соединение.
Возможно также магнитное подключение ли подключение, содержащее магнитное соединение.
Интерфейсный элемент выполнен с возможностью подключения к внешнему источнику питания или подключен к нему.
Альтернативно или дополнительно интерфейсный элемент выполняют с возможностью подключения к внутреннему источнику питания или подключают к нему, причем внутренний источник питания является аккумулятором или содержит аккумулятор.
Таким образом, интерфейсный элемент запитывают электроэнергией от стороннего источника питания или от встроенного аккумулятора. С этой целью в интерфейсном элементе предложена возможность отключения для экономии энергии.
При определенных рамочных условиях в интерфейсном элементе можно оказаться от защиты от перенапряжения, и поэтому интерфейсный элемент не имеет защиты от перенапряжения.
Необходимо учитывать, что в автомобильной сфере электронные компоненты, как правило, имеют защиту от перенапряжения, чтобы избежать их разрушения. Такие скачки напряжения могут быть связаны, например, с переключением светогенератора. Если интерфейсный элемент напрямую запитан от светогенератора, то тогда необходима встроенная защита от перенапряжения. Однако от нее можно отказаться, если интерфейсный элемент запитан от одного или нескольких избыточных приборов управления, перехватывающих перенапряжение своей защитой от него. Таким образом, интерфейсный элемент получает параллельную защиту посредством предохранителей одного или нескольких внешних приборов управления и соответствующего источника электропитания конкретного прибора управления.
Встроенный в интерфейсный элемент блок управления и/или регулирования имеет, например, программное обеспечение для регулирования актуатора или для обработки сенсорного сигнала. В частности, возможно наличие программного обеспечения фиксирования количества оборотов, в частности оборотов колеса, или оборотов колес коммерческого транспорта. В этой связи необходимы также датчики ускорения для возможности сравнительного анализа, например, оборотов колеса и ускорений, действующих на датчик ускорения.
Интерфейсный элемент служит шлюзом между двумя интерфейсами шин данных.
Также возможно использование интерфейсного элемента в качестве контроллера, например, каскадного регулятора параметров управления, управляющего актуатором в зависимости от заданного шиной данных параметра.
В этой связи также существует возможность встраивания интерфейсного элемента в существующие структуры транспортного средства, например, для возможности замены кабеля.
Также предложено наличие в интерфейсном элементе с блоком управления и/или регулирования блока памяти, например, для записи данных. В этом случае возможно выполнение блока управления и/или регулирования в виде регистратора данных или штекерного “черного ящика”. Предложены также функции просмотровой таблицы и/или конвертации данных.
Осуществляют одноканальную или также многоканальную обработку данных датчиков или выдачу команд управления актуаторам.
Предложен также чашеобразный корпус с уплотняющим наполнителем, обеспечивающим герметичность. Предложено также обеспечение герметичности путем полной или частичной заливки элементов интерфейсного элемента. В качестве альтернативы предложено также полное экструдирование штекера или монолитное выполнение штекера. Также предложено заключение электронных компонентов в кабель с загерметизированными концами.
Интерфейсный элемент применяют, в частности, для передачи команд управления клапанами АБС-системы коммерческого транспорта, электронной тормозной системы коммерческого транспорта, пневмоподвески коммерческого транспорта или установки регенерации воздуха или компрессорной установки коммерческого транспорта. Предложено также применение интерфейсного элемента в тормозной системе коммерческого транспорта.
Избыточное питание интерфейсного элемента осуществляют, по меньшей мере, от двух источников электроснабжения. Предложено наличие в интерфейсном элементе встроенного аккумулятора. Также для энергопитания предложено альтернативное и/или дополнительное подключение к системе энергоснабжения коммерческого транспорта.
Коммутацию интерфейсного элемента коммерческого транспорта осуществляют кабелем или коммутация включает кабельное подключение. Но предложено также подключение по радиоканалу или оно включает радиоканальное соединение.
Принципиально предложено наличие и проверенное осуществление кабельного или беспроводного интерфейса данных.
Также предложены выполнение интерфейсного элемента с возможностью подключения к сети электропитания коммерческого транспорта и/или его установка с подключением к сети электропитания коммерческого транспорта.
Кроме этого, предложено наличие у интерфейсного элемента интерфейса для подключения к мобильному оконечному устройству, в частности к смартфону и/или планшету. Это обеспечивает возможность, например, проверенного дистанционного функционала ТО.
Предложена также возможность онлайн-мониторинга транспортного средства и, таким образом, непрерывного дистанционного мониторинга рабочего режима коммерческого транспорта.
