DE10108392A1 - Steuergerät für ein vernetzbares Gerät - Google Patents

Steuergerät für ein vernetzbares Gerät

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät (2) für ein vernetzbares Gerät (1), insbesondere für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Wasser- oder Luftheizgerät eines Kraftfahrzeugs in Form eines Zuheizers oder einer Standheizung. Das Steuergerät (2) weist eine kundenspezifische Datenschnittstelle (9) auf, über die das Steuergerät (2) an ein kundenspezifisches Datennetz (10), insbesondere an einen Datenbus in einem Kraftfahrzeug, anschließbar ist. DOLLAR A Um den herstellerseitigen Aufwand zum Programmieren, Prüfen, Diagnostizieren bei unterschiedlichen kundenspezifischen Datenschnittstellen (9) zu reduzieren, weist das erfindungsgemäße Steuergerät (2) eine zusätzliche, als bidirektionale Funkverbindung ausgebildete, herstellerspezifische Datenschnittstelle (11) auf, über die das Steuergerät (2) zur Programmierung und/oder Prüfung und/oder Diagnose an eine herstellerspezifische Datenverarbeitungseinrichtung (13), z. B. Programmier-, Prüf- bzw. Diagnoseeinrichtung, anschließbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein vernetzbares Gerät, z. B. Heizgerät, insbesondere für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Wasser- oder Luftheizgerät ei­ nes Kraftfahrzeugs in Form eines Zusatzheizers oder einer Standheizung.
Bei modernen Kraftfahrzeugen wird das Steuergerät eines im Fahrzeug eingebauten Geräts, z. B. Heizgerät, Telekommunika­ tionsgerät, Audiogerät, Klimagerät, in die Fahrzeugelektro­ nik eingebunden, d. h. das jeweilige Gerät wird "vernetzt". Dazu wird das Steuergerät an ein fahrzeugseitiges Datennetz, das beispielsweise einen Datenbus, insbesondere CAN-Bus, aufweist, angeschlossen. Auf diese Weise kann das Steuerge­ rät und somit das jeweilige Gerät z. B. über ein fahrzeugsei­ tiges Bediengerät betätigt werden. Ebenso ist es möglich, die ordnungsgemäße Funktion des Geräts über das fahrzeugsei­ tige Datennetz zu überwachen. Desweiteren kann vorgesehen sein, im Rahmen einer Wartung oder Inspektion eine Diagnose­ einrichtung an das fahrzeugseitige Datennetz anzuschließen, um die Funktionen der daran angeschlossenen Geräte, insbe­ sondere auch eines Heizgeräts, zu diagnostizieren.
In der vorliegenden Anmeldung wird zwischen einem "Kunden" und einem "Hersteller" unterschieden. Als "Kunde" wird hier­ bei ein Anwender oder Verwender des jeweiligen Geräts ver­ standen, der das jeweilige Gerät in ein komplexeres System, z. B. Fahrzeug, einbaut und darin vernetzt. Üblicherweise handelt es sich beim Kunden um einen Fahrzeughersteller, der die jeweiligen Geräte in seine Fahrzeuge einbaut. Unter dem "Hersteller" wird hierbei der Hersteller der jeweiligen Ge­ räte, z. B. der Heizgeräte, verstanden, der seine Geräte an verschiedene Kunden liefert.
Üblicherweise werden die Geräte, z. B. Heizgeräte, vom Her­ steller speziell nach Kundenwünschen hergestellt bzw. an Kundenwünsche angepaßt. Um das Gerät bzw. dessen Steuergerät in ein kundenspezifisches Datennetz einbinden zu können, weist ein Steuergerät der eingangs genannten Art eine kun­ denspezifische Datenschnittstelle auf, die speziell an das kundenspezifische Datennetz angepaßt ist. Beispielsweise fordert das kundenspezifische Datennetz eine bestimmte Hard­ ware, insbesondere eine Steckverbindung mit vorgegebener An­ zahl und Anordnung einzelner PIN-Verbindungen. Hierbei sind außerdem für die einzelnen PIN-Verbindungen jeweils vorbe­ stimmte Spannungen bzw. Potentiale einzuhalten, um eine Ein­ bindung in das kundenspezifische Datennetz zu ermöglichen. Darüber hinaus schreibt das kundenspezifische Datennetz auch die jeweilige Software, z. B. ein bestimmtes Datenformat vor, damit über das Datennetz eine Kommunikation mit dem Steuer­ gerät erfolgen kann.
