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Querverweis
auf eine verwandte Anmeldung
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Dies
ist eine Teilfortsetzung der gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung mit der
Seriennummer 10/082,196, die am 25. Februar 2002 eingereicht wurde
und den Titel FAHRZEUGKOMMUNIKATIONSNETZADAPTER trägt.
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Fachgebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Informationskommunikationssysteme
und im Speziellen eine Kommunikationsbrücke, um den Informationsaustausch
zwischen einem oder mehreren Fahrzeuginformationsnetzen und einem
oder mehreren Fernsystemen zu besorgen, wobei die Kommunikationsprotokolle des
einen oder der mehreren Fahrzeuginformationsnetze von denen des
einen oder der mehreren Fernsysteme verschieden sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Kraftfahrzeuge
weisen verschiedene elektronische Steuercomputer auf, die in das
Fahrzeug eingebaut sind. Die Steuercomputer können verschiedene Systeme und/oder
Subsysteme in dem Fahrzeug steuern. Beispielsweise kann ein Steuercomputer
das Kraftstoffsystem, das Getriebe, die Bremsen oder den Lenkmechanismus
steuern. Diese Steuercomputer sind typischerweise mit einer Vielzahl
von Sensoren und/oder Aktoren gekoppelt. In Nutzfahrzeugen sind
oftmals Steuercomputer vorgesehen, die Daten protokollieren, welche
die Nutzung des Fahrzeugs betreffen, etwa die Maximalgeschwindigkeit,
den Kraftstoffverbrauch, die maximale Beschleunigung, die Einsatzstunden
und dergleichen. Solche Systeme können sogar einen GPS-Empfänger (GPS
= Global Positioning System) enthalten, um zu protokollieren, wo
das Fahrzeug gefahren ist.
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Diese
Steuercomputer kommunizieren miteinander und mit externen Servicegeräten über ein
oder mehrere Fahrzeugkommunikationsnetze. Es wurden Standards für Fahrzeugkommunikationsnetzprotokolle entwickelt,
die in der Fachwelt wohlbekannt sind. Beispielsweise hat die Society
of Automotive Engineers (SAE) Standards entwickelt, die die Auslegung
und den Gebrauch von Geräten
betreffen, welche elektronische Signale und Steuerinformationen
zwischen Fahrzeugkomponenten übertragen.
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Einige
dieser Standards sind SAE J1939, SAE J1850 und SAE J1587/J1708 (SAE
J1708 ist eine spezielle Ausführung
einer RS-485-Kommunikationshardwarestruktur, wobei die Kommunikation über eine J1708-Struktur
nach einem durch SAE J1587 festgelegten Kommunikationsprotokoll
erfolgen kann, wie in der Fachwelt bekannt ist). Weitere Standards
wurden von anderen Organisationen entwickelt, wie etwa ISO-9141, der
von der International Standards Organization entwickelt wurde.
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Servicegeräte wurden
in der Vergangenheit benutzt, um Probleme mit Steuercomputern zu
diagnostizieren, Informationen herunterzuladen, die von Steuercomputern
protokolliert bzw. gesammelt wurden, und Informationen auf Steuercomputer
zu laden. Beispielsweise kann ein Steuercomputer die Maximalgeschwindigkeit
oder das maximale Drehmoment des Fahrzeugs begrenzen, wobei dieser
maximale Wert mittels eines computerbasierten Servicewerkzeugs programmierbar
sein kann. Bei einigen Fahrzeugen kann eine ganze Gruppe von Parametern,
sogar das Kraftstoffkennfeld, durch Servicegeräte modifiziert werden.
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Servicegeräte können allgemein
in handtragbare oder stationäre
Geräte
eingeteilt werden, die dazu verwendet werden, Informationen zu einem
oder mehreren von einem Kraftfahrzeug mitgeführten Steuercomputern zu übertragen
oder von diesen entgegenzunehmen. Ein handtragbares Servicegerät wird oftmals
als „Servicewerkzeug" bezeichnet und kann
unter anderem zur Untersuchung von Fehlern eingesetzt werden, die mit
bordseitigen Steuercomputern zusammenhängen. Ein typisches Servicewerkzeug
umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (cpu) sowie eine spezielle
Schnittstellenschaltung, um die Kommunikation zwischen der cpu und
den ein oder mehreren Steuercomputern im Fahrzeug zu erleichtern.
Viele Servicewerkzeuge sind „speziell" hergestellt, wobei
sie dazu ausgelegt sind, nur mit einem oder mehreren der von einem
bestimmten Hersteller hergestellten Steuercomputer zusammenzuwirken
und oftmals nur mit bestimmten Modellen, die von einem bestimmten
Hersteller hergestellt werden.
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Stationäre Servicegeräte werden
allgemein zur Gewinnung von Datenaufzeichnungen und andere kompliziertere
Aufgaben verwendet, wenngleich handtragbare und stationäre Servicegeräte für viele
Zwecke wechselseitig austauschbar sein können. Jüngste Entwicklungen bei stationären Servicegeräten haben
Personalcomputer (PCs) implementiert. Gegenwärtige Methoden, um einen oder
mehrere Fahrzeugsteuercomputer an einen Personalcomputer (PC) anzukoppeln,
erfordern speziell angefertigte, cpu-basierte Schnittstellen, welche
die Kommunikationsprotokolle des einen oder der mehreren Fahrzeugsteuercomputer
(d.h. SAE J1939 und/oder SAE J1587/J1708) in einen PC-Kommunikationsstandard übersetzen,
wie etwa RS-232 (standardmäßig seriell)
oder PCI (Peripheral Computer Interface). Diese speziellen Schnittstellenadapter
weisen typischerweise eine in den PC eingebaute PCI-Schnittstellenkarte
oder eine externe „Baugruppe" auf, die zwischen
den einen oder die mehreren Fahrzeugsteuercomputer und den PC geschaltet
ist.
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Viele
Hersteller vertreiben heutzutage handtragbare Computer für fahrzeugfremde
Anwendungen. Beispielsweise ist ein persönlicher digitaler Assistent
(PDA) ein handtragbarer, stiftbasierter Computer, der die Funktionalität eines
persönlichen
Informationsmanagers (PIM), wie etwa eines Kalenders und eines Adressbuchs,
mit Rechenmerkmalen vereinigt. Die meisten PDAs sind zur Kommunikation
mit einem „Host"-Computer, allgemein
einem Personalcomputer (PC), über
entweder einen seriellen RS-232-Port oder einen USB- (Universal
Serial Bus) Port ausgelegt.
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Derartige
handtragbare Computersysteme können
als Gerät
verwendet werden, um bei der Gewinnung, der Anzeige und dem Laden
von Motor-/Fahrzeuginformationen für die Übertragung und Analyse zu helfen.
Ein derartiges System ist in der US-Patentanmeldung 09/583,892 beschrieben,
die den Titel „Handheld computer
based system for collection, display, and analysis of engine/vehicle
data" trägt, auf
die Inhaberin der vorliegenden Erfindung übertragen ist und deren Offenbarung
durch Verweis hier einbezogen wird.
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Sowohl
PDAs als auch PCs umfassen üblicherweise
USB-Ports oder können
hiermit nachgerüstet werden.
USB-Ports sind aus einer Anzahl von Gründen wesentlich vielseitiger
als standardmäßige serielle Ports.
Beispielsweise sind standardmäßige serielle
Ports „Punkt-zu-Punkt", sodass lediglich
zwei Geräte
zur Kommunikation über
eine standardmäßige serielle
Verbindung zusammengeschaltet werden können. Dagegen stellt USB eine
serielle Mehrpunktverbindung bereit, sodass mehrere Computer über eine
Datenverbindung zur Kommunikation zusammengeschaltet werden können. Als
weiteres Beispiel sind standardmäßige serielle
Ports wesentlich langsamer als USB-Ports. Die maximal erreichbare Geschwindigkeit
eines standardmäßigen seriellen
Ports liegt gegenwärtig
im Bereich von 115 kB/s. Im Unterschied hierzu ist Hochgeschwindigkeits-USB über vierhundertmal
schneller und erreicht Übertragungsraten
von 480 MB/s und Vollgeschwindigkeits-USB ist hundertmal schneller
und erreicht Datenraten von 12 MB/s.
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Allerdings
muss ein an eine serielle USB-Mehrpunktverbindung angeschlossener
Computer entweder als „Gerät" oder als „Host" konfiguriert sein.
Viele Geräte
können an
einen Host angeschlossen werden. Allerdings können bei einer Verbindung keine
zwei Hosts direkt miteinander verbunden sein; auch können zwei
Geräte
nicht direkt miteinander verbunden sein. Einige Computer enthalten
einen On-The-Go- (OTG) USB-Port, der es ihnen erlaubt, abhängig von
der Art des in den Port eingesteckten Kabels als Gerät oder als
funktionsbegrenzter Host zu dienen. Computer mit einem On-The-Go-USB-Port
können
stets mit einem Host verbunden werden (das heißt als Gerät dienen) oder sie können auch
mit einem Gerät
verbunden werden (das heißt
als Host dienen), wenn das Gerät
eines ist, das der mit dem On-The-Go-USB-Port ausgerüstete Computer
unterstützen
kann. Darüber
hinaus umfassen einige USB-Controller
einen einzelnen Port, der dynamisch als Gerät, Host oder OTG-Port konfigurierbar
ist, sodass nur ein einzelner Port benötigt wird, um jede der USB-Konfigurationen zu
unterstützen.
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Es
existieren auch „Taschen-PCs" mit USB-Hostfähigkeit
sowie PCs, PDAs und anderen computerisierte Geräte mit USB-On-The-Go-Fähigkeit.
Jedes USB-Rechengerät
(PC, PDA, Taschen-PC usw.) kann jede Kombination von USB-Host-,
Geräte-
oder On-The-Go-Ports aufweisen. Nichts in dieser Offenbarung beabsichtigt,
auf eine Beschränkung
der möglichen
USB-Kombinationen hinzuweisen, die bei einem gegebenen Typ von Computer
vorliegen können.
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Das
USB-Protokoll ist in der „Universal
Serial Bus Specification", Überarbeitung
2.0, 27. April 2000, in „Errata
to the USB 2.0 Specification",
7. Dezember 2000, und in "On-The-Go
Supplement to the USB 2.0 Specification", Überarbeitung
1.0, 18. Dezember 2001, beschrieben, die alle drei hiermit durch
Verweis einbezogen werden.
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Es
ist wünschenswert,
eine Kommunikationsbrücke
bereitzustellen, die dazu ausgelegt ist, ein oder mehrere Motor-/Fahrzeugdatenverbindungskommunikationsprotokolle
(z.B. J1939, J1587/J1708 usw.) auf ein oder mehrere Kommunikationsprotokolle
für computerbasierte
Fernsysteme oder -einheiten (z.B. RS-232, USB usw.) umzuwandeln,
um die Kommunikation zwischen einem von einem Kraftfahrzeug mitgeführten Steuercomputer
und einem computerbasierten Fernsystem oder einer Ferneinheit zu
erleichtern. Durch Experimente hat es sich jedoch herausgestellt,
dass mikroprozessorbasierte Kommunikationsbrücken dieses Typs an einer Anzahl
von Nachteilen leiden. Beispielsweise erleben mikroprozessorbasierter
Kommunikationsbrücken
aufgrund der Mehrbefehlszyklus-Natur und dem beschränkten Arbeitsdurchsatz
typischer mikroprozessorbasierter Architekturen oftmals Fehler oder
Ausfälle,
wenn sie versuchen, Mehrrahmen-Datennachrichten umzuwandeln und
zu übertra gen.
Wenn dies geschieht, wird die umgewandelte und gesendete Nachricht
verworfen und muss daher erneut gesendet werden.
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Was
daher benötigt
wird, ist eine Kommunikationsbrücke,
die dazu ausgelegt ist, ein oder mehrere Motor-/Fahrzeugdatenverbindungs-Kommunikationsprotokolle
(z.B. J1939, J1587/J1708 usw.) auf ein oder mehrere Kommunikationsprotokolle
für computerbasierte
Fernsysteme oder Ferneinheiten (z.B. RS-232, USB usw.) umzuwandeln,
die aber nicht an den vorstehenden Nachteilen leidet.
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Abriss der
Erfindung
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Nach
einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Adapter vorgesehen, um
eine Kommunikation zwischen einem mit einem Fahrzeugkommunikationsnetz
gekoppelten Fahrzeugsteuercomputer und einen entfernten Computer
zu ermöglichen.
Der Adapter umfasst eine erste Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem Fahrzeugkommunikationsnetz ausgelegt ist, eine zweite Schnittstelle,
welche einen Controller für
einen universellen seriellen Bus (USB) mit einem USB-Geräteport und
einen USB-Hostport umfasst, wobei die zweite Schnittstelle zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem entfernten Computer über
den USB-Geräteport
und den USB-Hostport
ausgelegt ist. Der Fahrzeugsteuercomputer und der entfernte Computer
kommunizieren über
das Fahrzeugkommunikationsnetz und die erste und die zweite Schnittstelle.
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Gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung kann der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-Hostport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der persönliche digitale Assistent Servicewerkzeugsoftware
umfassen. Gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung kann der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport
sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem USB-Geräteport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann bei diesem Gesichtspunkt der Erfindung der Personalcomputer
Fahrzeugdiagnosesoftware umfassen.
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Alternativ
kann der USB-Hostport des Controllers für den universellen seriellen
Bus bei diesem Gesichtspunkt der Erfindung zur Kopplung mit einer
Mehrzahl von entfernten Computern ausgelegt sein, wobei jeder der
Mehrzahl von entfernten Computern einen USB-Geräteport aufweist.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung mindestens einer der Mehrzahl von entfernten
Computern Fahrzeugdiagnosesoftware umfassen.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung das Fahrzeugkommunikationsnetz ein J1939-Netzsegment
umfassen, wobei die erste Schnittstelle des Adapters betriebsmäßig mit
dem J1939-Netzsegment gekoppelt ist.
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Ferner
können
gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung Nachrichten, die über das J1939-Netzsegment kommuniziert
werden, über
die zweite Schnittstelle verfügbar
gemacht werden.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-Hostport des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist und wobei Nachrichten, die über das J1939-Netzsegment kommuniziert
werden, ferner zu dem persönlichen digitalen
Assistenten übermittelt
werden.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-Geräteport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist und Nachrichten, die über das J1939-Netzsegment kommuniziert
werden, ferner zu dem Personalcomputer übermittelt werden.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung das Fahrzeugkommunikationsnetz ein J1587-Netzsegment
umfassen, wobei die erste Schnittstelle des Adapters betriebsmäßig mit
dem J1587-Netzsegment gekoppelt ist.
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Ferner
können
gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung Nachrichten, die über das J1587-Netzsegment kommuniziert
werden, über
die zweite Schnittstelle verfügbar
gemacht werden.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-Hostport des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist und Nachrichten, die über das J1587-Netzsegment kommuniziert
werden, ferner zu dem persönlichen
digitalen Assistenten übermittelt
werden.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-Geräteport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist und Nachrichten, die über das J1587-Netzsegement kommuniziert
werden, ferner zu dem Personalcomputer übermittelt werden.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der Adapter ferner eine dritte Schnittstelle umfassen,
welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit einem zweiten entfernten Computer ausgelegt ist, wobei die dritte
Schnittstelle einen seriellen RS-232-Port umfasst.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der zweite entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem seriellen RS-232-Port sein, wobei
der serielle RS-232-Port des persönlichen digitalen Assistenten
betriebsmäßig mit
dem seriellen RS-232-Port des Adapters gekoppelt ist.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der persönliche digitale Assistent Servicewerkzeugsoftware
umfassen.
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Gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung kann der zweite entfernte Computer ein
Personalcomputer mit einem seriellen RS-232-Port sein, wobei der
serielle RS-232-Port
des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem seriellen RS-232-Port des Adapters gekoppelt ist.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der Personalcomputer Fahrzeugdiagnosesoftware
umfassen.
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Gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung kann der Controller für den universellen
seriellen Bus einen USB-On-The-Go-Port umfassen.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer einen persönlichen
digitalen Assistenten mit einem USB-Geräteport umfassen, wobei der
USB-Geräteport
des persönlichen digitalen
Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Adapter vorgesehen,
um eine Kommunikation zwischen einem mit einem J1939-Netz eines
Fahrzeuges gekoppelten Fahrzeugsteuercomputer und einem entfernten
Computer zu ermöglichen.
Der Adapter umfasst eine erste Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem J1939-Netz gekoppelt ist, sowie eine zweite Schnittstelle,
welche einen Controller für
einen universellen seriellen Bus (USB) mit einem USB-Geräteport und
einem USB-Hostport umfasst, wobei die zweite Schnittstelle zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem entfernten Computer über
den USB-Geräteport und
den USB-Hostport gekoppelt ist. Der Fahrzeugsteuercomputer und der
entfernte Computer kommunizieren über das J1939-Netz und die
erste und die zweite Schnittstelle.
