專利名稱：牽引車-掛車電子傳輸通路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種構成移動通信系統的一部分的牽引車和掛車之間的數據傳輸通路或傳輸鏈路，供牽引車和相連的掛車之間往返傳輸數據，并進一步傳往遠距離監視中心。
商務車運公司用移動通信系統來判斷他們汽車的位置、識別他們的汽車和確定他們的汽車的狀態，以及使汽車駕駛員能發送和接收信息。大的車運公司面臨的一個主要問題是要不斷跟蹤在全國所有拖車的位置。如果掛車沒有掛在牽引車上，它們很容易耽在某處，而可能被遺忘。其結果是造成不必要的閑置時間，給公司在經濟上帶來很大的損失。
除了隨時跟蹤所有掛車的位置之外，還希望能確定掛車裝備的情況，掛車環境條件以及有效載荷情況。這可以通過在掛車上設置各種傳感器來實現。一般把傳感器與掛車上合適的存儲器單元相連，存儲器中存儲掛車標識和載重信息，并且必須用合適的傳輸手段把傳感器輸出以及掛車標識傳輸給牽引車。因此，掛車信息被傳到牽引車上，再傳給監視信息的中央設備。迄今，已經設想了各種傳輸手段，包括射頻無線電收發機、紅外線收發機、專用線路和共用已有線路，射頻和紅外線收發機方案可能代價較高，且易受干擾。由于已有掛車還需要一個額外的連接器或完全重新排線，因此專用線是不理想的。較好的技術是通過為掛車車燈以及掛車上的設備提供電力的現有的牽引車-掛車電線把信息從掛車傳到牽引車。然而，把信息信號調制到載波上并加到電力線上時，有時不容易取出信號。
在Mallemi等1990年11月30日申請的申請號為07/620，133的申請(該申請是1989年4月18日申請的，申請號為07/339，686，現在已于1992年8月25日頒發證書，美國專利號為5，142，278的繼續申請，援引在此以作參考)中描述了這種類型的牽引車-掛車通信系統。
本發明的目的在于提供一種新的和改進的牽引車-掛車間的數據傳輸通路，以使信息更容易地在牽引車和一個或多個相連的掛車之間傳輸。
按照本發明，牽引車-掛車間的數據傳輸通路包括沿著牽引車-掛車的氣閘軟管長度方向延伸的導線、一個在導線的掛車側的用以把導線與在掛車上或掛車內的信息存儲器和傳輸單元的導線作電連接的接線器和一個在導線牽引車側的用以與牽引車上的接收單元的導線相連的接線器。
一些現有的軟管已用金屬編織線包裹，以增加強度，因此可以用在牽引車/掛車氣閘系統中。在這種情況下，通過把編織軟管相對兩端的編織層作適當的電連接，就可以把現成的編織線用作連接線。如果氣閘管是橡膠管外繞鐵絲，則沿著軟管長度外繞的鐵絲可作導線。再者，無編織層的軟管，則可以沿軟管長度方向放置絕緣絞線。
這種布置可以提供一根或多根電線專用于牽引車-掛車間的數據通信，使信號更容易可靠地傳輸。
從下面結合附圖對本發明的最佳實施例的詳細描述可以更好地理解本發明，附圖中相同的參考號對應相同的部件。


圖1是一種移動通信系統的方框圖，在該系統中，可以使用本發明的通信鏈路;
圖2是按照本發明的最佳實施例的牽引車-掛車數據傳輸鏈路的示意圖;
圖3是用于圖2的傳輸鏈路的牽引車-掛車氣閘軟管的側視圖，圖中一部分被略去;
圖4是沿圖3線的4-4的剖面圖;
圖5鏈路掛車側的俯視圖;以及圖6是沿圖5線6-6的剖面圖。