Diese am Steuergerät vorhandene Datenschnittstelle wird vom Hersteller des jeweiligen Geräts bzw. des zugehörigen Steu­ ergeräts üblicherweise auch dazu benutzt, das Steuergerät zu programmieren. Ebenso können über diese Datenschnittstelle eine Prüfung sowie eine Diagnose des Steuergeräts bzw. des zugehörigen Geräts durchgeführt werden. Damit der Geräteher­ steller die kundenspezifische Datenschnittstelle verwenden kann, muß die gesamte Peripherie des Herstellers, die zur Programmierung, Prüfung und Diagnose erforderlich ist, an die kundenspezifische Datenschnittstelle jeweils angepaßt werden. Da sich die Datennetze verschiedener Kunden grund­ sätzlich voneinander unterscheiden und auch bei einzelnen Kunden unterschiedlich konfigurierte Datennetze möglich sind, entsteht eine große Anzahl verschiedener, nicht kompa­ tibler Datenschnittstellen, an die der Gerätehersteller sei­ ne Peripheriegeräte permanent anpassen muß. Der hierzu er­ forderliche Aufwand ist enorm.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Steuergerät der eingangs genannten Art eine Ausfüh­ rungsform anzugeben, die bei verschiedenen kundenspezifi­ schen Datennetzen den herstellerseitigen Aufwand für die Programmierung und/oder Prüfung und/oder Diagnose der Steu­ ergeräte bzw. der zugehörigen Geräte reduziert.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Pro­ grammierung und/oder Prüfung und/oder Diagnose der Steuerge­ räte bzw. der zugehörigen Geräte über eine zusätzliche, se­ parate, herstellerspezifische Datenschnittstelle durchzufüh­ ren, die als bidirektional arbeitende Funkverbindung ausge­ staltet ist. Diese herstellerspezifische Datenschnittstelle kann vom Hersteller nach eigenen Anforderungen unabhängig vom jeweiligen Kunden und somit unabhängig von der am Steu­ ergerät ausgebildeten kundenspezifischen Datenschnittstelle konfiguriert werden. Insbesondere ist es dadurch möglich, die herstellerspezifische Datenschnittstelle bei mehreren Steuergeräten, die jeweils eine andere kundenspezifisch kon­ figurierte Datenschnittstelle aufweisen, identisch auszuge­ stalten. Der Hersteller kann dann mit einer herstellerspezi­ fischen Datenverarbeitungseinrichtung, z. B. Peripheriegeräte zur Programmierung und/oder Prüfung und/oder Diagnose des Steuergeräts bzw. des zugehörigen Geräts, über die gleichar­ tigen herstellerspezifischen Datenschnittstellen mit diesen unterschiedlichen Steuergeräten kommunizieren, wobei kein oder nur ein relativ kleiner Aufwand zur Anpassung der her­ stellerspezifischen Datenverarbeitungseinrichtung an die je­ weilige Steuergerätkonfiguration erforderlich ist. Insoweit kann die herstellerspezifische Datenschnittstelle vom Her­ steller standardisiert werden.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß beim erfin­ dungsgemäßen Steuergerät Konflikte vermieden werden können, die dann auftreten können, wenn über eine gemeinsamen (kun­ denspezifische) Datenschnittstelle einerseits ein kundenspezifisches Datennetz und andererseits eine herstellerspezifi­ sche Datenverarbeitungseinrichtung mit dem Steuergerät kom­ muniziert.
Die herstellerspezifische Datenverarbeitungseinrichtung, die über die herstellerspezifische Datenschnittstelle an das Steuergerät anschließbar ist, kann vom Hersteller standardi­ siert werden. Insbesondere reduziert sich oder entfällt der Aufwand der zur Anpassung an ein kundenspezifisch konfigu­ riertes Steuergerät erforderliche Aufwand bei der Prüf- und Programmiersoftware und Hardware in der Entwicklung, in der Qualitätssicherung, in der Fertigung und im Kundendienst. Regelmäßig sind nur noch geringfügige Anpassungen der Prüf- und Programmiersoftware, beispielsweise im EEPROM- Adressbereich, erforderlich.