Предложена также возможность онлайн-мониторинга ошибок рабочих систем коммерческого транспорта.
Описанная ранее функция регистратора данных обеспечивает также возможность одновременной записи полученных данных.
Таким образом, интерфейсный элемент обеспечивает возможность и осуществление функции регистратора данных с одновременным онлайн-мониторингом.
Интерфейсный элемент и его электронные компоненты имеют зашифрованный коммуникационный протокол. Зашифрованный коммуникационный протокол обеспечивает возможность предотвратить взлом и неавторизованное снятие данных или враждебный дистанционный перехват контрольных систем коммерческого транспорта.
Интерфейсный элемент имеет также блок обработки данных, обеспечивающий в интерфейсном элементе возможность автоматической обработки измеренных сигналов, в частности, по меньшей мере, от расположенного в штекерном элементе датчика.
Кроме этого, предусмотрено наличие в интерфейсном элементе блока мониторинга, обеспечивающего возможность постоянного автоматического мониторинга полученных измеренных сигналов контроля рабочего режима коммерческого транспорта.
Также предложено наличие в интерфейсном элементе блока синхронизации сигналов с возможностью синхронизации сигналов управления и/или регулирования в интерфейсном элементе и в коммерческом транспорте.
Изобретение относится также к транспортному средству, в частности к коммерческому транспортному средству или к рельсовому транспортному средству, по меньшей мере, с описанным выше интерфейсным элементом.
Кроме этого, настоящее изобретение относится к способу, по меньшей мере, частичного измерения и/или управления и/или регулирования и/или мониторинга транспортного средства, в частности коммерческого транспортного средства или рельсового транспортного средства, причем, по меньшей мере, частичное измерение и/или управление и/или регулирование и/или мониторинг коммерческого транспортного средства осуществляют не посредством центральных приборов управления конструкции транспортного средства, а децентрализовано посредством, по меньшей мере, интерфейсного элемента, в частности посредством одного интерфейсного элемента.
В частности, в рамках способа интерфейсный элемент используют для подачи команд управления на клапанами АБС-системы коммерческого транспорта, электронной тормозной системы коммерческого транспорта, пневмоподвески коммерческого транспорта или установки регенерации воздуха или компрессорной установки коммерческого транспорта.
Посредством интерфейсного элемента управление и/или регулирование осуществляют дополнительно к штатным системам и компонентам управления и/или регулирования коммерческого транспортного средства.
Предложено также применение интерфейсного элемента в рамках способа в тормозной системе коммерческого транспорта.
Избыточное питание интерфейсного элемента осуществляют, по меньшей мере, от двух источников электропитания.
Энергопитание интерфейсного элемента предложено осуществлять автономно, а не через центральное энергоснабжение коммерческого транспортного средства. Для этого интерфейсный элемент имеет встроенный аккумулятор.
Альтернативно и/или дополнительно предложено также подключение к системе энергоснабжения коммерческого транспортного средства.
Другие детали и преимущества изобретения более подробно раскрыты на основе примеров осуществления, показанных на чертежах, на которых представлено следующее:
Фиг.1 – схема тормозной системы с установкой регенерации воздуха и примером выполнения штепсельного гнезда по данному изобретению в коммерческом транспорте по данному изобретению для осуществления варианта выполнения по данному изобретению способа частичного управления и/или регулирования и/или мониторинга коммерческого транспортного средства;
Фиг.2 - первый пример осуществления штепсельного гнезда по данному изобретению;
Фиг.3 - первый пример осуществления штепсельного гнезда по данному изобретению и
Фиг.4 – пример возможного подключения штепсельного гнезда к конструкции коммерческого транспортного средства.
На Фиг.1 показана схема тормозной системы 1 коммерческого транспортного средства с установкой 2 регенерации воздуха и примером выполнения штепсельного гнезда 60 и 60’ в коммерческом транспортном средстве N по данному изобретению для осуществления варианта выполнения по данному изобретению способа частичного управления и/или регулирования и/или мониторинга коммерческого транспортного средства N.
Принципиально штепсельные гнезда 60 и 60’ можно использовать не только в показанном на фиг.1 примере выполнения с тормозной системой и установкой регенерации воздуха коммерческого транспортного средства. Их применение возможно во всех электронных системах коммерческого транспортного средства N.
Установка 2 регенерации воздуха включает соединенный с компрессором 4 фильтрующий картридж 6 для фильтрации и осушения подготовленного компрессором 4 сжатого воздуха.