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Gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung kann der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-Hostport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-Geräteport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der USB-Hostport des Controllers für den universellen
seriellen Bus zur Kopplung mit einer Mehrzahl von entfernten Computern
ausgelegt sein, wobei jeder der Mehrzahl von entfernten Computern
einen USB-Geräteport
aufweist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der Adapter ferner eine dritte Schnittstelle umfassen,
welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit einem Computer ausgelegt ist, wobei die dritte Schnittstelle
einen seriellen RS-232-Port umfasst.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der Controller für den universellen seriellen Bus
ferner einen USB-On-The-Go-Port umfassen.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Adapter vorgesehen,
um eine Kommunikation zwischen einem mit einem J1587-Netz eines
Fahrzeugs gekoppelten Fahrzeugsteuercomputer und einem entfernten
Computer zu ermöglichen.
Der Adapter umfasst eine erste Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem J1587-Netz ausgelegt ist, sowie eine zweite Schnittstelle,
welche einen Controller für einen
universellen seriellen Bus (USB) mit einen USB-Geräteport und
einem USB-Hostport umfasst, wobei die zweite Schnittstelle zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem entfernten Computer über
den USB-Geräteport und
den USB-Hostport ausgelegt ist. Der Fahrzeugsteuercomputer und der
entfernte Computer kommunizieren über das J1587-Netz und die
erste und die zweite Schnittstelle.
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Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung kann der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-Hostport des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-Geräteport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der USB-Hostport des Controllers für den universellen
seriellen Bus zur Kopplung mit einer Mehrzahl von entfernten Computern
ausgelegt sein, wobei jeder der Mehrzahl von entfernten Computern
einen USB-Geräteport
aufweist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der Adapter ferner eine dritte Schnittstelle umfassen,
welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit einem zweiten entfernten Computer ausgelegt ist, wobei die dritte
Schnittstelle einen seriellen RS-232-Port umfasst.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der Controller für den universellen seriellen Bus
ferner einen USB-On-The-Go-Port umfassen.
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Ferner
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Adapter vorgesehen,
um eine Kommunikation zwischen Steuercomputern eines Fahrzeugs und
einem entfernten Computer zu ermöglichen.
Der Adapter umfasst eine erste Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit einem J1939-Netzsegment des Fahrzeugs ausgelegt ist, eine zweite
Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung mit einen J1587-Netzsegment
des Fahrzeugs ausgelegt ist, sowie eine dritte Schnittstelle, welche
einen Controller für einen
universellen seriellen Bus (USB) mit einem USB-Geräteport
und einem USB-Hostport umfasst. Die dritte Schnittstelle ist zur
betriebsmäßigen Kopplung
mit dem entfernten Computer über
den USB-Geräteport
und den USB-Hostport ausgelegt. Jeder Steuercomputer des Fahrzeugs
und der entfernte Computer kommunizieren über das J1939-Netz und die
erste sowie die dritte Schnittstelle oder über das J1587-Netz und die
zweite sowie die dritte Schnittstelle.
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Gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung kann der entfernte Computer ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB- Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-Hostport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer ein Personalcomputer
mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport des Personalcomputers
betriebsmäßig mit
dem USB-Geräteport
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der USB-Hostport des Controllers für den universellen
seriellen Bus zur Kopplung mit einer Mehrzahl von entfernten Computern
ausgelegt sein, wobei jeder der Mehrzahl von entfernten Computern
einen USB-Geräteport
aufweist.
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Alternativ
kann gemäß diesem
Gesichtspunkt der Erfindung der Controller für den universellen seriellen
Bus einen USB-On-The-Go-Port umfassen.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein Personalcomputer mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport
des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Nach
einem weiteren Gesichtpunkt der Erfindung ist ein Adapter vorgesehen,
um eine Kommunikation zwischen einem betriebsmäßig mit einem Kommunikationsnetz
eines Fahrzeugs gekoppelten Fahrzeugsteuercomputer und einem entfernten
Computer zu ermöglichen.
Das Verfahren umfasst das Empfangen von Daten über eine erste Schnittstelle,
wobei die erste Schnittstelle betriebsmäßig mit dem Kommunikationsnetz
des Fahrzeugs gekoppelt ist, das Übertragen der Daten über eine
zweite Schnittstelle, wobei die zweite Schnittstelle einen Controller
für einen
universellen seriellen Bus mit einem USB-Geräteport und einem USB-Hostport umfasst,
wobei die zweite Schnittstelle zur betriebsmäßigen Kopplung mit einem Computer über den
USB-Geräteport
und den USB-Hostport ausgelegt ist. Die ersten Daten werden von
dem Fahrzeugsteuercomputer übertragen
und die ersten Daten werden seitens des entfernten Computers empfangen.
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Nach
diesem Gesichtspunkt der Erfindung können die Daten eine Netznachricht
sein, wobei die Netznachricht eine Zieladresse umfasst.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der Übertragungsschritt
das Ermitteln umfassen, ob die Netznachricht für die zweite Schnittstelle
bestimmt ist, sowie das Übertragen
der Netznachricht über
eine zweite Schnittstelle nur dann, wenn die Netznachricht für die zweite
Schnittstelle bestimmt ist.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung das Ermitteln, ob die
Netznachricht für
die zweite Schnittstelle bestimmt ist, das Lesen der Adresse und
das Vergleichen derselben mit einer existierenden Adresse umfassen.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der Übertragungsschritt
das Übertragen
der Netznachricht über
eine zweite Schnittstelle ungeachtet der Zieladresse der Netznachricht
umfassen.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Adapter vorgesehen,
um eine Kommunikation zwischen einem betriebsmäßig mit einem Fahrzeugkommunikationsnetz
gekoppelten Fahrzeugsteuercomputer und einem entfernten Computer
zu ermöglichen.
Der Adapter umfasst eine erste Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem Fahrzeugkommunikationsnetz ausgelegt ist, sowie eine zweite Schnittstelle,
welche einen USB-On-The-Go-Port umfasst. Die zweite Schnittstelle
ist zur betriebsmäßigen Kopplung
mit den entfernten Computer über
den USB-On-The-Go-Port
ausgelegt. Der Fahrzeugsteuercomputer und der entfernte Computer
kommunizieren über
das Fahrzeugkommunikationsnetz und die erste sowie die zweite Schnittstelle.
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Nach
diesem Gesichtspunkt der Erfindung kann der entfernte Computer ein
persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der persönliche digitale
Assistent Servicewerkzeugsoftware umfassen.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein Personalcomputer mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport
des Perso nalcomputers betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der Personalcomputer
Fahrzeugdiagnosesoftware umfassen.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung das Fahrzeugkommunikationsnetz
ein J1939-Netzsegment umfassen, wobei die erste Schnittstelle des
Adapters betriebsmäßig mit
dem J1939-Netzsegment gekoppelt ist.
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Ferner
können
nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung Nachrichten, die über das
J1939-Netzsegment kommuniziert werden, über die zweite Schnittstelle
verfügbar
gemacht werden.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
den USB-On-The-Go-Port
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist und Nachrichten, die über das
J1939-Netzsegment kommuniziert werden, ferner zu dem persönlichen digitalen
Assistenten übermittelt
werden.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein Personalcomputer mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport
des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist und Nachrichten, die über das J1939-Netzsegment kommuniziert
werden, ferner zu dem Personalcomputer übermittelt werden.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung das Fahrzeugkommunikationsnetz
ein J1587-Netzsegment umfassen und die erste Schnittstelle des Adapters
betriebsmäßig mit
dem J1587-Netzsegement gekoppelt sein.
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Ferner
können
nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung Nachrichten, die über das
J1587-Netzsegment kommuniziert werden, über die zweite Schnittstelle
verfügbar
gemacht werden.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB- Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port
des Controllers für
den universellen seriellen Bus gekoppelt ist und Nachrichten, die über das
J1587-Netzsegment kommuniziert werden, ferner zu dem persönlichen digitalen
Assistenten übermittelt
werden.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein Personalcomputer mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport
des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Controllers für den universellen seriellen
Bus gekoppelt ist und Nachrichten, die über das J1587-Netzsegment kommuniziert
werden, ferner zu dem Personalcomputer übermittelt werden.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der Adapter ferner
eine dritte Schnittstelle umfassen, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit einem zweiten entfernten Computer ausgelegt ist, wobei die dritte
Schnittstelle einen seriellen RS-232-Port umfasst.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der zweite entfernte
Computer ein persönlicher digitaler
Assistent mit einem seriellen RS-232-Port sein und der serielle
RS-232-Port des persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem seriellen RS-232-Port des Adapters gekoppelt sein.
-
Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der persönliche digitale
Assistent Servicewerkzeugsoftware umfassen.
-
Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der zweite entfernte
Computer ein Personalcomputer mit einem seriellen RS-232-Port sein
und der serielle RS-232-Port
des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem seriellen RS-232-Port des Adapters gekoppelt sein.
-
Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der Personalcomputer
Fahrzeugdiagnosesoftware umfassen.
-
Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Adapter vorgesehen,
um eine Kommunikation zwischen Steuercomputern eines Fahrzeugs und
einem entfernten Computer zu ermöglichen.
Der Adapter umfasst eine erste Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit einem J1939-Netzsegment des Fahrzeugs ausgelegt ist, eine zweite
Schnittstelle, welche zur betriebsmäßigen Kopplung mit einem J1587-Netzsegment
des Fahrzeugs ausgelegt ist, sowie eine dritte Schnittstelle, welcher
einen USB-On-The-Go-Port umfasst, wobei die dritte Schnittstelle
zur betriebsmäßigen Kopplung
mit dem entfernten Computer über
den USB-On-The-Go-Port ausgelegt ist. Jeder Steuercomputer des Fahrzeugs
und der entfernte Computer kommunizieren über das J1939-Netz und die
erste sowie die dritte Schnittstelle oder über das J1587-Netz und die
zweite sowie die dritte Schnittstelle.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein persönlicher
digitaler Assistent oder ein Personalcomputer mit einem USB-On-The-Go-Port sein, wobei
der USB-On-The-Go-Port des entfernten Computers betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Adapters gekoppelt ist.
-
Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein persönlicher
digitaler Assistent mit einem USB-Geräteport sein, wobei der USB-Geräteport des
persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port
des Adapters gekoppelt ist.
-
Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
ein Personalcomputer mit einem USB-Hostport sein, wobei der USB-Hostport
des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem USB-On-The-Go-Port des Adapters gekoppelt ist.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
Servicewerkzeugsoftware umfassen.
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Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
Fahrzeugdiagnosesoftware umfassen.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der Adapter ferner
eine vierte Schnittstelle umfassen, welche zur betriebsmäßigen Kopplung
mit einem zweiten entfernten Computer ausgelegt ist, wobei die vierte
Schnittstelle einen seriellen RS-232-Port umfasst.
-
Ferner
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der zweite entfernte
Computer ein persönlicher digitaler
Assistent mit einem seriellen RS-232-Port sein, wobei der serielle
RS-232-Port des persönlichen
digitalen Assistenten betriebsmäßig mit
dem seriellen RS-232-Port des Adapters gekoppelt ist.
-
Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der zweite entfernte
Computer ein Personalcomputer mit einem seriellen RS-232-Port sein,
wobei der serielle RS-232-Port des Personalcomputers betriebsmäßig mit
dem seriellen RS-232-Port des Adapters gekoppelt ist.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der zweite entfernte
Computer Servicewerkzeugsoftware umfassen.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der zweite entfernte
Computer Fahrzeugdiagnosesoftware umfassen.
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Alternativ
kann nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung der entfernte Computer
der zweite entfernte Computer sein.
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Die
vorliegende Erfindung kann ferner eines oder mehrere der folgenden
Merkmale oder Kombinationen hiervon umfassen. Eine Kommunikationsbrücke zwischen
einem von einem Kraftfahrzeug mitgeführten und zur Kommunikation
nach einem ersten Protokoll ausgelegten Kommunikationsnetz und einem
zur Kommunikation nach einem zweiten Protokoll ausgelegten Fernsystem
kann eine erste Schnittstelle umfassen, welche zur Kopplung mit
dem Kommunikationsnetz ausgelegt ist, eine zweite Schnittstelle,
welche zur Kopplung mit dem Fernsystem ausgelegt ist, sowie einen
digitalen Signalprozessor (DSP), welcher zur Abarbeitung mehrerer
Operationen pro Befehlszyklus ausgelegt ist. Der DSP kann von dem
Kommunikationsnetz über
die erste Schnittstelle nach dem ersten Protokoll konfigurierte
Informationen empfangen, die von dem Kommunikationsnetz empfangenen
und nach dem ersten Protokoll konfigurierten Informationen auf das
zweite Protokoll umwandeln und die auf das zweite Protokoll umgewandelten
Informationen über
die zweite Schnittstelle zu dem Fernsystem übertragen. Der DSP kann ferner
von dem Fernsystem über
die zweite Schnittstelle nach dem zweiten Protokoll konfigurierte
Informationen empfangen, die von dem Fernsystem empfangenen und nach
dem zweiten Protokoll konfigurierten Informationen auf das erste
Protokoll umwandeln und die auf das erste Protokoll umgewandelten
Informationen über
die erste Schnittstelle zu dem Kommunikationsnetz übertragen.
-
Die
Kommunikation kann ferner einen von dem Kraftfahrzeug mitgeführten und
in Kommunikation mit dem Kommunikationsnetz stehenden Steuercomputer
beinhalten, wobei der Steuercomputer die nach dem ersten Protokoll
konfigurierten Informationen an das Kommunikationsnetz liefert.
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Das
von dem Kraftfahrzeug mitgeführte
Kommunikationsnetz kann ein J1708-Hardwarenetz der Society of Automotive
Engineers (SAE) sein, wobei das erste Protokoll ein für die Kommunikation über das
SAE J1708-Hardwarenetz ausgelegter SAE J1587-Kommunikationsprotokoll
ist. Die erste Schnittstelle kann ein erster Transceiver sein, der
zur Kopplung mit dem SAE J1708-Hardwarenetz ausgelegt ist, wobei
der erste Transceiver dazu betreibbar ist, die nach dem SAE J1587-Kommunikationsprotokoll
konfigurierten Informationen zu dem SAE J1708-Hardwarenetz zu übertragen und von diesem zu
empfangen. Das Kommunikationsnetz kann ferner einen von dem Kraftfahrzeug
mitgeführten
und in Kommunikation mit dem SAE J1708-Hardwarenetz stehenden Steuercomputer
umfassen, wobei der Steuercomputer die nach dem J1587-Protokoll konfigurierten
Informationen an das SAE J1708-Hardwarenetz liefert. Das zweite
Protokoll kann bei dieser Ausführungsform
ein RS-232-Kommunikationsprotokoll sein und die zweite Schnittstelle
kann ein zweiter Transceiver sein, der zur Kopplung mit einem RS-232-Kommunikationsport
des Fernsystems ausgelegt ist, wobei der zweite Transceiver dazu
betreibbar ist, die nach dem RS-232-Kommunikationsprotokoll konfigurierten
Informationen zu dem Fernsystem zu übertragen und von diesem zu
empfangen. Alternativ kann das zweite Protokoll ein Kommunikationsprotokoll
für einen
universellen seriellen Bus (USB) sein, wobei die zweite Schnittstelle
ein USB-Controller mit einem ersten USB-Schnittstellenport sein kann, der zur
Kopplung mit einem zweiten USB-Schnittstellenport
des Fernsystems ausgelegt ist, wobei der USB-Controller dazu betreibbar ist,
die nach dem USB-Kommunikationsprotokoll konfigurierten Informationen
zu dem Fernsystem zu übertragen
und von diesem zu empfangen. Das Fernsystem kann als USB-Gerät konfiguriert
sein, wobei der erste USB-Schnittstellenport als USB-Hostport oder
On-The-Go-USB-Port konfiguriert ist, welcher als Host-USB-Port betreibbar
ist. Das Fernsystem kann alternativ als USB-Host konfiguriert sein,
wobei der erste USB-Schnittstellenport als USB-Geräteport oder
als On-The-Go-USB-Port konfiguriert ist, welcher als Geräte-USB-Port
betreibbar ist. In jedem Fall kann das Fernsystem ein Personalcomputer,
ein handtragbares persönliches
digitales Assistenzgerät
oder ein anderes Fernsystem oder eine Ferneinheit sein.
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Das
von dem Kraftfahrzeug mitgeführte
Kommunikationsnetz kann alternativ ein J1939-Hardwarenetz der Society
of Automotive Engineers (SAE) sein, wobei das erste Protokoll ein
für die
Kommunikation über
das SAE J1939-Hardwarenetz ausgelegtes SAE J1939-Kommunikationsprotokoll
ist. Die erste Schnittstelle kann ein Transceiver sein, der zur
Kopplung mit dem SAE J1939-Hardwarenetz ausgelegt ist, wobei der
erste Transceiver dazu betreibbar ist, die nach dem SAE J1939- Kommunikationsprotokoll
konfigurierten Informationen zu dem SAE J1939-Hardwarenetz zu übertragen und von diesem zu
empfangen. Das Kommunikationsnetz kann ferner einen von dem Kraftfahrzeug
mitgeführten
und in Kommunikation mit dem SAE J1939-Hardwarenetz stehenden Steuercomputer
umfassen, wobei der Steuercomputer die nach dem SAE J1939-Protokoll konfigurierten
Informationen an das SAE J1939-Hardwarenetz liefert. Bei dieser
Ausführungsform
kann das zweite Protokoll ein RS-232-Kommunikationsprotokoll sein,
wobei die zweite Schnittstelle ein zweiter Transceiver sein kann,
der zur Kopplung mit einem RS-232-Kommunikationsport des Fernsystems ausgelegt
ist, wobei der zweite Transceiver dazu betreibbar ist, die nach
dem RS-232-Kommunikationsprotokoll konfigurierten Informationen
zu dem Fernsystem zu übertragen
und von diesem zu empfangen. Das zweite Protokoll kann alternativ
ein Kommunikationsprotokoll für
einen universellen seriellen Bus (USB) sein, wobei die zweite Schnittstelle
ein USB-Controller mit einem ersten USB-Schnittstellenport sein
kann, welcher zur Kopplung mit einem zweiten USB-Schnittstellenport
des Fernsystems ausgelegt ist, wobei der USB-Controller dazu betreibbar ist, die
nach dem USB-Kommunikationsprotokoll konfigurierten Informationen
zu dem Fernsystem zu übertragen
und von diesem zu empfangen. Das Fernsystem kann als USB-Gerät konfiguriert
sein, wobei der erste USB-Schnittstellenport
als USB-Hostport oder als On-The-Go-USB-Port konfiguriert ist, welcher
als Host-USB-Port betreibbar ist. Alternativ kann das Fernsystem
als USB-Host konfiguriert
sein, wobei der erste USB-Schnittstellenport als USB-Geräteport oder
als On-The-Go-USB-Port konfiguriert ist, welcher als Geräte-USB-Port
betreibbar ist. In jedem Fall kann das Fernsystem ein Personalcomputer,
ein handtragbares persönliches
digitales Assistenzgerät
oder ein anderes Fernsystem oder eine Ferneinheit sein.