Die erfindungsgemäße, zusätzliche, separate herstellerspezi­ fische Datenschnittstelle ist als bidirektionale Funkverbin­ dung ausgebildet. Eine bidirektionale Funkverbindung ist beispielsweise aus der DE 195 15 353 C2 bekannt und dient dort zur Herstellung einer Schaltverbindung zwischen einem in einem Fahrzeuginnenraum angeordneten Bedienteil und einem an einem Heizgerät angeordneten Steuergerät, wobei das Heiz­ gerät mit seinem Steuergerät im Bereich des Fahrzeugbodens angeordnet ist. Des weiteren ist aus der deutschen Patentan­ meldung 100 06 395.0 vom 12.02.2000 eine drahtlose Fernbe­ dienung für ein Heizgerät bekannt. Eine Datenschnittstelle, mit der das Steuergerät an ein kundenspezifisches Datennetz bzw. an eine herstellerspezifische Datenverarbeitungseinrichtung anschließbar ist, unterscheidet sich jedoch grund­ sätzlich von einer Schaltverbindung zwischen dem Steuergerät und einem zugehörigen Bedienteil, unabhängig davon, ob diese Schaltverbindung mittels Drähten oder drahtlos realisiert ist.
Durch die erfindungsgemäß als bidirektionale Funkverbindung ausgebildete herstellerspezifische Schnittstelle ist es mög­ lich, das Gerät bzw. das zugehörige Steuergerät mit minima­ lem Aufwand zu programmieren und zu prüfen, da keinerlei Verkleidungselemente oder gar das Steuergerät ausgebaut wer­ den müssen. Ebenso können kostenintensive, speziell angepaß­ te Adapter entfallen, die der Kundendienst zur Diagnose mon­ tieren müßte.
Während bei einer konventionell ausgebildeten Datenschnitt­ stelle ein entsprechender Stecker oder Steckplatz am jewei­ ligen Gerät in der jeweiligen Einbausituation zugänglich sein muß, entfällt dies bei der als bidirektionale Funkver­ bindung ausgestalteten Datenschnittstelle nach der Erfin­ dung.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können über die her­ stellerspezifische Datenschnittstelle gerätespezifische Da­ ten, z. B. Gerätkennung, Fertigungsstand des Geräts, abfrag­ bar und/oder eingebbar und/oder veränderbar sein. Insbeson­ dere ist es dadurch möglich, das bereits versandfertig ver­ packte Gerät z. B. hinsichtlich seiner Seriennummer zu über­ prüfen. Des weiteren kann beispielsweise eine Warenbegleitkarte ergänzt oder ersetzt werden, in dem die entsprechenden Daten im Steuergerät abgelegt werden.
Zweckmäßigerweise können die zur Kommunikation mit dem Steu­ ergerät über die herstellerspezifische Datenschnittstelle übertragbaren Daten ein herstellerspezifisches Datenformat aufweisen, das sich von einem kundenspezifischen Datenformat unterscheidet, das die zur Kommunikation mit dem Steuergerät über die kundenspezifische Datenschnittstelle übertragbaren Daten aufweisen. Hierdurch ist es möglich, herstellerseitig ein einheitliches herstellerspezifisches Datenformat zu ver­ wenden, das unabhängig vom jeweiligen kundenspezifischen Da­ tenformat eine Kommunikation mit dem Steuergerät ermöglicht. Insbesondere können einheitliche bidirektionale Datenaus­ tauschroutinen, sogenannte "Datenprotokolle", verwendet wer­ den, um die Kommunikation mit unterschiedlichen Steuergerä­ ten herstellerseitig zu vereinheitlichen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je­ weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kom­ binationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert.
Die einzige Fig. 1 zeigt ein schematisiertes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Steuergerätes.
Entsprechend Fig. 1 weist ein Heizgerät 1 ein Steuergerät 2 auf. Das Heizgerät 1 ist beispielsweise als Wasser- oder Luftheizgerät eines Kraftfahrzeugs in Form eines Zuheizers oder einer Standheizung ausgebildet, wobei das Heizgerät 1 vorzugsweise für einen Betrieb mit Flüssigbrennstoff vorge­ sehen ist.
Das Steuergerät 2 weist, vorzugsweise in einem Gehäuse 3, einen Mikroprozessor 4 auf, der über entsprechende Leitungen 5 mit einzelnen Komponenten des Heizgeräts 1 kommuniziert, z. B. Temperaturfühler, Glühstift, Gebläse, Kraftstoffpumpe. Des weiteren kommuniziert der Mikroprozessor 4 mit Speicher­ mitteln 6, in denen gerätespezifische Daten, Kennfelder und Datensätze zum Betrieb des Heizgeräts 1 gespeichert sind. Das Steuergerät 2 ist über eine Schnittstelle 7 mit einem Bedienteil 8 verbunden, mit dem das Heizgerät 1, beispiels­ weise von einem Fahrzeugführer, betätigbar ist.