Фильтрующий картридж 6 установлен в корпусе 8 установки 2 регенерации воздуха и пневматически соединен трубопроводом 10 фильтрующего картриджа с корпусом 8.
В корпусе 8 расположен впускной клапан 12.
В этом примере осуществления впускной клапан 12 соединен с трубопроводом 10 фильтрующего картриджа через распределительное устройство 14.
При этом впускной клапан 12 расположен в соединительном трубопроводе 16. Для предпочтительного функционирования отбор давления может быть расположен и перед распределительным устройством 14.
В одном из примеров осуществления важно, чтобы питающее давление для впускного клапана 12 было стабильным, т.е. не падало до нуля при отказе компрессора.
Таким образом, в этом примере осуществления отбор давления расположен также между распределительным устройством 14 и обратным клапаном.
В известном варианте установка 2 регенерации воздуха пневматически соединена, например, с двумя распределительными клапанами 20, каждый из которых предвключен одному из двух передних тормозных цилиндров 22 колеса передней оси коммерческого транспортного средства.
Установка 2 регенерации обеспечивает также работу модуля 18 управления прицепа.
Установленный также в корпусе 8 прибор управления 24 предназначен для выдачи впускному клапану 12 команд управления в виде соответствующего сигнала управления 26.
Распределительные клапаны 20 предназначены для изменения конкретного тормозного давления в передних тормозных цилиндрах 22 колеса.
Команды управления на распределительные клапаны 20 от установки 2 регенерации воздуха предотвращают блокировку колес при торможении или одностороннее оттормаживание коммерческого транспортного средства.
В одном из примеров осуществления впускной клапан 12 предназначен для подачи на подводку 18 распределительного клапана заданного давления с его поэтапным выравниванием между давлением окружающей среды и рабочим давлением, причем это заданное давление отбирают, например, частично напрямую из магнитного клапана, частично с увеличением воздушного объема из ускорительного клапана.
В альтернативном варианте впускной клапан 12 предназначен для подачи управляющего давления виде заданного давления на подводку распределительного клапана 18 для пневматического управления клапаном или клапанным модулем тормозной системы 1, предвключенным одному из двух распределительных клапанов 20, например, ускорительным клапаном.
Коммерческое транспортное средство оборудовано, например, в совокупности четырьмя опционными датчиками 28 оборотов колеса, фиксирующими количество оборотов колеса на передней и задней оси.
Датчики 28 оборотов колеса посылают на прибор управления 24 соответствующий сенсорный сигнал 30 оборотов колеса, отображающий конкретное количество оборотов колеса, причем прибор управления 24 предназначен для подачи команд управления на впускной клапан 12 с учетом сенсорных сигналов 30 оборотов колеса, т.е. в зависимости от конкретного количества оборотов колес.
Опционно прибор управления 24 использует сенсорные сигналы 30 оборотов колеса для дополнительной или альтернативной впускному клапану 12 подачи электрических команд управления на оба распределительные клапаны 20, в частности, таким образом, чтобы при торможении коммерческого транспортного средства избежать блокировки передних колес или дополнительного одностороннего оттормаживания коммерческого транспортного средства.
Посредством впускного клапана 12 известным образом управляют тормозной системой 1.
Соответствующим существующему уровню техники образом реализована также функция парковочного тормоза.
Оба передние тормозные цилиндры 22 соединены через клапанный модуль 36 передней оси с модулем 38 ножного тормоза тормозной системы 1.
Оба распределительные клапаны 20 расположены между передними тормозными цилиндрами 22 и клапанным модулем 36 передней оси.
Показанная на фиг.1 тормозная система 1 выполнена, например, с возможностью управления посредством ЭТС-прибора управления 48 электронной тормозной системы коммерческого транспорта.
Для этого ЭТС-прибор управления 48 для передачи электрических сигналов соединен, например, с датчиками 28 оборотов колеса, модулем 38 ножного тормоза и с клапанным модулем 36 передней оси.
В одном из примеров осуществления прибор управления 24 установки 2 регенерации воздуха предназначен для подачи команд управления на впускной клапан 12 при отказе электронной тормозной системы, чтобы и дальше обеспечивать необходимое тормозное усилие на передней оси коммерческого транспорта.
Модуль 38 ножного тормоза соединен также через клапанный модуль 50 задней оси с двумя задними тормозными цилиндрами 52 колеса задней оси коммерческого транспортного средства.