-
Die
Kommunikationsbrücke
kann ferner eine Energieversorgung umfassen, welche dazu ausgelegt
ist, eine erste Versorgungsspannung an den ersten Transceiver zu
liefern.
-
Die
Kommunikationsbrücke
kann ferner eine Energiequellenwählschaltung
umfassen, welche eine oder mehrere Quellenspannungen erhält und der
Energieversorgung selektiv eine der einen oder mehreren Quellenspannungen
als Eingangsspannung zuführt,
wobei die Energieversorgung die erste Versorgungsspannung als Funktion
der Eingangsspannung erzeugt. Die Energieversorgung kann ferner
dazu ausgelegt sein, eine zweite Versorgungsspannung als Funktion
der Eingangsspannung an den DSP und an den zweiten Transceiver zu
liefern, wobei die zweite Versorgungsspannung kleiner als die erste
Versorgungsspannung ist. Der DSP kann ferner einen pro grammierbaren
Flash-Speicher umfassen, wobei die Energieversorgung ferner dazu
ausgelegt sein kann, eine Flash-Speicher-Programmierspannung als
Funktion der Eingangsspannung an den DSP zu liefern.
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Die
eine oder die mehreren Quellenspannungen können eine der Kommunikationsbrücke über eine externe
Spannungsquelle zugeführte
Gleichspannung umfassen.
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Die
Kommunikationsbrücke
kann ferner mindestens eine Batterie umfassen, welche eine Batteriespannung
liefert, wobei die eine oder die mehreren Quellenspannungen die
von der Batterie gelieferte Batteriespannung umfassen können.
-
Die
Kommunikationsbrücke
kann ferner ein Ladegerät
zum Laden externer Batterien umfassen, wobei das Ladegerät eine von
der Energieversorgung erzeugte Ladespannung erhält und die Ladespannung nach außerhalb
der Kommunikationsbrücke
liefert. Das Fernsystem kann ein persönliches digitales Assistenz- (PDA)
Gerät sein,
wobei die von der Ladeschaltung zum Laden externer Batterien erzeugte
Ladespannung dem PDA zugeführt
werden kann, um eine oder mehrere von demselben mitgeführte Batterien
zu laden. Der DSP kann einen Spannungsmesseingang umfassen, welcher
die von der Energieversorgung erzeugte Ladespannung überwacht,
wobei der DSP die Ladespannung misst und einen resultierenden Messspannungswert mittels
einer von dem zweiten Transceiver übertragenen Diagnosenachricht
an den PDA liefert.
-
Der
DSP kann einen Spannungsmesseingang umfassen, welcher die der Energiequellenwählschaltung
zugeführte
externe Quellenspannung überwacht.
-
Die
Kommunikationsbrücke
kann ferner einen Energieversorgungsstatusanzeiger sowie eine Treiberschaltung
umfassen, welche einen mit einem Steuerausgang des DSP verbundenen
Steuereingang sowie einen mit dem Energieversorgungsstatusanzeiger
verbundenen Treiberausgang aufweist, wobei der DSP dazu betreibbar
ist, den Energieversorgungsstatusanzeiger über die Treiberschaltung zu
steuern, um eine Sichtanzeige des gemessenen Werts der externen
Quellenspannung zu liefern. Der Energieversorgungsstatusanzeiger
kann eine lichtemittierende Energieversorgungsstatusdiode (LED)
sein, wobei der DSP die Energieversorgungsstatus-LED über die
Treiberschaltung derart steuert, dass die Energieversorgungsstatus-LED
leuchtet, wenn der gemessene Wert der externen Quellenspannung innerhalb
eines vorbestimmten Spannungsbereichs liegt, und in einen ausgeschalteten
Zustand eingestellt ist, wenn der gemessene Wert der externen Quellenspannung
unter einem Schwel lenspannungswert liegt, der kleiner als der vorbestimmte
Spannungsbereich ist. Der DSP kann ferner dazu betreibbar sein,
die Energieversorgungsstatus-LED über die Treiberschaltung derart
zu steuern, dass die Energieversorgungsstatus-LED mit einer vorbestimmten
Wechselrate ein- und ausgeschaltet wird, wenn der gemessene Wert
der externen Quellenspannung außerhalb
des vorbestimmten Spannungsbereichs liegt.
-
Die
Kommunikationsbrücke
kann ferner einen weiteren Statusanzeiger sowie eine Treiberschaltung umfassen,
welche einen mit einem Steuerausgang des DSP verbundenen Steuereingang
und einen mit dem Statusanzeiger verbundenen Treiberausgang aufweist,
wobei der DSP dazu betreibbar ist, den Statusanzeiger über die
Treiberschaltung zu steuern, um eine Sichtanzeige des Status der
Informationsübertragung
zwischen dem Kommunikationsnetz und dem Fernsystem zu liefern.
-
Das
von dem Kraftfahrzeug mitgeführte
Kommunikationsnetz kann ein J1708-Hardwarenetz der Society of Automotive
Engineers (SAE) sein, wobei das erste Protokoll ein für die Kommunikation über das
SAE J1708-Hardwarenetz ausgelegtes SAE J1587-Komunikationsprotokoll
ist, wobei der erste Transceiver dazu betreibbar ist, die nach dem
SAE J1587-Kommunikationsprotokoll konfigurierten Informationen zu
dem SAE J1708-Hardwarenetz zu übertragen
und von diesem zu empfangen. Der Statusanzeiger kann in diesem Fall eine
lichtemittierende J1587/J1708-Kommunikationsstatusdiode
(LED) sein, wobei der DSP die J1587/J1708-Kommunikationsstatus-LED mit einer ersten
vorbestimmten Wechselrate ein- und ausschaltet, wenn das J1708-Hardwarenetz
nicht anspricht und der DSP Daten über den ersten Transceiver überträgt, wobei
der DSP die J1587/J1708-Kommunikationsstatus-LED
mit einer zweiten vorbestimmten Wechselrate, die schneller als die
erste Wechselrate ist, ein- und ausschaltet, wenn das J1708-Hardwarenetz anspricht
und der DSP Informationen über
den ersten Transceiver zu dem Kommunikationsnetz überträgt und Informationen
von diesem empfängt,
und wobei der DSP die J1587/J1708-Kommunikationsstatus-LED in einem
ausgeschalteten Zustand hält,
wenn der DSP weder Informationen über den ersten Transceiver
zu dem J1708-Hardwarenetz überträgt noch
Informationen von diesem empfängt.
-
Das
von dem Kraftfahrzeug mitgeführte
Kommunikationsnetz kann alternativ ein J1939-Hardwarenetz der Society
of Automotive Engineers (SAE) sein oder ein solches einschließen, wobei
das erste Protokoll ein für
die Kommunikation über
das SAE J1939-Hardwarenetz ausgelegtes SAE J1939-Kommunikationsprotokoll ist
und wobei der erste Transceiver ein CAN- (Controller Area Network)
Transceiver ist, der dazu betreibbar ist, die nach dem SAE J1939-Kommunikationsprotokoll
konfigurierten Informationen zu dem SAE J1939-Hardwarenetz zu übertragen
und von diesem zu empfangen. Der Statusanzeiger kann in diesem Fall
eine lichtemittierende J1939-Kommunikationsstatusdiode
(LED) sein, wobei der DSP die J1939-Kommunikationsstatus-LED mit einer ersten
vorbestimmten Wechselrate ein- und ausschaltet, wenn das J1939-Hardwarenetz nicht
anspricht und der DSP Daten über
den ersten Transceiver überträgt, wobei
der DSP die J1939-Kommunikationsstatus-LED mit einer zweiten vorbestimmten
Wechselrate, die schneller als die erste Wechselrate ist, ein- und
ausschaltet, wenn das J1939-Hardwarenetz anspricht und der DSP Informationen über den CAN-Transceiver
zu dem Kommunikationsnetz überträgt und Informationen
von diesem empfängt,
und wobei der DSP die J1939-Kommunikationsstatus-LED
in einem ausgeschalteten Zustand hält, wenn der DSP weder Informationen über den
CAN-Transceiver zu dem J1939-Hardwarenetz überträgt noch Informationen von diesem
empfängt.
-
Das
zweite Protokoll kann ein RS-232-Kommunikationsprotokoll sein, wobei
der zweite Transceiver zur Kopplung mit einem RS-232-Kommunikationsport
des Fernsystems ausgelegt ist und der zweite Transceiver dazu betreibbar
ist, die nach dem RS-232-Kommunikationsprotokoll
konfigurierten Informationen zu dem Fernsystem zu übertragen
und von diesem zu empfangen. Der Statusanzeiger kann in diesem Fall
eine lichtemittierende RS-232-Kommunikationsstatusdiode (LED) sein,
wobei der DSP die RS-232-Kommunikationsstatus-LED mit einer ersten
vorbestimmten Wechselrate ein- und
ausschaltet, wenn der RS-232-Kommunikationsport des Fernsystems
nicht anspricht und der DSP Daten über den zweiten Transceiver überträgt, wobei der
DSP die RS-232-Kommunikationsstatus-LED mit einer zweiten vorbestimmten
Wechselrate, die schneller als die erste Wechselrate ist, ein- und
ausschaltet, wenn der RS-232-Kommunikationsport
des Fernsystem anspricht und der DSP Informationen über den
zweiten Transceiver zu dem Fernsystem überträgt und Informationen von diesem
empfängt,
und wobei der DSP die RS-232-Kommunikationsstatus-LED in einem ausgeschalteten
Zustand hält,
wenn der DSP weder Informationen über den zweiten Transceiver
zu dem Fernsystem überträgt noch
Informationen von diesem empfängt.
-
Das
zweite Protokoll kann ein Kommunikationsprotokoll für einen
universellen seriellen Bus (USB) sein, wobei der zweite Transceiver
eine USB-Controller- und Transceiverschaltung mit einem ersten USB-Port ist,
welcher zur Kopplung mit einem zweiten USB-Port des Fernsystems
ausgelegt ist, wobei die USB-Controller- und Transceiverschaltung
dazu betreibbar ist, die nach dem USB-Kommunikationsprotokoll konfigurierten Informationen
zu dem Fernsystem zu übertragen
und von diesem zu empfangen. Der Statusanzeiger kann in diesem Fall
eine lichtemittierende USB-Kommunikationsstatusdiode
(LED) sein, wobei der DSP die USB-Kommunikationsstatus-LED mit einer ersten
vorbestimmten Wechselrate ein- und ausschaltet, wenn der zweite USB-Port
des Fernsystems nicht anspricht und der DSP Daten über die
USB-Controller- und Transceiverschaltung überträgt, wobei der DSP die USB-Kommunikationsstatus-LED
mit einer zweiten vorbestimmten Wechselrate, welche schneller als
die erste Wechselrate ist, ein- und ausschaltet, wenn der zweite
USB-Port des Fernsystems anspricht und der DSP Informationen über die
USB-Controller-
und Transceiverschaltung zu dem Fernsystem überträgt und Informationen von diesem
empfängt,
und wobei der DSP die USB-Kommunikationsstatus-LED in einem ausgeschalteten
Zustand hält,
wenn der DSP weder Informationen über die USB-Controller- und
Transceiverschaltung zu dem Fernsystem überträgt noch Informationen von diesem
empfängt.
-
Ein
Verfahren zum Kommunizieren von Informationen zwischen mindestens
einem von einem Kraftfahrzeug mitgeführten Kommunikationsnetz und
einem Fernsystem, wobei das mindestens eine Kommunikationsnetz zur
Kommunikation nach einem ersten Protokoll ausgelegt ist und das
Fernsystem zur Kommunikation nach einem dritten Protokoll ausgelegt
ist, kann die Schritte umfassen: Empfangen eines nach dem ersten Protokoll
konfigurierten ersten Datensatzes von dem mindestens ein Kommunikationsnetz über eine
mit dem mindestens einen Kommunikationsnetz gekoppelte erste Schnittstelle,
Liefern des über
die erste Schnittstelle empfangenen ersten Datensatzes an einen
digitalen Signalprozessor (DSP), welcher zur Abarbeitung mehrerer
Operationen pro Befehlszyklus ausgelegt ist, Umwandeln des ersten
Datensatzes mit Hilfe des DSP von dem ersten Protokoll auf das zweite
Protokoll, Liefern des nach dem zweiten Protokoll konfigurierten
ersten Datensatzes von dem DSP an eine mit dem Fernsystem gekoppelte
zweite Schnittstelle und Übertragen
des nach dem zweiten Protokoll konfigurierten ersten Datensatzes über die
zweite Schnittstelle zu dem Fernsystem.
-
Das
Verfahren kann ferner die Schritte umfassen: Empfangen eines nach
dem zweiten Protokoll konfigurierten zweiten Datensatzes über die
zweite Schnittstelle von dem Fernsystem, Liefern des über die
zweite Schnittstelle empfangenen zweiten Datensatzes an den digitalen
Signalprozessor (DSP), Umwandeln des zweiten Datensatzes mit Hilfe
des DSP von dem zweiten Protokoll auf das erste Protokoll gemäß einer
Anzahl von Einzeltaktzyklus-DSP-Befehlen, Liefern des nach dem ersten
Protokoll konfigurierten zweiten Datensatzes von dem DSP zur ersten
Schnittstelle und Übertragen
des nach dem ersten Protokoll konfigurierten zweiten Datensatzes über die
erste Schnittstelle zu dem mindestens einen Kommunikationsnetz.
-
Das
das mindestens eine Kommunikationsnetz mitführende Fahrzeug kann ein weiteres
Kommunikationsnetz umfassen, das zur Kommunikation nach einem dritten
Protokoll ausgelegt ist, wobei das Verfahren ferner die Schritte
umfassen kann: Empfangen eines nach dem dritten Protokoll konfigurierten
dritten Datensatzes von dem weiteren Kommunikationsnetz über eine
mit dem weiteren Kommunikationsnetz gekoppelte dritte Schnittstelle,
Liefern des über
die dritte Schnittstelle empfangenen dritten Datensatzes zu dem
digitalen Signalprozessor (DSP), Umwandeln des dritten Datensatzes
mit Hilfe des DSP von dem dritten Protokoll auf das zweite Protokoll
gemäß einer
Anzahl von Einzeltaktzyklus-DSP-Befehlen, Liefern des nach dem zweiten Protokoll
konfigurierten dritten Datensatzes von dem DSP zu der zweiten Schnittstelle
und Übertragen
des nach dem zweiten Protokoll konfigurierten dritten Datensatzes über die
zweite Schnittstelle zu dem Fernsystem.
-
Das
Verfahren kann ferner die Schritte umfassen: Empfangen eines nach
dem zweiten Protokoll konfigurierten vierten Datensatzes über die
zweite Schnittstelle von dem Fernsystem, Liefern des über die
zweite Schnittstelle empfangenen vierten Datensatzes zu dem digitalen
Signalprozessor (DSP), Umwandeln des vierten Datensatzes mit Hilfe
des DSP von dem zweiten Protokoll auf das dritte Protokoll gemäß einer
Anzahl von Einzeltaktzyklus-DSP-Befehlen, Liefern des nach dem dritten
Protokoll konfigurierten vierten Datensatzes von dem DSP zu der
dritten Schnittstelle und Übertragen
des nach dem dritten Protokoll konfigurierten vierten Datenstatzes über die
dritte Schnittstelle zu dem weiteren Kommunikationsnetz.
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Das
das mindestens eine Kommunikationsnetz kann ein J1708-Hardwarenetz
der Society of Automotive Engineers (SAE) sein, wobei das erste
Protokoll ein für
die Kommunikation über
das J1708-Hardwarenetz ausgelegtes SAE J1587-Kommunikationsprotokoll ist, und das
weitere Kommunikationsnetz kann ein SAE J1939-Hardwarenetz sein,
wobei das dritte Protokoll ein für
die Kommunikation über
das J1939-Hardwarenetz ausgelegtes SAE J1939-Kommunikationsprotokoll
ist.
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Das
zweite Protokoll kann ein RS-232-Kommunikationsprotokoll sein.