圖1示出了一種移動通信系統，在該系統中，可以使用本發明的數據傳輸鏈路。如圖1所示，在車輛上如卡車10上安裝有移動通信終端機(在圖中未示出)，卡車10有一輛牽引車12和至少一輛掛車14。顯然，卡車10可以有幾輛串接的掛車。卡車10中的移動通信終端機與適當的發送器或天線16相連，以合適的方式如通過衛星20把信息傳輸給中央設備或終端機18。從各卡車接收到的信息通過網絡管理中心24或(它控制信息數據的優先次序、通路、計算和轉換特征)以傳統的方式，從中央設備18傳到用戶設備22。用這種系統，可以向卡車10傳輸和從卡車10接收信息。一般說來，從卡車傳來的信息包括例如汽車位置、汽車狀態、掛車標識和掛車狀態等信息和可以由卡車司機手動輸入的信息請求。在美國專利5，142，278號中描述了這種類型的移動通信系統。在該系統中，已考慮到把牽引車-掛車間現成的電源線用作傳輸媒介。這種通信系統的一個例子是使用OmniTRACS移動通信終端機的OmniTRACS系統，兩者都是由加利弗尼亞圣地亞哥Qualcomm股份有限公司生產的。
為了使牽引車12上的終端機能收集有關掛車標識和狀態的信息，以傳輸給中央設備，在牽引車和掛車之間必須設置傳輸通路以進行電子通信。圖2示出了按照本發明的典型實施例的牽引車-掛車通信鏈路或傳輸通路，本發明的實施例不需要在單引車和掛車之間設置額外的電纜，就能在牽引車和掛車之間提供一條專用通路。
牽引車-掛車通信系統基本上包含安裝在掛車上或掛車內的傳輸單元25。單元25包括存儲掛車識別信息的存儲器，單元25被設計成能產生一個載波信號，該載波信號由掛車識別信號以及如掛車或有效載荷狀態信息的其它信息進行調制，這些信息從與單元25相連的各種傳感器獲得。車隊的每一輛掛車具有一發送單元，設計成發送其本身的特定的識別信號。
牽引車包括一個接收單元26，用以接收當掛車掛到牽引車上時發送單元的信息。接收單元從汽車供電系統/蓄電池27獲得電源，該接收單元連接到牽引車內的移動通信終端28。接收器接收從掛車發送單元發來的經識別信號調制的載波信號，并對信號解調，以向移動通信中心28提供信息或識別信號。然后把識別信號傳給中央或中心設備。
在使用如美國專利5，142，278號描述的發送器時，在從掛車內的發送單元到牽引車接收單元之間必須設置電力匯流條或電力傳輸通路，才能在這些單元之間傳遞信號。在上面提及的專利中，使用電力匯流條，由電力系統/蓄電池向發送器25提供電源。至今，牽引車-掛車通信是通過在牽引車和掛車之間現成的向掛車上的剎車燈和其它電氣設備供電的電力電纜進行的。本發明提供一專用線，以把掛車的已調制載波信號傳到牽引車。
在另一種可選用的實施例中，牽引車和掛車之間的傳輸通路不需要電力匯流條。因此，電力系統/電池27如圖2所示，并不與傳輸媒介相連，在另一實施例中，牽引車和掛車共用一個接地，所以僅需要一根導線就能完成傳輸通路。
在該可選用的實施例中的一個例子中，發送器25改用收發兩用機，它從電力匯流條獲得電源，并通過傳輸媒介收發信號。相似地，接收器26也可改用收發兩用機，通過傳輸媒介收發。在該例子中，收發兩用機26產生一普通詢問信號，收發兩用機用識別信號應答該詢問信號。后一收發兩用機26用收發兩用機25的識別信號應答該詢問收發兩用機25。在有多個掛車收發兩用機25的情況下，收發兩用機26在收到多個掛車收發兩用機25的響應時使用搜索規約。再者，掛車收發兩用機25響應收發兩用機26發來的收發兩用機專門信號。