Только в качестве примера, в отличие от передней оси между через клапанным модулем 50 задней оси и задними тормозными цилиндрами 52 колеса не установлены распределительные клапаны АБС.
В этом примере осуществления оба задние тормозные цилиндры 52 колеса предназначены для блокирования задней оси коммерческого транспорта с выпущенным воздухом посредством пружинной силы.
Задние тормозные цилиндры 52 колеса являются, таким образом, составной частью функционала стояночного или парковочного тормоза.
На Фиг.2 показан первый пример осуществления интерфейсного элемента по данному изобретению, выполненного в виде штепсельного гнезда 60.
Штепсельное гнездо 60 по данному изобретению в этом примере осуществления выполнено в виде штепсельного гнезда с встроенной сенсорной функцией логической обработки данных и предназначено для подключения к датчикам, в данном случае к датчику 28 оборотов колеса с сенсорным сигналом 30 оборотов колеса и к датчикам давления 64.
Штепсельное гнездо 60 выполнено с возможностью подключения непосредственно или опосредованно к ЭТС-прибору управления 48, как показано на фиг.1. Предложено также подключение к прибору управления 24.
На фиг.2 линии электропроводки обозначены буквой Е, линии сигнала данных – буквой D, пневмопроводы – буквой Р, а линии измеренного сигнала – буквой М.
Штепсельное гнездо 60 включает два датчика давления (трансформатор давления-напряжения) 64, подключенные соответствующими проводками измерительного сигнала 66, например, к заднему тормозному цилиндру 52 колеса.
Здесь также предложено штекерное соединение измерительных проводок.
Также предложена возможность выполнения всего показанного интерфейсного элемента 60 в виде кабельного элемента, а не в виде штепсельного элемента.
Штепсельное гнездо 60 имеет также подводки к двум аккумуляторам 68, посредством которых измеряют, например, ускорения или же количество оборотов колеса.
Штепсельное гнездо 60 имеет также микроконтроллер 70.
Микроконтроллер 70 включает блок обработки данных для осуществления функции обработки данных, блок мониторинга для осуществления функции мониторинга, а также блок синхронизации сигналов для осуществления функции синхронизации сигналов.
Электроника штепсельного гнезда 60 герметично запечатана, в данном случае путем выполнения штепсельного гнезда 60 в виде чашеобразного корпуса с гелиевым наполнителем или залитой массой для обеспечения герметичности.
Альтернативно выполняют полное экструдирование штепсельного гнезда 60, а также имеющейся в штепсельном гнезде электроники.
На Фиг.3 показано главным образом конструктивно аналогичное штепсельное гнездо 60’, имеющее все структурные и функциональные признаки, как и штепсельное гнездо 60 по фиг.2.
Соответственно идентичные элементы имеют условные обозначения со штрихом или идентичные условные обозначения.
Штепсельный элемент 60’ дополнительно имеет функцию актуатора. Предложена проводка 72’ управления, по которой магнитный клапан, в данном случае распределительный клапан 20 (фиг.1) получает команды управления.
Как показано на Фиг.4, посредством штепсельного гнезда 60 или 60’ конструкция транспортного средства, как показано, например, на фиг.1, расширена тормозной системой 1 коммерческого транспортного средства N. Подключение штепсельного гнезда 60 или 60’ к шине данных 80 коммерческого транспортного средства N обеспечивает другие возможности управления актуаторами, в частности, например, распределительным клапаном 20 или сенсорными элементами S, например, датчиком давления 64.
Это обеспечивает также, например, предпочтительное распределение функций во всем коммерческом транспортном средстве N в случае автономного режима движения. Предложена не избыточная обработка количества оборотов в ЭТС-системе штепсельного гнезда 60 или 60’. Это также обеспечивает возможность избыточной модульности системы ЭБУ (электронный блок управления) и УЭД (управление электронным доступом), так как штепсельное гнездо 60 или 60’ обеспечивает доступ к ним.
Обеспечена возможность применения стандартных датчиков.
Штатные бортовые системы коммерческого транспортного средства N можно расширить, например, для получения более точной информации от датчиков и обеспечения функционала. В частности, в штатные бортовые системы встраивают интеллектуальную электронику.
Штепсельное гнездо 60 или 60’ с экономией места, вариабельно и независимо по месту устанавливают в местах со свободным монтажным пространством, чтобы интегрировать функции управления, а также соответствующее программное обеспечение и электронику управления в штепсельное гнездо 60 или 60’.