-
Das
zweite Protokoll kann alternativ ein Kommunikationsprotokoll für einen
universellen seriellen Bus (USB) sein.
-
Diese
und andere Zielsetzungen der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen klarer werden.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
1A ist ein Blockdiagramm, das eine bevorzugte
Ausführungsform
eines Fahrzeugkommunikationsnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt.
-
1B ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform
eines Fahrzeugkommunikationsnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt.
-
2 ist
ein Blockdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform eines Fahrzeugkommunikationsnetzadapters
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
3 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Algorithmus
zur Nachrichtenübertragung
zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
4 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Algorithmus
zur Nachrichtenübertragung
zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
5 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Algorithmus
zur Nachrichtenübertragung
zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
6 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Algorithmus
zur Nachrichtenübertragung
zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
7 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Algorithmus
zur Nachrichtenübertragung
zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
8 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Algorithmus
zur Nachrichtenübertragung
zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
9 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Algorithmus
zur Nachrichtenübertragung
zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform
eines Algorithmus zur Nachrichtenübertragung zwischen einem Fahrzeugkommunikationsnetz
und einem Computer gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
-
11 ist eine Blockdarstellung einer Ausführungsform
eines Kommunikationsnetzes mit einem Kommunikationsbrückensystem,
welches den Informationsaustausch zwischen einem oder mehreren Fahrzeuginformationsnetzen
und einem oder mehreren Fernsystemen oder Ferneinheiten besorgt.
-
12 ist eine Blockdarstellung einer Ausführungsform
des Kommunikationsbrückensystems
der 11.
-
13 ist eine Blockdarstellung eines Teils des Kommunikationsbrückensystems
der 12, wobei eine Ausführungsform
der Anzeigeschaltung, der Anzeigetreiberschaltung und von Betriebsspannungsüberwachungsmerkmalen
desselben dargestellt ist.
-
14 ist eine Blockdarstellung eines anderen Teils
des Kommunikationsbrückensystems
der 12, wobei eine Ausführungsform
der Verbindungsschnittstellen zwischen dem DSP und den verschiedenen
Kommunikationstransceivern dargestellt ist.
-
15 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform
eines Prozess zur Informationsübertragung von
einem oder mehreren Fahrzeugkommunikationsnetzen zu einem zur Kommunikation
gemäß einem
ersten Fernsystemprotokoll ausgelegten Fernsystem oder einer Ferneinheit über das
Kommunikationsbrückensystem
der 11–14 darstellt.
-
16 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform
eines Prozesses zur Informationsübertragung
von dem zur Kommunikation gemäß dem ersten
Fernsystemkommunikationssystem ausgelegten Fernsystem über das
Kommunikationsbrückensystem
der 11–14 zu
dem einen oder mehreren Fahrzeugkommunikationsnetzen darstellt.
-
17 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform
eines Prozesses zur Informationsübertragung
von einem oder mehreren Fahrzeugkommunikationsnetzen zu einem zur
Kommunikation gemäß einem zweiten
Fernsystemprotokoll ausgelegten Fernsystem über das Kommunikationsbrückensystem
der 11–14 darstellt.
-
18 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform
eines Prozesses zur Informationsübertragung
von dem zur Kommunikation nach dem zweiten Fernsystemkommunikationsprotokoll
ausgelegten Fernsystem über
das Kommunikationsbrückensytem
der 11–14 zu
dem einen oder den mehreren Fahrzeugkommunikationsnetzen darstellt.
-
Beschreibung
der beispielhaften Ausführungsformen
-
Es
werden hier beispielhafte Ausführungsformen
eines Adapters zur Verwendung mit einem Fahrzeugkommunikationsnetz
beschrieben. Ein Fachmann wird verstehen, dass die Vorrichtung auch
in Anwendungen und Ausführungsformen
nützlich
ist, die sich von der folgenden Beschreibung unterscheiden.
-
Bezugnehmend
nunmehr allgemein auf 1A ist eine bevorzuge Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein Fahrzeugsteuersystem 100 umfasst:
einen Kraftstoffsystemsteuercomputer 102, einen Getriebesteuercomputer 104,
einen Datenprotokolliersteuercomputer 106 sowie ein Fahrzeugkommunikationsnetz 108.
Auf dem Fachgebiet Bewanderte werden erkennen, dass das Fahrzeugsteuersystem 100 zu
Darstellungszwecken vereinfacht ist und eine Vielzahl weiterer Steuercomputer
enthalten kann, etwa einen Antiblockiersystem- (ABS) Controller,
einen Zündsystem-Controller und dergleichen.
Zwei Serviceelemente, nämlich
ein USB-Host 110 und ein USB-Gerät 112, sind gezeigt,
die über
einen USB-Adapter 200 mit dem Fahrzeugsteuersystem 100 in
Kommunikation stehen, wobei der USB-Adapter 200 fern bzw.
abseits des Fahrzeugsteuersystems 100 angeordnet ist.
-
Bezugnehmend
nunmehr allgemein auf 1B ist eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 1B gezeigt,
umfasst bei dieser alternativen Ausführungsform das Fahrzeugsteuersystem 100 einen
USB-Adapter 200 zusätzlich
zu einem Kraftstoffsystemsteuercomputer 102, einem Getriebesteuercomputer 104,
einem Datenprotokolliersteuercomputer 106 und einem Fahrzeugkommunikationsnetz 108.
Die beiden Serviceelemente, nämlich
der USB-Host 110 und das USB-Gerät 112 sind als mit
dem Fahrzeugsteuersystem 100 über den USB-Adapter 200 in
Kommunikation stehend gezeigt, wobei der USB-Adapter 200 in
das Fahrzeugsteuersystem 100 integriert ist. Ein Fachmann
wird verstehen, dass die Funktionalität des USB-Adapters 200 unabhängig von
dem physikalischen Ort desselben ist.
-
Der
Kraftstoffsystemsteuercomputer 102 (auch bekannt als Motorsteuercomputer
oder Motorsteuermodul) liefert ein Kraftstoffzufuhrsignal an ein
Kraftstoffsystem, welches die in den Zylindern angebotene Kraftstoff/Luft-Mischung
reguliert. Wie an sich bekannt, sind solche Daten wie ein Kraftstoffzufuhrkennfeld
für den Motor
in den Kraftstoffsystemsteuercomputer 102 einprogrammiert.
Der Kraftstoffsystemsteuercomputer 102 erhält ein Drehmomentanforderungssignal
und verschiedene Daten, die den momentanen Zustand des Fahrzeugs
und des Motors betreffen (wie etwa die Motordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit),
und nutzt das Kraftstoffzufuhrkennfeld und andere gespeicherte Daten,
um das Kraftstoffzufuhrsignal zu berechnen. Etliche Datenelemente
sind variabel und können
von Anwendung zu Anwendung variieren. Beispielsweise kann der Kraftstoffsystemsteuercomputer 102 Variablen
für eine
maximale Motordrehzahl und eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit
enthalten. Wenn ein bestimmtes Fahrzeug beispielsweise ein Lastwagen
ist, kann es die Variable für
die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit auf 35 Meilen pro Stunde eingestellt
haben, wenn es für
lokale Lieferfahrten eingesetzt wird, und auf 65 Meilen pro Stunde,
wenn es für
Langstrecken-Lieferfahrten eingesetzt wird. Als ein weiteres Beispiel
ist die Lehrlaufdrehzahl des Motors oftmals eine Variable und kann
nach Wunsch eingestellt werden.
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In ähnlicher
Weise liefert der Getriebesteuercomputer 104 ein Schaltsignal
an ein Automatikgetriebe, welches das Schalten der Gänge des
Getriebes reguliert. Wie an sich bekannt, sind auch in den Getriebesteuercomputer 104 Daten
einprogrammiert, wobei er verschiedene Daten, die den momentanen
Zustand des Fahrzeugs und des Motors betreffen, erhält und die
gespeicherten Daten benutzt, um das Schalten der Gänge zu berechnen.
Etliche in den Getriebesteuercomputer 104 einprogrammierte
Datenelemente sind auch variabel und können von Anwendung zu Anwendung
variieren.
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Der
Datenprotokolliersteuercomputer 106 stellt einen Mechanismus
dar, um Informationen zu sammeln bzw. zu protokollieren, die den
Betrieb des Fahrzeugs betreffen. Wie an sich bekannt, sind auch
in den Datenprotokolliersteuercomputer 106 Daten einprogrammiert,
wobei er verschiedene Daten erhält,
die den momentanen Zustand des Fahrzeugs betreffen, bei Bedarf Berechnungen
durchführt
und die Daten speichert. Einige in den Datenprotokolliersteuercomputer 106 einprogrammierte
Datenelemente sind ebenfalls variabel und können von Anwendung zu Anwendung
variieren. Beispielsweise kann der Datenprotokolliersteuercomputer 106 mit
einem fahrzeugseitigen GPS-Empfänger
gekoppelt sein und den Ort des Fahrzeugs in vor programmierten Abständen, etwa
jede Minute, aufzeichnen. Bei einem anderen Beispiel, bei dem der
Datenprotokolliersteuercomputer 106 mit einem fahrzeugseitigen
GPS-Empfänger
gekoppelt ist, kann er den momentanen Fahrzeugort mit einer „Karte" vergleichen, die
zulässige
Fahrzeugorte enthält,
und nur solche Orte aufzeichnen, die „außerhalb der Grenzen" liegen.
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Das
Fahrzeugkommunikationsnetz 108 ist eine Ansammlung eines
oder mehrerer Computernetze, die die Kommunikation zwischen Netzknoten
erleichtern. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform sind der Kraftstoffsystemsteuercomputer 102,
der Getriebesteuercomputer 104, der Datenprotokolliersteuercomputer 106 und
der USB-Adapter 200 diejenigen
Knoten, zwischen denen Daten kommuniziert werden. Weil der USB-Adapter 200 als „Brücke" wirkt, können auch
das (die) USB-Geräte) 112 und
der USB-Host 110 als Netzknoten des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 angesehen
werden.
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Der
Unterausschuss der Society of Automotive Engineers (SAE) für die Steuerung
und Kommunikation bei Lastwagen und Bussen hat eine Familie von
Standards entwickelt, die die Ausgestaltung und den Gebrauch von
Geräten
betreffen, welche elektronische Signale und Steuerinformationen
zwischen Fahrzeugkomponenten übertragen.
Ein solcher Standard, bekannt als SAE J1939, ist ein akzeptierter
Industriestandard für das
Kommunikationsnetzdesign bei Schwerlastwagen geworden. Weitere akzeptierte
Industriestandards sind die SAE J1587- und J1850-Standards. Diese
Standards sind in der Fachwelt bekannt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind eines oder mehrere Segmente des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 konform
mit J1939 und/oder J1587 und/oder J1850. Das Fahrzeugkommunikationsnetz 108 kann
jedoch auch andere bekannte Kommunikationsprotokolle unterstützen, wie
etwa den ISO-9141-Standard für
Diagnoseschnittstellen oder die Standards 2.0A und 2.0B für das Controller
Area Network (CAN) von Bosch. Nachrichten, die über das Fahrzeugkommunikationsnetz 108 übertragen
werden, werden entweder an einen bestimmten Knoten „adressiert" oder an ein oder
mehrere Unternetze „rundfunkartig
gesendet". Verfahren
zur Nachrichtenübertragung,
die mit diesen Protokollen konform sind, sind in der Fachwelt wohlbekannt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
erfolgt die Kommunikation nach Maßgabe veröffentlichter empfohlener Praktiken,
die in der Fachwelt bekannt sind. Beispielsweise hat The Maintenance
Council (TMC) eine standardisierte Schnittstelle für die Fahrzeugcomputerkommunikation
und -steuerung etabliert, die in RP1210 „Windows Communication Application
Program Interface (API) Version A" des TMC dokumen tiert ist. Diese empfohlene
Praktik (RP; Recommended Practice) definiert eine Kommunikations-API
(Application Program Interface) zwischen der fahrzeugseitigen Datenverbindung
und PC-Anwendungssoftwareprogrammen, die unter der WindowsTM-Familie
von Betriebssystemen laufen. Diese RP etabliert eine Standardschnittstelle zwischen
der physikalischen Datenverbindung (J1708, CAN/J1939 oder J1850)
und WindowsTM-Softwareanwendungen für den Personalcomputer.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen
sind andere in der Fachwelt bekannte empfohlene Praktiken implementiert.
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Der
USB-Adapter 200 (der nachfolgend im Detail beschrieben
wird) dient als Netzbrücke
zwischen dem Fahrzeugkommunikationsnetz 108 und dem USB-Host 110 und
dem (den) USB-Geräten) 112.
Eine Netzbrücke
ist eine Vorrichtung, die es zwei Netzen – selbst solchen, die sich
hinsichtlich der Topologie, der Verdrahtung oder den Kommunikationsprotokollen
unterscheiden – gestattet,
Daten auszutauschen. Das Konzept einer Netzbrücke ist in der Fachwelt wohlbekannt.
Der USB-Host 110 kann ein beliebiger Computer mit einem USB-Host-Controller
sein, etwa ein standardmäßiger PC.
Das (die) USB-Geräte) 112 kann
ein beliebiger Computer mit einem USB-Geräte-Controller sein, etwa ein
handelsüblich
erhältlicher
PDA oder auch ein Breitband-Internetmodem (Kabel oder DSL). Gegenwärtig können bis
zu 127 USB-Geräte 112 angeschlossen
sein, vorausgesetzt, dass die Geräte nicht alle energiemäßig vom
USB-Adapter 200 abhängen,
und vorausgesetzt, dass die Bandbreitenbeanspruchung unter der Bandbreite
des implementierten USB-Standards gehalten wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
kann der USB-Host 110 ein stationäres Servicelement sein, wie
etwa ein Motoranalysierer. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform
kann der USB-Host 110 ein Wartungsprotokolliercomputer
sein, der Protokollierinformationen vom Datenprotokolliersteuercomputer 106 herunterlädt. Im wesentlichen
kann der USB-Host 110 ein beliebiges bekanntes tragbares
Servicewerkzeug oder irgendein Computer sein, der dazu ausgebildet
ist, mit den Knoten eines Fahrzeugkommunikationsnetzes über eine
Schnittstelle zusammenzuarbeiten.
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In ähnlicher
Weise können
das USB-Gerät
bzw. die USB-Geräte 112 ein
beliebiger Computer sein, der dazu ausgelegt ist, mit den Knoten
eines Fahrzeugkommunikationsnetzes über eine Schnittstelle zusammenzuarbeiten,
etwa ein PDA, der dazu ausgebildet ist, als Servicewerkzeug zu arbeiten.
Beispielsweise kann ein standardmäßiger PDA eine Vielzahl von
Fahrzeugkonfigurationen enthalten, die auf Fahrzeugsteuercomputer geladen
werden können.
Dies würde
es einem Fahrzeugbe diener ermöglichen,
eine aktualisierte Konfigurationsdatei für ein Fahrzeug beispielsweise
mittels einer Email vom Fahrzeughersteller zu erhalten, die Konfigurationsdatei
auf einen geeignet konfigurierten PDA zu laden und sodann den PDA
zu seinem Fahrzeug zu bringen, um das Update zu installieren. Diese
Vorgehensweise wäre
vorteilhaft für
Fahrzeugeigener, die nicht eine vollständige „Arbeitsecke" mit Motorserviceausrüstung besitzen,
da es die Notwendigkeit beseitigen würde, einen schweren Desktop-
oder Laptop-Computer zum Fahrzeug zu tragen. Es ist allgemein bekannt,
dass USB-Kabellängen
auf 5 Meter begrenzt sind, sofern nicht ein Repeater verwendet wird.
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Bezugnehmend
nunmehr allgemein auf 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform
des USB-Adapters 200 gezeigt. Der USB-Adapter 200 umfasst:
einen USB-Controller 202, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 204,
eine Schnittstellenlogik 206, einen Kristalloszillator 208,
Treiber 210 für
lichtemittierende Dioden (LED), LEDs 212 einen J1939-Transceiver 214,
einen J1587-Transceiver 216, einen optionalen RS-232-Transceiver 218,
einen optionalen zusätzlichen
Direktzugriffsspeicher (RAM) 220, einen optionalen Festwertspeicher
(ROM) 222 sowie eine Energieversorgung (nicht gezeigt).
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der USB-Controller 202 eine handelsüblich erhältliche USB-Host/Gerät-Controller/Transceiverschaltung,
wie etwa der von Trans-Dimension,
Incorporated aus Irvine, Kalifornien hergestellte Einchip-USB-Host-
und Gerätecontroller
OTG243 oder der von Royal Philips Electronics aus den Niederlanden
hergestellte USB-Host- und Gerätecontroller
ISP1362. Eine kundespezifische sehr hoch integrierte (VLSI) Schaltung
oder eine andere proprietäre
Schaltung mit gesonderten Host- und Gerätecontrollern könnte jedoch
ebenfalls verwendet werden, um diese Funktion zu erfüllen. Der
USB-Controller 202 stellt das geeignete Schnittstellen- und Nachrichtenprotokoll
zur Kommunikation über
einen universellen seriellen Bus bereit. Der USB-Controller 202 stellt
sowohl einen Host-Downstream-Port (Port 1) als auch einen Gerät-Upstream-Port
(Port 2) bereit. Optional kann der USB-Controller 202 einen
On-The-Go-USB-Port (Port 3) bereitstellen, welcher abhängig davon,
ob ein „mini-A"- oder ein „mini-B"-Stecker in die „mini-AB"-Aufnahme des Ports
eingesteckt ist, entweder als Host- oder als Geräteport dient. Bei anderen bevorzugten
Ausführungsformen
ist der USB-Controller als bordseitige Peripheriekomponente in der
CPU 204 implementiert. Bei noch anderen bevorzugten Ausführungsformen
ist der USB-Transceiver gesondert von dem USB-Controller.