在牽引車與掛車連接時，接在牽引車12和掛車14之間的氣閘線或軟管29是可以卸開的，用以向掛車提供壓縮空氣。一般地，每根線29在牽引車端有一聯接器或連接件30，可以旋入在牽引車后部的接頭或連接件31。在掛車端的相似的連接件32則旋到掛車端的被稱為“歡迎手”(gladhang)可脫卸的聯接器33上，以便可脫卸地把軟管旋到在掛車前端的接頭34上。接頭34通過適合的裝置連接到掛車制動系統。在牽引車和掛車之間設置一條或幾條這種氣閘軟管或氣閘線，一般為兩條氣閘軟管或氣閘線，并在牽引車拖拉不止一輛掛車時，在首輛掛車與牽引車之間以及任何其它掛車與牽引車之間均設備相似的軟管。在操作人員把牽引車鉤住掛車時，他們用傳統方式把氣閘軟管接到掛車在氣閘接頭。
一些現有的氣閘軟管屬于金屬絲編織型，在這些氣閘軟管中，金屬套36埋在橡膠或塑料軟管29中，以增加強度和耐久性。盡管由于目前現有的軟管是以這種方式制造的，用金屬套是較佳方案，但應當理解，作為一種選用方案，還可以使用埋在軟管內的金屬絞線或沿軟管布放的絕緣金屬絞線。圖4示出了這種類型的氣閘軟管。在本發明所示的實施例中，如圖2最請楚地示出，埋入牽引車-掛車氣閘軟管29中的金屬層36用作掛車內的發送單元25和牽引車內的接收單元26之間的電通信通路的一部分。
如圖2示意性地示出，在牽引車內的接收單元和空氣軟管牽引車一側的金屬套36之間用適當的電線40連接。類似地，在金屬套36的掛車側和掛車內的發送單元25之間提供一電連接線42。圖3至圖6更詳細地示出了數據傳輸通路。如圖3所示，軟管牽引車一側上的聯接器或連接件30由如黃銅等金屬制成，并適當地固定到軟管的一端。連接件30有一個伸出的螺紋端44，以便旋入牽引車接頭48。金屬連接件30用與絕緣電纜連接相似的方法與軟管一頭上的金屬套36作電連接，即在把裸露端固定到連接件30之前剝去一小段軟管絕緣包層。電導線40如圖3所示，通過合適的夾緊裝置46連接到連接件30上，并通過牽引車的后壁，以連接到接收單元，如圖2所示，用絕緣塑料聯接器48或如絕緣襯套等的其它合適的絕緣裝置將連接件30與牽引車制動軟管連接件31電絕緣。
掛車端的金屬連接件32接軟管端頭，并且用與連接連接件30相似的方法與掛車端的金屬套作電連接。連接件32有一伸出的螺紋端頭50，插入所謂的“歡迎手”連接器33的一部分54的相應的螺紋接頭52內，該“歡迎手”連接器33在傳統上用于可脫卸地把氣閘軟管連接到掛車上。連接器33的其余部件56永久地安裝在掛車14前端上的安裝平板58上，在連接器33的其余部件56和平板58之間設備有絕緣層。該兩個部件54、56有通孔，以使空氣通過這些通孔，并且，該兩部件設計成用旋轉部件54連接和拆卸。這種類型的歡迎手連接方式在該領域是眾所周知的，因此就不再作更詳細的描述。當這兩個部件54、56連接在一起時，就為空氣軟管提供了空氣通道，使空氣通過連接器33和安裝平板58到達掛車氣閘系統。