Подсоединение к системе ЭТС 48 или к прибору управления 24, или к другим системам управления и/или регулирования коммерческого транспортного средства N осуществляют либо кабельной проводкой, либо без проводов, например, по радиоканалу.
На штепсельном гнезде 60 или 60’ выполняют несколько выходов управления. Существует возможность аналогично сенсорному штепсельному гнезду 60 или 60’ выполнить дистанционное регулирование соответствующего актуатора А (фиг.3).
Предложена возможность единовременного доступа к полной синхронизации сигналов для всех подключенных к шине данных избыточных систем.
Компактность устройства и малый собственный вес штепсельного гнезда 60 или 60’ обеспечивает также виброустойчивость.
Для совместного функционирования предложена возможность проведения обновления без модификации подключенного главного прибора, например, системы ЭТС 48 или системы УЭД. Для этого просто необходима частичная или полная замена штепсельных гнезд 60 или 60’ без их обновления до последней версии.
Также предложена возможность подключения мобильного коммуникационного интерфейса, например, через WLAN (беспроводная локальная сеть), блютуз или другие радиопротоколы. Через этот интерфейс осуществляют связь с мобильными терминалами, например, со смартфоном или планшетом, и/или в принципе с сервером в интернете. Предложено также подключение к системе онлайн-мониторинга, используемой для дистанционного ТО, записи данных, дистанционного управления и т.п.
В целом происходит экономия дополнительного корпуса и штекерного соединения, так как нет необходимости встраивать отдельный центральный прибор управления и/или регулирования.
Более того, просто в соответствующем месте в систему встраивают штепсельное гнездо 60 или 60’.
Предложено также кондиционирование сенсорных сигналов, например, адаптирование универсальных характеристик. Предложена также возможность замена датчика с измененной универсальной характеристикой без модификации центрального прибора управления тормозной системы или коммерческого транспортного средства N.
Штепсельные гнезда 60 или 60’ имеют аналоговые выходы. На одно штепсельное гнездо 60 или 60’ можно завести несколько разных датчиков с разными выходными сигналами.
Общим результатом этого является явная экономия входов и выходов (Input/Output) главного прибора управления, например, системы ЭТС 48 или ЭУД. В экстремальных случаях осуществляют только перекладку подключения шины данных относительно функций управления и программного обеспечения в штепсельное гнездо 60 или 60’ (фиг.2,3 и 4).
Предусматривают несколько выходов управления для подачи команд управления на основе заданного параметра интерфейса данных на соответствующие компоненты коммерческого транспортного средства N, как показано на фиг.3 для команд управления через проводку 72 распределительного клапана 20.
Каскадное регулирование осуществляют в соответствии с актуаторами.
Коммерческое транспортное средство N и его систему управления адаптируют к новому актуатору также без модификации центральных приборов управления путем изменения требований и функций в штепсельном гнезде 60 или 60’.
Это осуществляют, например, уже только соответствующим изменением программного обеспечения штепсельного гнезда.
Эта возможность обеспечена соответствующим обновлением программного обеспечения через микроконтроллер 70 и соответствующими накопительными возможностями штепсельного гнезда 60 или 60’.
Штепсельные гнезда 60 или 60’ и размещенная в них интеллектуальная электроника обеспечивают возможность мониторинга сенсорных сигналов во всем коммерческом транспортном средстве N и выявления на этой основе, например, обрывов проводки или других системных ошибок с обеспечением при этом принципа отказобезопасности (Fail-Safe-Prinzip).
Шифрование передачи по шине данных 80 обеспечивает коммуникацию сенсорного сигнала без возможности его перехвата.
Возможное применение штепсельных гнезд 60 или 60’ выполняют согласно примеру осуществления по фиг.4, в котором обрабатывают только измеренные сигналы (например, аналоговые) посредством интерфейсного элемента 60 и закладывают в стандартном формате данных на шину данных 80, за счет чего к этому одному измеренному сигналу в формате данных имеют доступ все приборы управления, т.е. например, даже два избыточно страхующие друг драга прибора управления, с небольшим объемом затрат, но только при условии подключения обоих приборов управления к одной и той же шине данных. Примером этого является фиксирование сигналов количества оборотов колеса, которое обеспечивает интерфейсный элемент 60. Одновременно интерфейсный элемент проверяет эти сигналы также и на наличие ошибок и закладывает выявленные ошибки посредством специальных параметров цифрового измеренного сигнала на шину данных 80 для любого количества приборов управления. Таким образом, измеренный сигнал посредством только интерфейсного элемента все подключенные приборы управления распознают как размноженный, безопасный измеренный сигнал, распознаваемый центральными приборами управления только на основе параметра данных в качестве правдоподобного или же неправдоподобного измеренного параметра.