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Ein
On-The-Go-USB-Port stellt die volle Funktionalität als USB-Gerät und eine
begrenzte Funktionalität
als USB-Host bereit. Die primär
vorgesehene Verwendung eines USB-On-The-Go-Ports ist es, zwei ähnlichen
Geräten,
etwa zwei PDAs, eine direkte Kommunikation miteinander sowie mit
nur einem Host zu ermöglichen.
Damit dies geschehen kann, muss wesentlich eines der „Geräte" in einer Gerät-zu-Gerät-Verbindung zeitweilig
als Host dienen. Es kann bei einigen Ausführungsformen erwünscht sein,
eine Geräte-
und Host-Funktionalität
nur mit einem einzigen USB-On-The-Go-Port
(Port 3) zu implementieren. Ein Fachmann wird verstehen, dass die
Verwendung eines einzigen USB-On-The-Go-Ports bei einigen Ausführungsformen erwünscht sein
kann, dass die Verwendung diskreter Host- und Geräte-Ports
bei einigen anderen Ausführungsformen
erwünscht
sein kann und dass die Verwendung diskreter Host- und Geräte-Ports
in Verbindung mit einem On-The-Go-Port bei noch weiteren Ausführungsformen
erwünscht
sein kann. Ein Fachmann wird auch verstehen, dass keine dieser Ausführungsformen
vom Umfang der hier offenbarten Erfindung abweicht.
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Jeder
USB-Port weist eine geeignete USB-Aufnahme auf, die Vbus- und GND-Anschlüsse für Energie, positive
Datenanschlüsse
(D+) und negative Datenanschlüsse
(D–) für Daten,
einen ID-Anschluss für
den Fall, dass es eine On-The-Go-Funktionalität gibt (nicht
gezeigt), sowie einen Abschirmanschluss (nicht gezeigt) umfasst.
Mit jedem Port kann ein USB-Hub verbunden sein, wenngleich für den Host-Port ein selbstversorgter Hub
aufgrund von Beschränkungen
empfohlen wird, die sich darauf beziehen, wie viel Energie der USB-Controller 202 liefern
kann. Enthalten ist auch eine Schutzschaltung, um dauerhafte Schäden an dem
Adapter 200 durch gewisse externe Fehlerzustände zu verhindern.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 204 einen Mikrocontroller.
Bei anderen Ausführungsformen
kann jedoch die CPU 204 einen digitalen Signalprozessor, einen
Mikroprozessor oder andere Schaltungen umfassen, die in der Lage
sind, Berechnungen auszuführen. Die
CPU 204 führt
die in einem bordseitigen ROM oder EPROM (nicht gezeigt) oder in
einem optionalen entfernt angeordneten ROM oder EPROM 222 gespeicherte
Software aus. Der bordseitig oder entfernt angeordnete EPROM-Speicher 222 kann
eine Flash-EPROM-, eine EEPROM- oder eine UV-EPROM-Schaltung sein. Die
Software stellt ein Mittel zur Ausführung der Adapterfunktion bereit.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die CPU 204 einen bordseitigen Direktzugriffsspeicher
(RAM) zur Ausführung
der Software, und bei anderen bevorzugten Ausführungsformen umfasst der USB-Adapter 200 einen
optionalen bordfernen RAM 220.
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Die
Verwendung eines Flash-EPROM- und eines EEPROM-Speichers für den bordseitigen
EPROM der CPU 204 oder für den EPROM 222 erlaubt
es, die Software über
einen der Kommunikationsports des Adapters 200 zu aktualisieren.
Beispielsweise würde
ein Softwareupdate auf einen externen Computer geladen werden und
dieser Computer würde
die aktualisierte Software zum Adapter 200 übermitteln,
wobei die CPU 204 einen Aktualisierungsalgorithmus ausführen würde, um
die Software in den Flash-EPROM- und den EEPROM-Speicher zu laden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die CPU 204 einen Kristalloszillatoreingang (XTAL), eine
parallele Adress-/Datenbusschnittstelle (A/D-Bus), eine Controller
Area Network- (CAN) Schnittstelle, zwei serielle Kommunikationsschnittstellen
(Serial 1, Serial 2) sowie digitale Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen (I/O).
Diese Schnittstellen sind so konfiguriert, dass sie mit anderen
Elementen des USB-Adapters 200 wie folgt interoperabel
sind.
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Der
Kristalloszillatoreingang (XTAL) der CPU 204 steht in Verbindung
mit dem Kristalloszillator 208. Der Kristalloszillator 208 umfasst
entweder gesonderte Kristalle oder eine vollständige aktive Oszillatorschaltung,
um die erforderlichen Oszillatoreingangstakte für die CPU 204 und
den USB-Controller 202 zu liefern. Alternativ kann der
Kristalloszillator 208 eine beliebige Taktschaltung sein,
die in der Lage ist, die geeigneten Wellenformen zu erzeugen, wie
in der Fachwelt bekannt.
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Die
digitalen Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen (I/O) der CPU 204 stehen
in Verbindung mit den LED-Treibern 210. Die LED-Treiber 210 liefern
die notwendige Energie, um die LEDs 212 einzuschalten.
Die LEDs 212 zeigen den Betriebsstatus des Adapters 200 sowie
den Betriebsstatus jedes der Kommunikationsnetze an. Auch der USB-Controller 202 kann
mit den LED-Treibern in Verbindung stehen, um eine Anzeige des Status
des universellen seriellen Busses zu liefern, wenngleich die LEDs
und deren unterstützende
Hardware nicht in sämtlichen
Ausführungsformen
enthalten sein müssen.
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Was
die LEDs 212 anbelangt, so zeigt bei einer bevorzugten
Ausführungsform
eine LED an, dass Strom an den USB-Adapter 200 angelegt
ist, während
andere den Status der Kommunikation über die universellen seriellen
Busse, das J1939-Netz, das J1587-Netz und die optionale serielle
RS-232-Kommunikationsverbindung nach Electronics Industry Association
(EIA) oder Recommended Standards (RS) (auch bekannt als EIA-232)
anzeigen.
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Die
CAN-Schnittstelle der CPU 204 steht in Verbindung mit dem
J1939-CAN-Transceiver 214.
Der Transceiver 214 stellt eine Schnittstelle zwischen
dem CAN-Controller
in der CPU 204 und der J1939-Datenverbindung des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 bereit.
Der Transceiver 214 ist kompatibel mit den Hardwareschnittstellenkonzepten
nach SAE J1939 Teil 11 und Teil 15, die in der
Fachwelt bekannt sind. Der Transceiver 214 umfasst außerdem eine
Schutzschaltung, die durch bestimmte externe Fehlerzustände hervorgerufene
dauerhafte Schäden
am Adapter 200 verhindert. Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen
ist der CAN-Controller als von der CPU 204 gesonderte integrierte
Schaltung (IC) ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist die CAN-Controller-IC
zwischen dem A/D-Bus oder einem seriellen Bus der CPU 204 und
dem CAN-Transceiver 214 angeordnet. Bei noch einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform
ist die Transceiverfunktionalität
des CAN-Transceivers 214 in einer gesonderten CAN-Controller-IC
integriert, wobei diese einzelne IC mit dem A/D-Bus oder einem seriellen
Bus der CPU 204 gekoppelt ist.
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Eine
erste serielle Kommunikationsschnittstelle (Serial 1) der CPU 204 steht
mit dem J1587-Transceiver 216 in Verbindung. Der Transceiver 216 ist
eine RS-485- (bekannt auch als EIA-485) Transceiverschaltung, die
konform mit dem SAE J1708-Hardwareschnittstellenstandard ist, wie
in der Fachwelt bekannt ist. Der J1708-Standard basiert auf dem
RS-485-Schnittstellenstandard. Weil sowohl der SAE J1587- als auch
der SAE J1922-Standard auf der J1708-Schnittstelle basieren, können über den
J1587-Transceiver 216 sowohl J1922- als auch J1587-Nachrichten
empfangen und übermittelt
werden.
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Der
Transceiver 216 stellt die Schnittstelle zwischen einer
ersten seriellen Kommunikationsschnittstelle (im übrigen bekannt
als universeller asynchroner Empfänger/Sender oder UART bekannt)
in der CPU 204 und einer J1708/J1587- und/oder einer J1708/J1922-Datenverbindung
des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 bereit. Ein Fachmann
wird erkennen, dass der UART herkömmlicher Ausbildung sein kann
oder alternativ eine Anzahl von diskreten I/O-Beinen aufweisen kann,
die in einem sogenannten „Bit
Bang"-Modus verwendet werden,
wobei die I/O-Leitungen ein- und
ausgeschaltet werden, um den seriellen Datenstrom eines konventionellen
UART nachzubilden. In jedem Fall enthält der Transceiver 216 auch
eine Schutzschaltung, die durch bestimmte externe Fehlerzustände hervorgerufene
dauerhafte Schäden
am Adapter 200 verhindert. Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen
kann der U-ART als
gesonderte IC außerhalb
der CPU 204 vorliegen, in welchem Fall der UART zwischen
die CPU 204 und den J1587-Transceiver 216 geschaltet
sein würde.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Transceiverfunktionalität des J1587-Transceivers 216 in
eine gesonderte UART-IC integriert, wobei diese einzelne IC mit
der CPU 204 gekoppelt ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
steht eine zweite serielle Kommunikationsschnittstelle (Serial 2)
der CPU 204 in Verbindung mit dem optionalen RS-232-Transceiver 218.
Der optionale RS-232-Transceiver 218 stellt eine Schnittstelle
zwischen einer zweiten seriellen Kommunikationsschnittstelle (im übrigen bekannt als
universeller asynchroner Empfänger/Sender
oder UART) in der CPU 204 und einem seriellen Port eines anderen
Computersystems bereit, etwa einem PC oder einem PDA. Der Transceiver 218 enthält ebenfalls
eine Schutzschaltung, die durch bestimmte äußere Fehlerzustände hervorgerufene
dauerhafte Schäden
am Adapter 200 verhindert. Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen
kann der UART als gesonderte IC außerhalb der CPU 204 vorliegen,
in welchem Fall der UART zwischen die CPU 204 und den RS-232-Transceiver 218 geschaltet
sein würde.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Transceiverfunktionalität des RS-232-Transceivers 218 in
eine gesonderte UART-IC integriert, wobei diese einzelne IC mit
der CPU 204 gekoppelt ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
steht die Adress-/Datenbusschnittstelle (A/D-Bus) der CPU 204 in Verbindung
mit dem optionalen ROM 222 über eine Adressierungssschnittstellenlogik
(nicht gezeigt). Der ROM 222 nutzt einen ROM- oder EPROM-Speicher
zur Speicherung von Software und weiteren Parametern. Der EPROM-Speicher
kann eine Flash-EPROM-, eine EEPROM-, eine UV-EPROM-Schaltung oder
irgendein anderer Typ eines löschbaren
ROM sein.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
steht die Adress-/Datenbusschnittstelle (A/D-Bus) über eine Adressierungsschnittstellenlogik
(nicht gezeigt) in Verbindung mit dem optionalen zusätzlichen
RAM 220. Der zusätzliche
RAM 220 kann zur Ausführung
von Software oder zum Speichern von Daten bei angelegter Energie
verwendet werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
steht die Adress-/Datenbusschnittstelle (A/D-Bus) der CPU 204 bei Bedarf
in Verbindung mit der Schnittstellenlogik 206. Die Schnittstellenlogik 206 stellt
die geeigneten Schnittstellen- und Zeiterfordernisse zwischen dem
parallelen Adress-/Datenbus und/oder den Steuersignalen der CPU 204 und
dem USB-Controller 202 bereit. Die Verwendung der Schnittstellenlogik
zum Anschluss von Bausteinen an CPUs ist in der Fachwelt bekannt.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen
muss die Schnittstellenlogik nicht in einer Schnittstelle zwischen
dem parallelen Adress-/Datenbus und/oder den Steuersignalen der
CPU 204 und dem USB-Controller 202 erforderlich
sein. Bei noch weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die Schnittstelle
zwischen der CPU 204 und dem USB-Controller 202 eine serielle Schnittstelle
sein, etwa eine serielle Peripherieschnittstelle (SPI).
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst der USB-Adapter 200 eine Energieversorgungsschaltung
(nicht gezeigt), die die optionale Flash-Speicher-Programmierspannung
(Vpp), eine optionale 3,3 Volt-Energie sowie eine 5 Volt-Energie für alle internen
Schaltungen bereitstellt. Diese Energieversorgungsschaltung kann
die 5 Volt-Energie an den USB-Downstream-Vbus im Port 1 liefern.
Darüber
hinaus kann diese Energieversorgungsschaltung eine optionale externe
Erhaltungsladespannung zum Laden wiederaufladbarer PDA-Batterien
liefern. Die Energieversorgungsschaltung kann mit elektronischen
Fahrzeugsystemen von 12 Volt, 24 Volt und zukünftigen 42 Volt kompatibel
sein. Die Energie kann vom Fahrzeug über einen fahrzeugseitigen
Datenverbindungsstecker, den Zigarettenanzünder des Fahrzeugs oder andere
Mittel geliefert werden. Eine alternative Energiequelle könnte vom
Vbus eines angeschlossenen USB-Host kommen. Der USB-Adapter 200 kann
auch optionale interne Batterien enthalten, die Energie an den Adapter
liefern, oder der Adapter kann Energie von einer externen oder internen
Wechselstrom/Gleichstrom-Energieversorgung
erhalten, sofern ein Wechselstrom verfügbar ist. Bei Verwendung interner
oder externer Batterien ist bei einer beispielhaften Ausführungsform
ein stromarmer „Schlaf"-Modus implementiert.
Der stromarme „Schlaf"-Modus ist in Kraft,
wenn für
eine gegebene Zeitdauer keine Kommunikationsaktivität festgestellt
wird, um zu verhindern, dass sich die Batterien entladen, wenn der
Adapter nicht in Gebrauch ist.
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Es
wird nun auf die 3–10 verwiesen,
die Beispiele von Algorithmen darstellen, welche von dem USB-Adapter 200 ausgeführt werden.
Die acht Schnittstellen (J1939 zu USB, USB zu J 1939, J 1587 zu USB,
USB zu J 1587, J 1939 zu RS-232, RS-232 zu J1939, J1587 zu 125–232 und
RS-232 zu J1587) werden nachstehend einzeln erläutert. Ein Fachmann wird erkennen,
dass die hier beschriebenen Algorithmen beispielhaft sind und dass
andere Algorithmen implementiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Unter
Zuwendung zu 3 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Algorithmus zur Implementierung der Schnittstelle von J1939 zu
USB darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 302.
In Schritt 304 gelangen Netznachrichten enthaltende serielle
Informationen vom J1939-Teil des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 zunächst über Leitungen
J1939+ und J1939– in
den J1939-Transceiver 214. Der Transceiver 214 wandelt
das Datensignal so um, wie es erforderlich ist, damit es von der CAN-Schnittstelle
der CPU 204 gelesen werden kann. In Schritt 306 wird
das Datensignal von einem der CAN-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
CAN-Controller empfangen. In Schritten 308–310 fragt
die CPU 204 den CAN-Controller in einem kontinuierlichen
Abfragezyklus ab. (Der vollständige
Abfragezyklus umfasst die Abfrage auch aller anderen Schnittstellen).
Während
jedes Zyklus werden in Schritt 312 jegliche neuen Rohdaten
gelesen und in einem der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert.
Alternativ kann die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen,
die erzeugt wird, wenn Daten seitens des CAN-Controllers empfangen werden.
Abfragesoftware sowie Unterbrechungsbehandlungsroutinen sind in
der Fachwelt wohlbekannt, und ein Fachmann wird erkennen, dass beide
Vorgehensweisen implementiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen.
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In
Schritt 314 setzt die CPU 204 die Rohdaten zu
Nachrichten zusammen, und in Schritt 316 ermittelt sie,
ob eine Nachricht für
den USB-Host 110 oder eines der USB-Geräte 112 bestimmt
ist. Wenn die Nachricht nicht für
einen USB-Host 110 oder eines der USB-Geräte 112 bestimmt
ist, wird die Nachricht in Schritt 318 verworfen. Andernfalls
formatiert die CPU 204 in Schritt 320 die Nachricht
in einen oder mehrere geeignet adressierte USB-Rahmen um.
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In
Schritt 322 werden die USB-Rahmen von der A/D-Busschnittstelle
der CPU 204 an den USB-Controller 202 gesendet,
der sie in Schritt 324 und Schritt 326 oder Schritt 330 an
den geeigneten Port (Port 1 für Geräte und Port
2 für einen
Host) übermittelt.
In Schritt 332 oder Schritt 328 werden die USB-Rahmen
vom geeigneten Port des USB-Controllers 202 über die
serielle USB-Verbindung nach Maßgabe
der Adresse des jeweiligen USB-Rahmens zum USB-Host 110 oder
zum USB-Gerät 112 gesendet.