Außerdem weist das Steuergerät 2 eine kundenspezifische Da­ tenschnittstelle 9 auf, die als herkömmliche Steckerverbin­ dung ausgebildet ist, wobei die einzelnen PIN-Verbindungen hier nicht dargestellt sind. Über die kundenspezifische Datenschnittstelle 9 ist das Steuergerät 2 an ein kundenspezi­ fisches Datennetz 10, hier ein Datenbus, insbesondere CAN- Bus, angeschlossen, über das eine Vielzahl fahrzeugseitiger Aggregate miteinander verknüpft bzw. vernetzt sein können. Das Datennetz 10 kann beispielsweise in einem Fahrzeug aus­ gebildet sein und dort mehrere Geräte oder Aggregate, z. B. Schließanlage, Alarmanlage, Klimagerät, Hifigerät, Telefon­ gerät, GPS, miteinander vernetzen. Über die kundenspezifi­ sche Datenschnittstelle 9 kann das Datennetz 10 bzw. ein daran angeschlossenes Aggregat mit dem Steuergerät 2 bzw. mit dessen Mikroprozessor 4 kommunizieren, wobei ein vorge­ gebenes, kundenspezifisches Datenformat eingehalten werden muß. Der Mikroprozessor 4 ist dabei so programmiert, daß er über die kundenspezifische Datenschnittstelle 9 eine Kommu­ nikation mit dem geforderten kundenspezifischen Datenformat ermöglicht. Neben dieser softwaremäßigen Anpassung der kun­ denspezifischen Datenschnittstelle 9 ist diese auch hardwa­ remäßig an die Anforderungen des kundenspezifischen Daten­ netzes 10 angepaßt. Beispielhaft seien hier die Anzahl und Anordnung der einzelnen PIN-Steckverbindungen sowie die dar­ an im Einzelnen anliegenden Spannung und Potentiale genannt.
Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Steuergerät 2 eine zusätzliche herstellerspezifische Datenschnittstelle 11 auf, die als bidirektional wirkende Funkverbindung ausgebildet ist. Diese herstellerspezifische Datenschnittstelle 11 ist dabei im Inneren des Steuergeräts 2 bzw. im Inneren des Ge­ häuses 3 untergebracht. Eine Antenne 12 der herstellerspezi­ fischen Datenschnittstelle 11 wird vorzugsweise als PCB- Loop-Antenne ausgebildet, also als Printed-Circuit-Board- Antennte. Der hierzu erforderliche Raumbedarf ist minimal, insbesondere kann die PCB-Loop-Antenne 12 und somit auch die komplette herstellerspezifische Datenschnittstelle 11 zusam­ men mit dem Mikroprozessor 4 auf einer gemeinsamen Platine ausgebildet werden.
Über die herstellerspezifische Datenschnittstelle 11 kann das Steuergerät 2 an eine herstellerspezifische Datenverar­ beitungseinrichtung 13 angeschlossen werden, um eine Pro­ grammierung und/oder Prüfung und/oder Diagnose des Steuerge­ räts 2 bzw. des Heizgeräts 1 durchzuführen. Die Datenverar­ beitungseinrichtung 13 kann beispielsweise einen Perso­ nalcomputer oder ein mobiles Diagnosegerät umfassen. Die Da­ tenverarbeitungseinrichtung 13 enthält eine zur hersteller­ spezifischen Datenschnittstelle 11 des Steuergeräts 2 pas­ sende Schnittstelle 14, um die Kommunikation zwischen Daten­ verarbeitungseinrichtung 13 und Steuergerät 2 zu ermögli­ chen.
In Abhängigkeit der jeweiligen Kundenwünsche muß bei der Herstellung des Steuergeräts 2 die kundenspezifische Daten­ schnittstelle 9 mehr oder weniger stark an diese Kundenwün­ sche angepaßt werden. Bei mehreren verschiedenen Kunden so­ wie verschiedenen Anwendungsfällen führt dies zu einer gro­ ßen Anzahl unterschiedlich konfigurierter Steuergeräte 2 mit untereinander nicht kompatiblen, kundenspezifischen Daten­ schnittstellen 9. Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun bei mehreren, unterschiedlich konfigurierten Steuergeräten 2 eine einheitliche Ausgestaltung der herstellerspezifischen Datenschnittstelle 11, wodurch der Aufwand zur Anpassung der. herstellerspezifischen Datenverarbeitungseinrichtungen 13 reduziert ist. Beispielsweise kann ein vereinheitlichtes Da­ tenformat, insbesondere ein vereinheitlichtes Datenprotokoll verwendet werden. Darüber hinaus entfällt eine Anpassung der Anzahl und Anordnung von PIN-Verbindungen sowie deren Bele­ gung. Außerdem muß auf die Zugänglichkeit der herstellerspe­ zifischen Datenschnittstelle 11 keine Rücksicht genommen werden.