由于連接件32與掛車端的金屬套36(見圖4)電接觸，并且歡迎手是由金屬制成的，所以，歡迎手的掛車固定部件66與金屬層36成電連接。因此，這種連接使得發送/收發兩用單元25(圖2)可以與歡迎手的部件56分開，并且在圖中示出了兩種實現這種連接的典型的可選方法。在圖3-圖6所示的可選例子中，發送單元被改成收發兩用機，它有小容量存儲器和掛車識別產生芯片60，該芯片60通過支座62安裝在掛車安裝平板上。由于安裝平板58接地，因此支座62也用作芯片60的接地引線。
由于歡迎手連接器33為金屬的，因此，它必須與掛車安裝平板58絕緣，使電通路與部件56分開。圖3、5和6示出了實現這一措施的一種方法。圖6最清楚地示出，連接部件56通過螺絲68固定到安裝平板58上，螺絲68延伸，穿過安裝平板和部件56，用一鎖緊螺母70擰在它們的自由端上。為了使連接部件56與螺絲和安裝平板58絕緣，把由合適的絕緣材料制成的絕緣填圈72插入到安裝平板58和連接部件56之間，并且螺絲68伸出通過對齊的平板58、填充物72和連接部件56。絕緣襯套74安裝在螺母70和連接部件56之間的螺絲的凸出端上。柱形凸臺76從填充物72伸出到在螺絲周圍的連接件的擴大的開口內，以使每個螺絲的無螺絲部分與連接部件絕緣。這樣安排后，連接部件56就完全與安裝平板58絕緣，連接件32也進行類似的絕緣，以防止信號漏泄入地。
連接部件56到芯片或發送單元60的信號傳輸通路由導電連接平板或支架78提供，該支架78如圖6所示被夾在連接件56和填充物72之間，它有一個向上凸起的薄片80，該薄片80與芯片60上的帶電(有效)引線相連，芯片60可以是Dallas半導體公司制造的接觸存儲器(TouchMemory)芯片。由于芯片60裸露在外，操作者還可以用接觸詢問裝置訪問它。
在該實施例中，發送單元為一簡單的掛車識別單元，當它一收到接收單元(26)的請求信號，就把掛車識別信息沿軟管29的傳輸通路傳給接收單元的，圖2中它改用收發兩用機。然而，在一可送的實施例中，如圖2示意性地示出，發送單元25或多發送單元可以適當地安裝在緊挨氣閘軟管安裝平板68的掛車內。安裝在內部的發送單元可以通過以適當方法固定到部件56上的合適的電引線固定到絕緣歡迎手部件56上，例如，可以把引線連接到連接支座78的薄片80上，并從薄片80延伸到掛車上，以連接單元25。
如圖6所示，芯片或發送單元60'可以埋入填充物72內，不把芯片60安裝在安裝支座62上而露在外面。在這種情況下，芯片60'可以免遭周圍環境影響。換句話說，除了芯片60之外還可以設置一個埋入的芯片60'以實現輔助功能。可以適當地提供從導電平板78到芯片60'的連接，或者可以省去平板78，而把芯片60'直接連接到歡迎手連接件56。
輔助連接線(未示出)可以把發送單元25連接到位于掛車內或外的傳感器上，以通過金屬套36把載重狀態和其他所需信息提供給牽引車接收單元。與掛車內的傳感器和其他電氣單元的電連接可以采用牽引車和掛車之間的氣閘軟管29相似的方法，把掛車氣閘軟管用作電通路。在任一掛車中，氣閘線將從掛車前端的氣閘接頭延伸到掛車剎車系統。如果把該線已埋入金屬套，可以用導線把它適當地連接到發送單元，然后只要沿線在適當位置上把電氣引線接通軟管，就可以把它在任何所需位置上與卡車內的電氣單元或傳感器相連。金屬套的剎車端用適當的方式與剎車單元的金屬部件絕緣。
使用這種結構，在掛車上或內的發送單元和牽引車內的接收單元之間提供了一種使用在牽引車和掛車之間現成剎車軟管線而不需要額外電纜的專用傳輸通路。這使信號傳輸和信號識別更為可靠。這種結構也不需要改變駕駛員連接拖車的方法。也無需改變牽引車-掛車或現有歡迎手之間現有的七線電連接器。