Самым маленьким, возможным блоком из самых простых интерфейсных элементов является простая состыковка двух интерфейсных элементов их интерфейсами данных, причем один интерфейсный элемент 60 считывает датчик, а другой интерфейсный элемент 60’ управляет актуатором. Оба интерфейсные элементы 60, 60’ обмениваются через интерфейсы данных параметрами регулирования и в регулировочном контуре с одной стороны стыковки считывают измеренные параметра, а с другой стороны стыковки управляют актуатором. В отличие от показанного на фиг.4 предложения можно отказаться от главного прибора 24 или 48 управления.
1. Интерфейсный элемент (60; 60’) транспортного средства, в частности коммерческого транспортного средства (N), с электронными компонентами, причем электронные компоненты имеют, по меньшей мере, подводку подключения (62; 62’), по меньшей мере, к интерфейсу данных транспортного средства (N), причем подводка подключения (62; 62’) выполнена и предназначена для обмена измеренными данными и/или данными управления и/или регулирования для регулирования электронных компонентов, причем электронные компоненты включают, по меньшей мере, встроенный блок измерения и/или управления и/или регулирования.
2. Интерфейсный элемент (60; 60’) по п. 1, отличающийся тем, что встроенный блок измерения и/или управления и/или регулирования является микроконтроллером (70, 70’) или включает микроконтроллер (70, 70’).
3. Интерфейсный элемент (60; 60’) по п. 2, отличающийся тем, что встроенный блок измерения и/или управления и/или регулирования включает также процессор и/или встроенную схему и/или, по меньшей мере, интерфейс данных.
4. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60; 60’) выполнен в виде штепсельного гнезда.
5. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60; 60’) выполнен в кабеле или в виде кабельного элемента, в частности соединительного кабеля.
6. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что электронные компоненты выполнены с герметичной защитой от воды.
7. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60; 60’) соединен или выполнен с возможностью соединения с датчиком.
8. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что датчиком является датчик количества оборотов колеса.
9. Интерфейсный элемент (60’) по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60’) соединен или выполнен с возможностью соединения с актуатором.
10. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что подводка подключения (62; 62’) является кабельным подключением или включает кабельное подключение.
11. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что подводка подключения (62; 62’) является радиоподключением или включает радиоподключение.
12. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что подводка подключения (62; 62’) является оптическим подключением или включает оптическое подключение.
13. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что подводка подключения (62; 62’) является магнитным подключением или включает магнитное подключение.
14. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60, 60’) подключен или выполнен с возможностью подключения к внешнему источнику энергоснабжения.
15. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60, 60’) подключен или выполнен с возможностью подключения к внутреннему источнику энергоснабжения, причем внутренний источник энергоснабжения является аккумулятором.
16. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60, 60’) имеет интерфейс с системой управления подвижным составом и/или мобильным оконечным прибором, в частности со смартфоном и/или планшетом.
17. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60, 60’) имеет систему шифрования коммуникационного протокола, конфигурированную для обмена или для возможности обмена данных интерфейсным элементом (60, 60’).
18. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60, 60’) имеет блок мониторинга, обеспечивающий возможность непрерывного автоматического мониторинга полученных измеренных сигналов (М) для мониторинга рабочего режима транспортного средства.
19. Интерфейсный элемент (60; 60’) по любому из пп. 1-18, отличающийся тем, что интерфейсный элемент (60, 60’) имеет блок синхронизации сигналов, обеспечивающий возможность синхронизации и/или подтверждения достоверности сигналов измеренных сигналов и/или сигналов управления и/или регулирования в интерфейсном элементе (60, 60’).
20. Транспортное средство, в частности коммерческое транспортное средство (N) или рельсовое транспортное средство, по меньшей мере, с интерфейсным элементом (60, 60’) по любому из пп. 1-19.
21. Способ, по меньшей мере, частичного измерения и/или управления, и/или регулирования, и/или мониторинга транспортного средства, в частности коммерческого транспортного средства (N) или рельсового транспортного средства, причем, по меньшей мере, частичное измерение и/или управление, и/или регулирование, и/или мониторинг коммерческого транспортного средства (N) осуществляют исключив центральные приборы управления конструкции транспортного средства, а децентрализовано посредством, по меньшей мере, интерфейсного элемента (60, 60’) по любому из пп. 1-18.