Gerade im Hinblick auf die Diagnosemöglichkeiten ergibt sich beim erfindungsgemäßen Steuergerät 2, z. B. bei Heizgeräten 1, die in Fahrzeugen eingebaut werden, ein besonderer Vor­ teil:
Grundsätzlich kann das Heizgerät 1 über das kundenspezifi­ sche Datennetz 10 diagnostiziert werden, wozu ein entspre­ chendes kundenspezifisches Diagnosegerät erforderlich ist. Da jeder Fahrzeughersteller ein anderes Datennetz 10 be­ nutzt, muß eine Werkstatt, die nicht an einen bestimmten Fahrzeughersteller gebunden ist, für jeden Fahrzeugherstel­ ler ein geeignetes Diagnosegerät vorrätig haben, wenn die Diagnose über die kundenspezifische Datenschnittstelle 9 durchgeführt werden soll. Da es beim erfindungsgemäßen Steu­ ergerät 2 aber möglich ist, die Diagnose (auch) über die herstellerspezifische Datenschnittstelle 11 durchzuführen, genügt zur Diagnose des Heizgeräts 1 ein einziges Diagnose­ gerät 13 um bei Fahrzeugen unterschiedlicher Fahrzeughersteller die Heizgeräte 1 des Heizgeräteherstellers zu dia­ gnostizieren. Der Vorteil für die jeweilige Werkstatt und somit für die Fahrzeugführer liegt auf der Hand.
Obwohl die bevorzugte Anwendung der Erfindung für ein Heiz­ gerät 1 beschrieben ist, erfolgt dies ohne Beschränkung der Allgemeinheit, da die Erfindung grundsätzlich bei jedem ver­ netzbaren Gerät anwendbar ist, das in ein Datennetz einge­ bunden werden soll.
Bezugszeichenliste
1
Heizgerät
2
Steuergerät
3
Gehäuse
4
Mikroprozessor
5
Verbindungsleitung
6
Speichermittel
7
Schnittstelle
8
Bedienteil
9
kundenspezifische Datenschnittstelle
10
Datennetz
11
herstellerspezifische Datenschnittstelle
12
Antenne
13
Datenverarbeitungseinrichtung
14
Schnittstelle

Claims (6)

1. Steuergerät für ein vernetzbares Gerät, insbesondere für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Wasser- oder Luft­ heizgerät eines Kraftfahrzeugs in Form eines Zuheizers oder einer Standheizung, mit einer kundenspezifischen Daten­ schnittstelle (9), über die das Steuergerät (2) an ein kun­ denspezifisches Datennetz (10), insbesondere an einen Daten­ bus in einem Kraftfahrzeug, anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) eine zusätzliche, als bidirektionale Funkverbindung ausgebildete, herstellerspezifische Daten­ schnittstelle (11) aufweist, über die das Steuergerät (2) zur Programmierung und/oder Prüfung und/oder Diagnose an ei­ ne herstellerspezifische Datenverarbeitungseinrichtung (13) anschließbar ist.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die herstellerspezifische Datenschnittstelle (11) im In­ neren des Steuergeräts (2) untergebracht ist.
3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antenne der herstellerspezifischen Datenschnitt­ stelle (11) als PCB-Loop-Antenne (12) ausgebildet ist.
4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über die herstellerspezifische Datenschnittstelle (11) gerätespezifische Daten, z. B. Gerätekennung, Fertigungsstand des Geräts, abfragbar und/oder eingebbar und/oder veränder­ bar sind.
5. Steuergerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kommunikation mit dem Steuergerät (2) über die herstellerspezifische Datenschnittstelle (11) übertragbaren Daten ein herstellerspezifisches Datenformat aufweisen und daß die zur Kommunikation mit dem Steuergerät (2) über die kundenspezifische Datenschnittstelle (9) übertragbaren Daten ein kundenspezifisches Datenformat aufweisen, das sich vom herstellerspezifischen Datenformat unterscheidet.
6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ein Heizgerät (1) ist.
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