在上面所述的實施例中，通過金屬套埋入型的氣閘軟管提供傳輸通路。這種類型的氣閘連接一般包括一對氣閘軟管和固定在牽引車上的彈簧，用于在牽引車脫離掛車時收回剎車軟管線。因此，換句話說，可以用相似的方式沿金屬收縮彈簧提供電通路，并且由于一般在牽引車和相連的掛車之間連接有兩個這樣的軟管，因此可以沿第二條氣閘軟管提供輔助傳輸通路。在使用外繞螺旋鐵絲而無該埋入的金屬套的橡膠氣閘軟管的牽引車中，可以簡單地以適當的方式沿軟管外側簡單放一導線，例如放一條有外絕緣層的金屬套或金屬線，而軟管為傳輸通路提供支撐。
盡管上面僅通過例子描述了本發明的最佳實施例，但是，本技術領域的熟練人員可以理解為對所揭示的實施例可以作出各種改變而不超出本發明的范圍，本發明的范圍由所附的權利要求書定文義。
權利要求
1.一種延伸在牽引車和掛車內的電通信單元之間的電傳輸通路，其特征在于，包括沿著牽引車-掛車氣閘軟管長度方向延伸的導線，該導線具有緊靠軟管牽引車端的第一端頭和緊挨軟管掛車端的第二端頭；把導線的第一端頭連接到牽引車內的電子通信單元的第一電連接裝置；和把導線的第二端連接到牽引車內的電子通信單元的第二電連接裝置。
2.如權利要求1的通路，其特征在于，導線包含埋入氣閘軟管內的金屬編織層。
3.如權利要求1的通路，其特征在于，還包括在軟管牽引車側的絕緣裝置，使導線的第一端頭與牽引車氣閘氣接頭相絕緣。
4.如權利要求1的通路，其特征在于，還包括在軟管掛車側的絕緣裝置，使導線的第二端頭與牽引車氣閘接頭相絕緣。
5.一種可脫卸的牽引車-掛車電信號傳輸鏈路，其特征在于包括至少一根氣閘軟管，在其一端具有牽引車連接裝置，以把軟管連接到牽引車氣閘出氣接頭，在其另一端有可脫卸地連接到掛車連接裝置，以把軟管可脫卸地連接到掛車氣閘進氣接頭;沿著氣閘軟管長度方向延伸的導線，該導線具有在牽引車連接裝置上的第一端頭和在掛車連接裝置的第二端頭;在軟管相對兩端的絕緣裝置，使導線相對兩端與牽引車氣閘出氣接頭和掛車氣閘進氣接頭相互電絕緣;與導線第一端頭連接的連接線，該連接線延伸到牽引車內，把牽引車內的電子通信單元連接到導線上;和把導線的第二端頭連接到掛車上的電子信號傳輸單元的電連接裝置。
6.如權利要求5的鏈路，其特征在于，可脫卸掛車連接裝置包括具有固定到軟管掛車端的第一部件和固定到掛車上的第二部件的歡迎手裝置，和把第一部件可脫卸地固定到第二部件上的可脫卸連接裝置，電連接裝置包含固定到歡迎手裝置第二部件上的導電件，在導線掛車端的絕緣裝置包含在歡迎手裝置第二部件和掛車氣閘入口之間的填充物。
全文摘要
本發明提供了一種沿氣閘軟管線設置的電信號傳輸通路，為牽引車和掛車之間的通信單元之間提供專用連接通路。一導線沿氣閘軟管長度方向延伸，其一端頭通過導電鏈路連接到掛車上的通信單元上。導線的另一端通過導電連接方法連接到掛車通信單元上，并與兩個可脫卸空氣軟管聯接器的掛車端分開，它與掛車絕緣，但與導線的掛車端電氣連接。
文檔編號G08G1/127GK1093851SQ9311483
公開日1994年10月19日 申請日期1993年11月24日 優先權日1992年11月24日
發明者菲利普·C·杰昆 申請人:夸爾柯姆股份有限公司