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Wenn
der Controller einen On-The-Go-Port 3 umfasst, übermittelt der USB-Controller 202 die USB-Rahmen
optional zum Port 3, soweit geeignet (nicht gezeigt). Die Rahmen
werden dann vom Port 3 des USB-Controllers 202 über die
serielle USB-Verbindung
nach Maßgabe
der Adresse des jeweiligen USB-Rahmens an den USB-Host 110 oder
das USB-Gerät 112 gesendet.
Bei Schritt 334 endet der Algorithmus und kehrt zum „Start"-Schritt 302 zurück.
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Unter
Zuwendung zu 4 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Algorithmus zur Implementierung der Schnittstelle von USB
zu J1939 darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 402.
In Schritt 404 gelangt ein USB-Datenrahmen von der seriellen
USB-Verbindung entweder zum Port 1 oder zum Port 2 des USB-Controllers 202.
Wenn der Controller einen On-The-Go-Port 3 umfasst, kann ein USB-Datenrahmen
von der seriellen USB-Verbindung optional in den Port 3 des USB-Controllers
gelangen (nicht gezeigt). In Schritten 406–408 fragt
die CPU 204 den USB-Controller 202 in einem kontinuierlichen
Abfragezyklus ab. Während
jedes Zyklus werden in Schritt 410 jegliche neue Datenrahmen
gelesen und in einem der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert.
Alternativ kann die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen,
die erzeugt wird, wenn Daten seitens des USB-Controllers 202 empfangen werden.
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In
Schritt 412 setzt die CPU 204 die Datenrahmen
zu Nachrichten zusammen, und in Schritt 414 ermittelt sie,
ob eine Nachricht an einen J1939-Knoten des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 adressiert
ist. Falls nicht, wird die Nachricht in Schritt 416 verworfen.
Andernfalls formatiert die CPU 204 die Nachricht in Schritt 418 zu
einem oder mehreren geeignet adressierten J1939-Datenpaketen um.
In Schritt 420 werden die J1939-Datenpakete an den CAN-Controller
der CPU 204 gesendet, und in Schritt 422 werden
die Datenpakete zu dem J1939-Transceiver gesendet. In Schritt 424 übermittelt
der Transceiver 214 diese Datenpakete zum geeigneten Knoten
des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 über die hiermit gekoppelten
Netzleitungen J1939+ und J1939– nach
Maßgabe
der Adresse des Datenpakets. Bei Schritt 426 endet der
Algorithmus und kehrt zum „Start"-Schritt 402 zurück.
-
Unter
Zuwendung zu 5 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Algorithmus zur Implementierung der Schnittstelle von J1587
zu USB darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 502.
In Schritt 504 gelangen Netznachrichten enthaltende serielle
Informationen vom J1587-Teil des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 zunächst in
den J1587-Transceiver 216 über Leitungen J1587+ und J1587–. Der Transceiver 216 wandelt
das Datensignal so um, wie es erforderlich ist, damit es von dem
der Serial 1-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten UART
gelesen werden kann. In Schritt 506 wird das Datensignal
seitens des der Serial 1-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
UART empfangen. In Schritten 508–510 fragt die CPU 204 den
UART in einem kontinuierlichen Abfragezyklus ab. Während jedes
Zyklus werden in Schritt 512 jegliche neuen Rohdaten gelesen
und in einem der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert.
Alternativ kann die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen,
die erzeugt wird, wenn Daten seitens des UART empfangen werden.
-
In
Schritt 514 setzt die CPU 204 die Rohdaten zu
Nachrichten zusammen, und in Schritt 516 ermittelt sie,
ob eine Nachricht für
den USB-Host 110 oder eines der USB-Geräte 112 bestimmt
ist. Falls nicht, wird in Schritt 518 die Nachricht verworfen.
Andernfalls formatiert die CPU 204 die Nachricht in Schritt 520 in
einen oder mehrere geeignet adressierte USB-Rahmen um. In Schritt 522 werden
die USB-Rahmen von der A/D-Busschnittstelle der CPU 204 zum
USB-Controller 202 gesendet, welcher sie in Schritt 524 und
entweder Schritt 526 oder Schritt 530 zum geeigneten
Port (Port 1 für
Geräte
und Port 2 für
einen Host) übermittelt.
In Schritt 528 oder Schritt 532 werden die USB-Rahmen
nach Maßgabe
der Adresse des USB-Datenrahmens vom geeigneten Port des USB-Controllers 202 über die
serielle USB-Verbindung zum USB-Host 110 oder
zum USB-Gerät 112 gesendet.
-
Wenn
der Controller einen On-The-Go-Port 3 umfasst, übermittelt der USB-Controller 202 die USB-Rahmen
optional zum Port 3, soweit geeignet (nicht gezeigt). Die Rahmen
werden dann vom Port 3 des USB-Controllers 202 über die
serielle USB-Verbindung
nach Maßgabe
der Adresse des jeweiligen USB-Rahmens zum USB-Host 110 oder
zum USB-Gerät 112 gesendet.
Bei Schritt 534 endet der Algorithmus und kehrt zum „Start"-Schritt 502 zurück.
-
Unter
Zuwendung zu 6 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Algorithmus zur Implementierung der Schnittstelle von USB
zu J1587 darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 602.
In Schritt 604 gelangen serielle Informationen von der
seriellen USB-Verbindung als USB-Datenrahmen zunächst entweder in den Port 1
oder in den Port 2 des USB-Controllers 202. Wenn der Controller einen
On-The-Go-Port 3 umfasst, kann ein USB-Datenrahmen von der seriellen
USB-Verbindung optional in den Port 3 des USB-Controllers 202 gelangen
(nicht gezeigt). In Schritten 606–608 fragt die CPU 204 den USB-Controller 202 in
einem kontinuierlichen Abfragezyklus ab. Während jedes Zyklus werden in
Schritt 610 jegliche neuen Datenrahmen gelesen und in einem
der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert. Alternativ kann
die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen, die erzeugt
wird, wenn Daten seitens des USB-Controllers 202 empfangen
werden.
-
In
Schritt 612 setzt die CPU 204 die Datenrahmen
zu Nachrichten zusammen und ermittelt in Schritt 614, ob
eine Nachricht an einen J1587-Knoten des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 adressiert
ist. Falls nicht, wird die Nachricht in Schritt 616 verworfen.
Andernfalls formatiert die CPU 204 die Nachricht in Schritt 618 zu
einem oder mehreren geeignet adressierten J1587-Datenpaketen um.
In Schritt 620 werden die J1587-Datenpakete zu dem der
Serial 1-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten UART gesendet.
In Schritt 622 werden die J1587-Datenpakete zum J1587-Transceiver gesendet.
In Schritt 624 übermittelt
der Transceiver 216 diese Datenpakete zum geeigneten Knoten
des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 über die hiermit gekoppelten
Leitungen J1587+ und J1587– nach
Maßgabe
der Adresse des Datenpakets. Bei Schritt 626 endet der
Algorithmus und kehrt zu dem „Start"-Schritt 602 zurück.
-
Unter
Zuwendung zu 7 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Algorithmus zur Implementierung der optionalen Schnittstelle
von J1939 zu RS-232 darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 702.
In Schritt 704 gelangen Netznachrichten enthaltende serielle
Informationen vom J1939-Teil des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 zunächst in
den J1939-Transceiver 214 über Leitungen J1939+ und J1939– desselben.
Der Transceiver 214 wandelt das Datensignal so um, wie
es erforderlich ist, damit es von der CAN-Schnittstelle der CPU 204 gelesen
werden kann. In Schritt 706 wird das Datensignal von einem
der CAN-Schnittstelle
der CPU 204 zugeordneten CAN-Controller empfangen. In Schritten 708–710 fragt
die CPU 204 den CAN-Controller in einem kontinuierlichen
Abfragezyklus ab. Während
jedes Zyklus werden in Schritt 712 jegliche neuen Rohdaten
gelesen und in einem der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert.
Alternativ kann die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen,
die erzeugt wird, wenn Daten seitens des CAN-Controllers empfangen
werden.
-
In
Schritt 714 setzt die CPU 204 die Rohdaten zu
Nachrichten zusammen und ermittelt in Schritt 716, ob eine
Nachricht für
ein mit dem RS-232-Transceiver 218 gekoppeltes serielles
Gerät bestimmt
ist. Falls nicht, wird die Nachricht in Schritt 718 verworfen.
Andernfalls werden die Bytes der Nachricht in Schritt 720 zu
dem der Serial 2-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
UART gesendet. In Schritt 722 formatiert der UART die Nachricht
in einen seriellen Bitstrom um. In Schritt 724 wird der
serielle Bitstrom von dem der Serial 2-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
UART zum RS-232-Transceiver 218 gesendet. In Schritt 726 übermittelt
der RS-232-Transceiver 218 den
seriellen Bitstrom über
die TXD-Leitung des Transceivers 218 zu dem hiermit gekoppelten
seriellen Gerät.
Bei Schritt 728 endet der Algorithmus und kehrt zum „Start"-Schritt 702 zurück.
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Unter
Zuwendung zu 8 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Algorithmus zur Implementierung der optionalen Schnittstelle
von RS-232 zu J1939 darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 802.
In Schritt 804 gelangen serielle Informationen von dem
mit dem RS-232-Transceiver 218 gekoppelten seriellen Gerät als serieller
Bitstrom auf einer Leitung RXD in den Transceiver 218 und werden
in Schritt 806 unmittelbar zu dem der Serial 2-Schnittstelle
der CPU 204 zugeordneten UART weitergeleitet. Der UART
wandelt den seriellen Bitstrom in Bytes um und speichert die Bytes
in einem Puffer. In Schritten 808–810 fragt die CPU 204 den
UART in einem kontinuierlichen Abfragezyklus ab. Während jedes Zyklus
werden in Schritt 812 jegliche neuen Bytes gelesen und
in einem der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert. Alternativ
kann die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen, die
erzeugt wird, wenn Daten seitens des UART empfangen werden.
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In
Schritt 814 setzt die CPU 204 die Bytes zu Nachrichten
zusammen und ermittelt in Schritt 816, ob eine Nachricht
an einen J1939-Knoten des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 adressiert
ist. Falls nicht, wird in Schritt 818 die Nachricht verworfen.
Andernfalls formatiert die CPU 204 in Schritt 820 die
Nachricht zu einem oder mehreren geeignet adressierten J1939-Datenpaketen
um. In Schritt 822 werden die J1939-Datenpakete zu dem CAN-Controller der
CPU 204 gesendet. In Schritt 824 werden die J1939-Datenpakete
zu dem J1939-Transceiver 214 gesendet. In Schritt 826 übermittelt
der Transceiver 214 die Datenpakete nach Maßgabe der
Adresse des Datenpakets zum geeigneten Knoten des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108.
Bei Schritt 828 endet der Algorithmus und kehrt zum „Start"-Schritt 802 zurück.
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Unter
Zuwendung zu 9 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Algorithmus zur Implementierung der optionalen Schnittstelle
von J1587 zu RS-232 darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 902.
In Schritt 904 gelangen Netznachrichten enthaltende serielle
Informationen vom J1587-Teil des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 zunächst in
den J1587-Transceiver 216 über Leitungen J1587+ und J1587– desselben.
Der Transceiver 216 wandelt das Datensignal so um, wie
es erforderlich ist, damit es von dem der Serial 1-Schnittstelle
der CPU 204 zugeordneten UART gelesen werden kann. In Schritt 906 wird
das Datensignal seitens des der Serial 1-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
UART empfangen. In Schritten 908–910 fragt die CPU 204 den
UART in einem kontinuierlichen Abfragezyklus ab. Während jedes Zyklus
werden in Schritt 912 jegliche neuen Rohdaten gelesen und
in einem der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert. Alternativ
kann die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen, die
erzeugt wird, wenn Daten seitens des UART empfangen werden.
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In
Schritt 914 setzt die CPU 204 die Rohdaten zu
Nachrichten zusammen und ermittelt in Schritt 916, ob eine
Nachricht für
ein mit dem RS-232-Transceiver 218 gekoppeltes serielles
Gerät bestimmt
ist. Falls nicht, wird die Nachricht in Schritt 918 verworfen.
Andernfalls werden in Schritt 920 die Bytes der Nachricht
zu dem der Serial 2-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
UART gesendet. In Schritt 922 formatiert der UART die Nachricht
in einen seriellen Bitstrom um. In Schritt 924 wird der
serielle Bitstrom von dem der Serial 2-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
UART zum RS-232-Transceiver 218 gesendet. In Schritt 926 überträgt der Transceiver 218 den
seriellen Bitstrom über
die TXD-Leitung des Transceivers 218 zu dem hiermit gekoppelten seriellen
Gerät.
Bei Schritt 928 endet der Algorithmus und kehrt zum „Start"-Schritt 902 zurück.
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Unter
Zuwendung zu 10 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine bevorzugte Ausführungsform eines
Algorithmus zur Implementierung der optionalen Schnittstelle von
RS-232 zu J1587 darstellt. Der Algorithmus beginnt bei Schritt 1002.
In Schritt 1004 gelangen serielle Informationen von dem
mit dem RS-232-Transceiver 218 gekoppelten seriellen Gerät als serieller
Bitstrom in den Transceiver 218 und werden in Schritt 1006 unmittelbar
zu dem der Serial 2-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten
UART weitergeleitet. Der UART wandelt den seriellen Bitstrom in
Bytes um und speichert die Bytes in einem Puffer. In Schritten 1008–1010 fragt
die CPU 204 den UART in einem kontinuierlichen Abfragezyklus
ab. Während
jedes Zyklus werden in Schritt 1012 jegliche neuen Bytes
gelesen und in einem der CPU 204 zugeordneten RAM gespeichert.
Alternativ kann die CPU 204 auf eine Unterbrechung ansprechen,
die erzeugt wird, wenn Daten seitens des UART empfangen werden.
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In
Schritt 1014 setzt die CPU 204 die Bytes zu Nachrichten
zusammen und ermittelt in Schritt 1016, ob eine Nachricht
an einen J1587-Knoten des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 adressiert
ist. Falls nicht, wird in Schritt 1018 die Nachricht verworfen.
Andernfalls formatiert die CPU 204 die Nachricht in Schritt 1020 zu
einem oder mehreren geeignet adressierten J1587-Datenpaketen um.
In Schritt 1022 werden die J1587-Datenpakete zu dem der
Serial 1-Schnittstelle der CPU 204 zugeordneten UART gesendet.
In Schritt 1024 werden die J1587-Datenpakete zum J1587-Transceiver 216 gesendet.
In Schritt 1026 übermittelt
der Transceiver 216 die Datenpakete zum geeigneten Knoten
des Fahrzeugkommunikationsnetzes 108 über die hiermit gekoppelten
Leitungen J1587+ und J1587– nach
Maßgabe
der Adresse des Datenpakets. In Schritt 1028 endet der
Algorithmus und kehrt zum „Start"-Schritt 1002 zurück.
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Auch
andere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
implementiert werden, um ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung
abzuweichen. Beispielsweise kann es bei einer illustrativen Ausführungsform
erwünscht
sein, den USB-Adapter 200 mit
Fähigkeiten
zum Herunterladen der aktualisierten Kalibrierungssoftware von einem
entfernten Computer auf einen fahrzeugseitigen Subsystemcomputer
auszustatten. Als weiteres Beispiel erörtert die Offenbarung vorrangig
Motorsteuercomputer. Der USB-Adapter 200 kann jedoch bei
anderen beispielhaften Ausführungsformen
dazu verwendet werden, ferne Computer mit anderen Fahrzeugsubsystemen
zu verbinden, etwa Anwendungen, die Getriebe betreffen, Antiblockiersystemen, Fahrzeugmanagementcomputern
und dergleichen.
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Bei
der vorstehenden Offenbarung ist anzumerken, das PCs im allgemeinen
Fahrzeugdiagnosesoftware ausführen,
während
PDAs im allgemeinen Servicewerkzeugsoftware ausführen. Dies ist jedoch nicht
notwendigerweise der Fall und nichts in der Offenbarung sollte so
gelesen werden, dass es die Software beschränkt, die von einem mit einem
erfindungsgemäßen Fahrzeugkommunikationsnetz
gekoppelten fernen Computer ausgeführt werden kann. Darüber hinaus
kann nahezu jeder Computer mit den erforderlichen Kommunikationsfähigkeiten über den
USB-Adapter 200 mit dem Fahrzeugkommunikationsnetz 108 gekoppelt
sein und nichts in der Offenbarung ist in anderer Richtung zu verstehen.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 11 ist eine Blockdarstellung
einer weiteren Ausführungsform
eines Kommunikationsnetzes mit einer Kommunikationsbrücke 200' gezeigt, die
für einen
Informationsaustausch zwischen einem oder mehreren Fahrzeugkommunikationsnetzen 1081–108N und einem Fernsystem 225 sorgt, wobei
N eine positive ganze Zahl ist. Das eine oder die mehreren Kommunikationsnetze 1081–108N werden von einem Kraftfahrzeug 105 mitgeführt, das
ein Fahrzeugsteuersystem 100 umfasst, wie zuvor beschrieben. Das
Fahrzeugsteuersystem 100 kann eine beliebige Anzahl von
Steuercomputern umfassen, die jeweils so betreibbar sind, dass sie
eine oder mehrere Funktionen steuern, die das Fahrzeug 105 und/oder
den von diesem getragenen Motor betreffen, wobei jeder aus der Anzahl
der Steuercomputer betriebsmäßig mit
einem oder mehreren der Fahrzeugkommunikationsnetze 1081–108N verbunden sein kann. Wie in 11 dargestellt, kann das Fahrzeugsteuersystem
beispielsweise zumindest einen Kraftstoffsystemsteuercomputer 102,
einen Getriebesteuercomputer 104 sowie einen Datenprotokolliersteuercomputer 106 umfassen,
wie vorstehend mit Bezug auf 1 beschrieben.
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Bei
dem gezeigten Beispiel umfasst das Fahrzeug 105 zwei Fahrzeugkommunikationsnetze,
weswegen N zwei ist. Das Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 ist eine J1708-Hardwarekommunikationsstruktur
gemäß der Society
of Automotive Engineers (SAE), die eine bestimmte Ausführung einer
allgemeinen RS-485-Hardwarestruktur ist, welche eine nach einem
etablierten SAE J1587-Kommunikationsprotokoll konfigurierte Kommunikation
unterstützt,
wie sie in der Fachwelt bekannt ist und zumindest teilweise vorstehend beschrieben
wurde. Das Fahrzeugkommunikationsnetz 1082 dagegen
ist eine SAE J1939-Hardwarekommunikationsstruktur, die eine Kommunikation
unterstützt,
welche nach einem etablierten SAE J1939-Kommunikationsprotokoll
konfiguriert ist, wie es in der Fachwelt bekannt ist und zumindest
teilweise vorstehend beschrieben wurde. Der Kraftstoffsystemsteuercomputer 102,
der in der Motorsteuerungsindustrie üblicherweise als elektronisches
oder Motorsteuermodul (ECM) bezeichnet werden kann, und der Datenprotokolliersteuercomputer 106 sind
bei diesem Beispiel beide betriebsmäßig in Kommunikationsverbindung
mit jedem der SAE J1708- und SAE J1939-Kommunikationsnetze. Der
Getriebesteuercomputer 104 dagegen steht betriebsmäßig lediglich
mit dem SAE J1939-Kommunikationsnetz in Kommunikationsverbindung.
Ein Fachmann wird andere Verbindungsanordnungen der Steuercomputer 102, 104 und 106 bezüglich der
SAE J1708- und SAE J1939-Kommunikationsnetze
erkennen und auch erkennen, dass das Fahrzeug 105 einen
oder mehrere alternative oder zusätzliche Steuercomputer mitführen kann,
die betriebsmäßig in Kommunikationsverbindung
mit einem oder beiden der SAE J1587- und/oder SAE J1939-Kommunikationsnetze
stehen können.
Darüber
hinaus ist beabsichtigt, dass das Kraftfahrzeug 105 alternativ
oder zusätzlich
andere bekannte Fahrzeugkommunikationsnetze aufweisen kann und dass
einer oder mehrere der von dem Kraftfahrzeug 105 mitgeführten Steuercomputer
betriebsmäßig in Kommunikationsverbindung
mit einem oder mehreren solcher alternativer oder zusätzlicher
Fahrzeugkommunikationsnetze stehen können. Derartige alternative
Verbindungen und/oder alternative oder zusätzliche Steuercomputer und/oder
alternative oder zusätzliche
Fahrzeugkommunikationsnetze fallen beabsichtigtermaßen in den
Umfang der hieran angehängten
Ansprüche.
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Das
Kommunikationsbrückensystem 200' ist konform
mit RP-1210, wie vorstehend beschrieben. Es ist zur Verbindung mit
dem einen oder den mehreren von dem Kraftfahrzeug 105 mitgeführten Fahrzeugkommunikationsnetzen 1081 und 108N über entsprechende
Signalwege 1201–120N ausgelegt
und zur Verbindung mit einem computerbasierten Fernsystem oder einer
Ferneinheit 225 über
einen oder mehrere einer Anzahl M von Signalwegen 2151–215M ausgelegt, wobei M irgendeine ganze
Zahl sein kann. Das computerbasierte Fernsystem oder die Ferneinheit 225 kann irgendein
computerbasiertes System, eine Einheit oder ein Gerät sein,
das bzw. die zur externen Kommunikation mittels eines oder mehrerer
bekannter Kommunikationsprotokolle ausgelegt ist, wobei diesbezüglich der
eine oder die mehreren Kommunikationswege 2151–215M entsprechend eine oder mehrere geeignet
konfigurierte Hardware- oder drahtlose Kommunikationsstrukturen
enthalten, die zur Kommunikation nach dem einen oder den mehreren
Kommunikationsprotokollen ausgelegt sind. Beispiele des computerbasierten
Fernsystems oder der Ferneinheit 225 umfassen jegliche
bekannten Personalcomputer (PC), handtragbaren persönlichen
digitalen Assistenten (PDA), sogenannten Taschen-PC oder dergleichen,
sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Beispiele von Kommunikationsprotokollen, die von derartigen computerbasierten
Fernsystemen oder -einheiten 225 verwendet werden, umfassen
RS-232, einen universellen seriellen Bus (USB), eine drahtlose Kommunikation
wie etwa eine nach den 802.11-Standards oder Bluetooth konfigurierte
oder dergleichen, sind aber nicht hierauf beschränkt. Das computerbasierte System oder
die Einheit 225 kann zur externen Kommunikation mittels
eines oder mehrerer derartiger Kommunikationsprotokolle ausgelegt
sein, wobei die Wahl einer oder mehrerer Hardware- oder drahtloser
Verbindungen (eine oder mehrere von 2151–215M ) zwischen dem System oder der Einheit 225 und
dem Kommunikationsbrückensystem 200' hierdurch festgelegt
wird.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 12 ist eine beispielhafte Ausführungsform
des Kommunikationsbrückensystems 200' der 11 gezeigt. Das in 12 dargestellte
Kommunikationsbrückensystem 200' ist zur Verbindung
mit dem SAE J1708-Kommunikationsnetz
und dem SAE J1939-Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs 105,
mit einem RS-232-Port des computerbasierten Fernsystems oder der
Ferneinheit 225 und optional mit einem USB-Port des computerbasierten
Fernsystems oder der Ferneinheit 225 ausgelegt, wie in 12 gestrichelt dargestellt. Bei dieser Ausführungsform
ist das Kommunikationsbrückensystem 200' zur Kommunikation
mit dem Fahrzeugkommunikationssystem 100 gleichzeitig über die
SAE J1587- und J1939-Kommunikationsnetze
und zur Kommunikation mit dem computerbasierten Fernsystem 225 über eine RS-232-
und/oder USB-Verbindung hierzu ausgelegt.
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Das
in 12 Kommunikationsbrückensystem 200' ist in einigen
Aspekten ähnlich
zu dem vorstehend mit Bezug auf 2 dargestellten
und beschriebenen Kommunikationsadapter, weswegen gleiche Bezugszahlen
zur Identifizierung gleicher Komponenten verwendet werden. Ein wesentlicher
Unterschied zwischen dem Kommunikationsadapter 200 und
dem Kommunikationsbrückensystem 200' der 12 ist jedoch, dass das Kommunikationsbrückensystem 200' der 12 von einem digitalen Signalprozessor (DSP) 224 statt
einem Mikroprozessor gesteuert wird. Der DSP 224 führt den
Firmware-Code aus, der benötigt
wird, um alle Operationen und Funktionen des Kommunikationsbrückensystems 200' zu bewirken.
Enthalten in der DSP-Schaltung 224 sind ein zentraler Prozessor
und ein nichtflüchtiger
Speicher, ein flüchtiger
Speicher (RAM), ein Kristall-/Oszillator-Eingang, ein paralleler
Adress-/Datenbus, ein CAN-Controller, serielle Kommunikationscontroller,
ein Analog/Digital-Wandler sowie digitale Allzweck-Eingänge/Ausgänge, wie
in näherer Einzelheit
nachstehend beschrieben. Neben der Verarbeitung von Daten von den
verschiedenen Fahrzeugkommunikationsnetzen steuert der DSP 224 den
Zustand der Ausgangssignale, um den Ein/Aus-Status von Statusanzeigern
zu ändern,
und misst Eingangssignale, die die Spannungspegel von verschiedenen
interessierenden Energieversorgungsspannungen und die Diagnosezustände der
Anzeigerausgangstreiber angeben. Das System 200' umfasst ferner
eine erste Kristall/Oszillator-Schaltung 208, die dazu
ausgelegt ist, ein erstes Taktsignal zu erzeugen und dieses Taktsignal
an einen Takteingang XTAL des DSP 224 zu liefern. Die Kristall/Oszillator-Schaltung 208 kann
dazu ausgelegt sein, den DSP 224 in einer in der Fachwelt
wohlbekannten Weise mit einem Taktsignal einer beliebigen gewünschten
Frequenz zu versorgen.
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Bei
einer beispielhaften Ausführungsform
ist der DSP 224 ein digitaler 16 Bit-Signalprozessor DSP56F807 von Motorola,
wenngleich berücksichtigt
ist, dass andere bekannte digitale Signalprozessoren verwendet werden
können.
Der DSP56F807 ist ein Mitglied der auf dem DSP56800-Kern basierenden
Familie von digitalen Signalprozessoren von Motorola und vereinigt
auf einem einzigen Chip die Verarbeitungskraft eines DSP und die
Funktionalität
eines Mikrocontrollers mit einem flexiblen Satz von Peripheriekomponenten. Der
DSP56F807-Prozessorkern basiert auf einer Harvard-Architektur mit
drei parallel arbeitenden Ausführungseinheiten,
wodurch die Ausführung
von bis zu sechs Operationen pro Befehlszyklus ermöglicht wird.
Somit kann beispielsweise mit lediglich zwei der parallelen Ausführungseinheiten
ein Programmbefehl durch den Programmcontroller des DSP56F807 geholt
werden, während
von seiner Adresserzeugungseinheit (AGU) zwei Adressen für den nächsten Befehl
erzeugt werden und in seiner arithmetischen logischen Dateneinheit (ALU)
eine mathematische Operation durchgeführt wird. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit,
die von den parallelen Befehlsausführungsfähigkeiten des DSP 224 bereitgestellt
wird, erlaubt es, pro Befehlszyklus mehrere mathematische Operationen
in Echtzeit abzuarbeiten und Datennachrichten mit mehreren Rahmen
fehler- und ausfallssicher umzuwandeln und zu übertragen. Die Kristall/Oszillator-Schaltung 208 ist
bei dieser Ausführungsform
des DSP 224 dazu ausgelegt, ein 8 MHz-Taktsignal an den
XTAL-Eingang des
DSP 224 zu liefern, wobei der DSP 224 dahingehend
betreibbar ist, das Taktsignal zu multiplizieren und zu teilen,
wie es erforderlich ist, um geeignete interne Taktsignale bereitzustellen.
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Der
DSP 224 umfasst einen internen Programm- und Daten-RAM
(nicht gezeigt) und kann einen internen Flash-Speicher 226 aufweisen,
wie gestrichelt in 12 gezeigt. Es kann auch erwünscht sein,
dass in dem System 200' ein
zusätzlicher
RAM außerhalb
des DSP 224 enthalten ist, wobei bei solchen Ausführungsformen
der DSP 224 entsprechend in der Lage ist, einen derartigen
externen Speicher zu unterstützen. Der
DSP56F807 beispielsweise umfasst 2K × 16 Bit-Worte an Programm-RAM,
8K × 16
Bit-Worte an Daten-RAM, 60K × 16
Bit-Worte an Programm-Flash, 8K × 16 Bit-Worte an Daten-Flash und 2K × 16 Bit-Worte an
Boot-Flash-Speicher, wobei der Flash-Speicher über den USB-Controller 202' programmierbar
ist, wie nachstehend in näherer
Einzelheit beschrieben, und jeweils 64K × 16 Bit-Worte an externem
Programm- und Datenspeicher unterstützt. Der DSP56F807 kann bis
zu 40 Millionen Befehle pro Sekunde (MIPS) bei einer Kernfrequenz
von 80 MHz abarbeiten. Weitere Details bezüglich der technischen Fähigkeiten
und Merkmale des DSP56F807 sind im technischen Datenhandbuch des
DSP56F807, Überarbeitung
8.0 11/2002, niedergelegt, das von Motorola, Inc. erhältlich ist
und dessen Inhalt hiermit durch Verweis einbezogen wird.
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Das
Kommunikationsbrückensystem 200' weist eine
Energiequellenwählschaltung 230 bekannter Konstruktion
auf, die so betreibbar ist, dass auf Grundlage der Auswahl eines
aus einer Anzahl von Quellenspannungseingängen zu dieser eine Eingangsspannung
VI zu einer Energieversorgung 234 geliefert
wird, die ebenfalls bekannter Konstruktion ist. Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform weist die Energiequellenwählschaltung 230 einen
ersten Quellenspannungseingang auf, der eine extern erzeugte Spannung
VE erhält.
Die externe Spannung VE kann von einer geeigneten
Gleichspannungsquelle einschließlich
beispielsweise der Fahrzeugbatterie oder der Fahrzeugbatterien (z.B. über eines
der Fahrzeugkommunikationsnetze 1081–108N , über
einen bekannten Zigarettenanzünderadapter
oder dergleichen), einer anderen Hilfsbatterie oder einem Hilfsbatteriepaket,
einer herkömmlichen
einsteckbaren Wechselstrom/Gleichstrom-Energieversorgung oder dergleichen
stammen, ist aber hierauf nicht beschränkt. Bei Ausführungsformen,
wo VE die einzig verfügbare Quellenspannung zum System 200' ist, kann die
Energiequellenwählschaltung 230 weggelassen sein
und VE direkt als Eingangsspannung VI zur Energieversorgung 234 geliefert
werden.
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Das
System 200' kann
optional eine gestrichelt in 12 gezeigte
interne Batterieversorgung 232 aufweisen, die eine Batteriespannung
VB an die Energiequellenwählschaltung 230 liefert.
Die interne Batterieversorgung 232 kann eine oder mehrere
wiederaufladbare oder nicht wiederaufladbare Batterien oder Batteriepakete
herkömmlicher
Ausbildung enthalten. Bei Ausführungsformen
des Systems 200' mit
einem USB-Host/Gerät-Controller/Transceiver 202', wie gestrichelt
in 12 gezeigt, wird ein derartiges Gerät typischerweise
einen Spannungsbus- (VBUS) Port aufweisen, der zur Verbindung mit
einem entsprechenden VBUS-Port des Fernsystems oder der Ferneinheit 225 ausgelegt
ist. Bei solchen Ausführungsformen
kann die VBUS-Spannung von dem Fernsystem und der
Ferneinheit 225 als weiteren Quellenspannungseingang zur
Energiequellenwählschaltung 230 geliefert
werden, wie gestrichelt in 12 gezeigt.
Wenngleich in den Zeichnungen nicht speziell gezeigt, kann alternativ
die Energieversorgung 234 so ausgelegt sein kann, dass
die VBUS-Spannung sowohl an den USB-Host/Gerät-Controller/Transceiver 202' als auch an
das Fernsystem oder die Ferneinheit 225 geliefert wird.
In jedem Fall wird ein Fachmann weitere bekannte Gleichspannungsquellen
erkennen, die verwendet werden können,
um zusätzliche
Quellenspannungseingänge
zur Energiequellenwählschaltung 230 des
Systems 200' vorzusehen,
wobei alle solchen weiteren bekannten Gleichspannungsquellen beabsichtigtermaßen in den
Umfang der hieran angehängten
Ansprüche
fallen. Die Energiequellenwählschaltung 230 kann
ferner einen manuell betätigten
Schalter (nicht gezeigt) aufweisen, der es erlaubt, aus der Anzahl
von Quellenspannungseingängen
einen geeigneten als die Eingangsspannung VI für die Energieversorgung 234 zu
wählen.
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Die
Energieversorgung 234 ist eine herkömmliche Energieversorgungsschaltung,
die dazu betreibbar ist, mindestens eine auf der Eingangsspannung
VI basierende erste Versorgungsspannung
VS1 zu liefern, wobei VS1 als
Energieversorgungsspannung für
einige der in dem Kommunikationsbrückensystem 200' enthaltenen
Schaltungen dient, wie in 12 dargestellt.
Bei einer Ausführungsform
ist die Energieversorgung 234 dazu betreibbar, VS1 mit einem Nennpegel von 5,0 Volt basierend
auf einer Eingangsspannung VI zu erzeugen, die
zwischen Nennspannungspegeln von 12,0–42,0 Volt liegen kann, wenngleich
zu verstehen ist, dass die Energieversorgungsschaltung 234 alternativ
so ausgelegt sein kann, dass sie VS1 mit
irgendeinem gewünschten Spannungspegel
auf Basis irgendeines gewünschten
Eingangsspannungsbereichs erzeugt. Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform erzeugt die Energieversorgung 234 ferner
eine zweite Versorgungsspannung VS2, die
ebenfalls auf VI basiert und als niedrigere
Energieversorgungsspannung für
einige der in dem Kommunikationsbrückensystem 200' enthaltenen
verbleibenden Schaltungen dient, wie 12 dargestellt.
Bei einer Ausführungsform
beträgt
VS2 3,3 Volt, wenngleich andere Niederspannungswerte
vorstellbar sind. Optional kann, wie gestrichelt in 12 gezeigt, die Energieversorgung 234 ferner
eine Programmierspannung VP erzeugen, die
als Programmierspannung zur Programmierung des Flash-Speichers 226 an
den DSP 224 geliefert wird, wie 12 dargestellt.
Bei einer Ausführungsform
beträgt
VP 12,0 Volt, wenngleich andere Niederspannungswerte
vorstellbar sind.
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Das
System 200' kann
außerdem
optional eine herkömmliche
Ladeschaltung 236 für
externe Batterien aufweisen, die von der Energieversorgung 234 eine
Ladespannung VC erhält und die Ladespannung VC an einen Port EDP für externe Geräte liefert.
Bei einer Ausführungsform
enthält
die Ladeschaltung 236 für
externe Batterien eine rücksetzbare
Sicherung oder einen Schaltungsunterbrecher 238, die bzw.
der dazu betreibbar ist, Schäden
an der Energieversorgung 234 zu verhindern, die aus externen
Fehlerzuständen
resultieren. Die Batterieladeschaltung 236 kann einen Freigabeeingang
E ausweisen, der mit einem Freigabebatterieladeausgang EBC des DSP 224 verbunden
ist, wobei der DSP 224 bei dieser Ausführungsform dazu betreibbar
ist, über
den EBC-Ausgang den Betrieb der Ladeschaltung 236 für externe
Batterien freizugeben und zu sperren. Die Energieversorgung 234 und
die Batterieladeschaltung 236 können dazu ausgelegt sein, eine
Ladespannung VC bereitzustellen, die zum
Laden einer oder mehrerer externer Batterien geeignet ist, etwa
solcher, wie sie dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225 zugeordnet
sein können.
Bei einer Ausführungsform
des Systems 200' beispielsweise
sind die Energieversorgung 234 und die Batterieladeschaltung 236 so
ausgelegt, dass sie eine Ladespannung VC liefern,
die zum Laden einer oder mehrerer einem handtragbaren PDA zugeordneter
Batterien geeignet ist.
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Bei
der in 12 dargestellten Ausführungsform
weist der DSP 224 eine serielle Kommunikationsschnittstelle
(SCI) mit einem RS232 genannten Eingabe/Ausgabe-Port auf, welcher betriebsmäßig mit
einem RS-232-Transceiver 218 verbunden ist. Der RS-232-Transceiver 218 ist
dazu ausgebildet, als Kommunikationsschnittstelle zwischen dem DSP 224 und
dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225 zu dienen, und
ist dementsprechend zur elektrischen Verbindung mit einem RS-232-Kommunikationsport
des Fernsystems oder der Ferneinheit 225 über einen
entsprechend konfigurierten der Signalwege 2151–215M ausgelegt. So verschaltet ist der
DSP 224 dazu betreibbar, mittels des RS-232-Kommunikationsprotokolls
mit einem oder mehreren Fernsystemen oder -einheiten 225 zu
kommunizieren. Es versteht sich, dass der RS-232-Transceiver alternativ
zugunsten einer anderen zwischen dem DSP 224 und dem Fernsystem
oder der Ferneinheit 225 vorgesehenen Kommunikati onsanordnung
weggelassen sein kann, z.B. einer parallelen Kommunikationsverbindung, einer
USB-Verbindung, einer drahtlosen Kommunikationsverbindung oder dergleichen,
oder alternativ in einem derartigen System als zusätzliche
oder optionale Kommunikationsschnittstelle zwischen dem DSP 224 und
dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225 enthalten sein
kann. In jedem Fall ist der RS-232-Transceiver 218 identisch
zu dem vorstehend mit Bezug auf 2 beschriebenen
herkömmlichen
Transceiver 218, nämlich
insoweit, als er einen Datenempfangseingang RXD und einen Datensendeausgang
TXD aufweist. Außerdem
weist der Transceiver 218 einen herkömmlichen „Ready-to-Send"-Eingang RTX sowie
einen herkömmlichen „Clear-to-Send"-Ausgang CTS auf,
deren Zweck nachstehend mit Bezug auf 14 erläutert wird.
Die TXD- und CTS-Ausgänge
sowie die RXD- und RTS-Eingänge
wie auch ein Masseanschluss des Transceivers 218 sind in 12 als mit einem ersten Verbinder C1 elektrisch
verbunden gezeigt, wobei C1 irgendein bekannter elektrischer Verbinder
sein kann. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist C1 ein herkömmliches D-Subminiaturverbinder-Buchsenteil
mit neun Anschlüssen
und der in Tabelle 1 dargestellten Anschlussbelegung.
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Der
DSP 224 umfasst ferner eine weitere serielle Kommunikationsschnittstelle
(SCI) mit einem J1587 genannten Eingabe/Ausgabe-Port, der betriebsmäßig mit
einem J1708-RS-485-Transceiver 216 verbunden ist, wobei
der J1708/RS-485-Transceiver 216 dazu ausgelegt ist, als
Kommunikationsschnittstelle zwischen dem DSP 224 und dem
in 11 dargestellten SAE J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 zu dienen. Der J1708/RS-485-Transceiver 216 ist
identisch zu dem vorstehend mit Bezug auf 2 beschriebenen
herkömmlichen
J1587-Transceiver 216 und weist Dateneingabe/-ausgabe-Ports
J1708+ und J1708– auf,
welche zur Verbindung mit dem J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 ausgelegt sind. So verschaltet ist
der DSP 224 dazu betreibbar, mit Hilfe des SAE J1587-Kommunikationsprotokolls
mit einem oder mehreren Steuercomputern zu kommunizieren, die in
Kommunikation mit dem J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz stehen. Die
Ports J1708+ und J1708– des Transceivers 216 sind
in 12 als mit einem zweiten Verbinder C2 elektrisch
verbunden gezeigt, wobei C2 irgendein bekannter elektrischer Verbinder
sein kann.
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Der
DSP 224 umfasst ferner einen Controller Area Network- (CAN)
Controller mit einem CAN genannten Eingabe/Ausgabe-Port, welcher
betriebsmäßig mit
einem CAN-Transceiver 214 verbunden
ist, wobei der CAN-Transceiver 214 dazu ausgelegt ist,
als Kommunikationsschnittstelle zwischen dem DSP 224 und
dem in 11 dargestellten SAE J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N zu dienen. Der CAN-Transceiver 214 ist identisch
zu dem vorstehend mit Bezug auf 2 beschriebenen
herkömmlichen
CAN-Transceiver 214 und weist Dateneingabe/-ausgabe-Ports
J1939+ und J1939– sowie
einen Abschirmanschluss J1939S auf, die zur Verbindung mit dem J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N ausgelegt sind. So verschaltet ist
der DSP 224 dazu betreibbar, mit Hilfe des SAE J1939-Kommunikationsprotokolls
mit einem oder mehreren Steuercomputern zu kommunizieren, die in
Kommunikation mit dem J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz stehen. Die
Ports J1939+, J1939– und
J1939S des Transceivers 214 sind in 12 als
mit dem Verbinder C2 elektrisch verbunden gezeigt, wobei C2 irgendein
bekannter elektrischer Verbinder sein kann. Bei einer beispielhaften
Ausführungsform
ist C2 ein herkömmlicher
D-Subminiaturstecker mit 25 Beinen, dessen Beinbelegung in Tabelle
2 dargestellt ist.
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Wenngleich
in 12 der J1708/RS-485-Transceiver 216 und
der CAN-Transceiver 214 so dargestellt sind, dass sie beide
mit einem einzigen Verbinder, nämlich
C2, verbunden sind, versteht es sich, dass alternativ jeder Transceiver
mit einem eigens zugewiesenen Verbinder verbunden sein kann, der
zur Verbindung mit einem entsprechenden der Fahrzeugkommunikationsnetze 1081–108N ausgelegt ist.
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Bei
der in 12 dargestellten Ausführungsform
ist das Kommunikationsbrückensystem 200' so gezeigt,
dass es optional einen USB-Host/Gerät-Controller/Transceiver 202' und/oder eine
zusätzliche
Hilfsspeichereinheit 244 aufweist, die über eine Verbindungslogikschaltung
bzw. Glue-Logic-Schaltung 206' mit einem Adress- und Datenbusport
ADBUS gekoppelt sind. Es versteht sich, dass der USB-Controller/Transceiver 202' als einzige
Kommunikationsschnittstelle zwischen dem DSP 224 und dem
Fernsystem oder der Ferneinheit 225 vorgesehen sein kann,
in welchem Fall der RS-232-Transceiver 218 weggelassen
werden kann, oder alternativ zusätzlich
zu dem RS-232-Transceiver 218 vorgesehen sein kann, in
welchem Fall eine Kommunikation mit einem oder mehreren Fernsystemen
oder -einheiten 225 entweder gesondert oder gleichzeitig über den
RS-232-Transceiver 218 und/oder den USB-Controller/Transceiver 202' erfolgen kann.
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Der
USB-Host/Gerät-Controller/Transceiver 202' ist in vielerlei
Hinsicht identisch zu dem mit Bezug auf 2 dargestellten
und beschriebenen USB-Controller 202', mit der Ausnahme, dass der USB-Controller/Transceiver 202' lediglich einen
einzigen Kommunikationsport aufweist, der in bekannter Weise als
Hostport, Geräteport-
oder On-The-Go-Host- oder -Geräteport
konfiguriert werden kann. Es versteht sich jedoch, dass der USB-Controller/Transceiver 202' alternativ
eine beliebige Anzahl gewünschter
Kommunikationsports aufweisen kann. Beispielsweise kann der in 12 dargestellte USB-Controller/Transceiver 202' alternativ
als der in 2 dargestellte USB-Controller 202 implementiert
werden kann.
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In
jedem Fall weist der DSP 224 einen Adress- und Datenbusport
mit den erforderlichen Steuersignalen auf, nämlich ADBUS, der betriebsmäßig mit
dem USB-Controller/Transceiver 224 über die
Verbindungslogikschaltung 206' verbunden ist, welche identisch
zu der mit Bezug auf 2 dargestellten und erläuterten Schnittstellenlogikschaltung 206 sein
kann, da diese Schaltung 206 die Schnittstelle zwischen
dem DSP 224 und dem USB-Controller/Transceiver 202' betrifft. Bei
Ausführungsformen
des Systems 200',
die den USB-Controller/Transceiver 202' enthalten, ist dieser dazu ausgelegt,
als Kommunikationsschnittstelle zwischen dem DSP 224 und
dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225 zu dienen, und
ist entsprechend zur elektrischen Verbindung mit einem entsprechenden
USB-Kommunikationsport des Fernsystems oder der Ferneinheit 225 über einen
entsprechend konfigurierten der Signalwege 2151–215M ausgelegt. So verschaltet ist der DSP 224 dazu
betreibbar, mit Hilfe des USB-Kommunikationsprotokolls mit einem
oder mehreren Fernsystemen oder Ferneinheiten 225 zu kommunizieren.
Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform
weist der USB-Controller/Transceiver 202' eine Anzahl von zusätzlichen Eingängen und
Ausgängen
auf, die mit einem USB-Steuerport, nämlich USB, des DSP 224 gekoppelt
sind, über
den der DSP 224 bestimmte Portkonfigurations- und Datentransferfunktionen
steuern kann, die typischerweise mit dem Betrieb der in 12 dargestellten Ausführungsform des USB-Controllers/Transceivers 202' verbunden sind.
Der USB-Steuerport USB des DSP 224 wird nachstehend mit
Bezug auf 14 näher erläutert.
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Bei
einigen Ausführungsformen
des Systems 200' kann
der USB-Controller/Transceiver 202' eine Taktquelle
mit einer Taktfrequenz erfordern, die sich von derjenigen unterscheidet
und/oder nicht ohne weiteres von derjenigen herleitbar ist, welcher
von der Kristall/Oszillator-Schaltung 208 bereitgestellt
wird. Bei solchen Ausführungsformen
umfasst das System 200 eine zweite Kristall/Oszillator-Schaltung 246 herkömmlicher
Konstruktion, die ein zweites Taktsignal an einen Takteingang XTAL
des USB-Controllers/Transceivers 202' liefert. Bei einer Ausführungsform
beispielsweise ist die zweite Kristall/Oszillator-Schaltung 246 dazu
ausgelegt, ein 12 MHz-Taktsignal an den XTAL-Eingang des USB-Controllers/Transceivers 202' zu liefern,
wenngleich es sich versteht, dass die zweite Kristall/Oszillator-Schaltung 246 alternativ
dazu ausgelegt sein kann, den USB-Controller/Transceiver 202' mit einem Taktsignal
einer beliebigen gewünschten
Frequenz zu versorgen.
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Die
Anschlüsse
für VBUS,
D+, D–,
ID und Masse zum USB-Controller/Transceiver 202' sind in 12 als mit einem dritten Verbinder C3 elektrisch
verbunden gezeigt, wobei C3 ein beliebiger bekannter elektrischer Verbinder
sein kann. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist C3 ein herkömmlicher
Mini-AB-Verbinder mit der in 3 dargestellten
Beinbelegung.
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Bei
der in 12 dargestellten Ausführungsform
ist das Kommunikationsbrückensystem 200' so gezeigt,
dass es optional eine zusätzliche
Hilfsspeichereinheit 244 um fasst, welche über die
Verbindungslogikschaltung 206' mit dem Adress- und Datenbusport
ADBUS gekoppelt ist. Die Hilfsspeichereinheit 244 kann eine
herkömmliche
statische oder dynamische Speicherschaltung einer gewünschten
Größe umfassen,
die zur Ergänzung
der Programm- und/oder Datenspeicherkapazität des DSP 224 verwendet
werden kann. Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Systems 200' ist die Hilfsspeichereinheit 244 als
SRAM mit einer Wortgröße von 32K
implementiert. Bei Ausführungsformen
des Systems 200',
die die Hilfsspeichereinheit 244 enthalten, umfasst die
Verbindungslogikschaltung 206' herkömmliche Logikschaltungsmittel,
die erforderlich sind, um geeignete Chipwähl- und dergleichen Funktionen
vorzusehen, die typischerweise mit dem Betrieb einer Speicherschaltung
verbunden sind, wobei derartige herkömmliche Schaltungsmittel, die
einen Teil der Verbindungslogikschaltung 206' bilden, generell einem Fachmann
vertraut sein werden. Bei der in 12 dargestellten
Ausführungsform
umfasst die Hilfsspeichereinheit 244 eine Anzahl zusätzlicher
Eingänge,
die mit einem Speicherport MEM des DSP 224 gekoppelt sind, über den
der DSP 224 bestimmte Lese/Schreib-Freigabe/Sperr- und
Speicherbytewählfunktionen
steuern kann, die typischerweise mit dem Betrieb einer Speicherschaltung
und/oder USB-Controllerschaltung verbunden sind. Der Speicherport
MEM des DSP 224 wird nachstehend mit Bezug auf 14 näher
erläutert.
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Das
System 200' weist
ferner eine Anzeigeschaltung 212' sowie eine zugeordnete Anzeigetreiberschaltung 210' auf, welche
von einem I/O-Port des DSP 224 gesteuert wird, wie in 12 gezeigt. Die Anzeigeschaltung 212' kann im allgemeinen
eine beliebige Anzahl von Sichtanzeigern umfassen, die betriebsmäßig mit
einer herkömmlichen
Treiberschaltung 210' gekoppelt
sind und durch diese gesteuert werden, welche von dem DSP 224 gesteuert
wird. Eine Ausführungsform
der Schaltungen 212' und 210' kann demgemäß unter Verwendung
der LED- und LED-Treiberschaltungen 212 bzw. 210 implementiert
sein, die zuvor mit Bezug auf 2 dargestellt
und erläutert
wurden, wenngleich andere Implementierungen der Schaltungen 210' und 212' vorstellbar
sind. Der DSP 224 umfasst außerdem einen Analog/Digital-Spannungsüberwachungsport
ADC, der dazu betreibbar ist, die Betriebsspannungen der ein oder
mehreren von der Schaltung 210' gebildeten Anzeigetreiber zu überwachen,
und außerdem
dazu betreibbar ist, andere Betriebsspannungen zu überwachen, die
mit dem System 200' verbunden
sind, wie nachstehend mit Bezug auf 13 näher erläutert.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 13 ist eine Blockdarstellung
eines Teils des Kommunikationsbrückensystems 200' gezeigt, die
eine Ausführungsform
der Anzeigeschaltung 212',
der Anzeigetreiberschaltung 210' und der Versorgungs-/Betriebsspannungsüberwachungsanordnung
darstellt. Die Anzeigetreiberschaltung 210' ist so gezeigt, dass sie vier
und optional fünf
Treibertransistoren 2501–2505 aufweist, die jeweils eine mit einem
entsprechenden pulsbreitenmodulierten Ausgang PWM0–PWM5 des
DSP 224 verbundene Basis, einen mit Masse verbundenen Emitter
sowie einen an die Kathode eines entsprechenden von fünf in der
Anzeigeschaltung 212' enthaltenen
LEDs 2521–2525 angeschlossenen
Kollektor aufweisen. Die Anoden der LEDs 2521–2525 sind alle an die Versorgungsspannung
VS1 angeschlossen. Bei der dargestellten
Ausführungsform
sind die Treibertransistoren bipolare NPN-Transistoren, wenngleich
andere herkömmliche
Treibertransistoren alternativ verwendet werden können. Beispiele
solcher anderer Treibertransistoren umfassen Metall-Oxid-Halbleiter-
(MOS) Transistoren, bipolare Transistoren mit isoliertem Gate (IGBTs),
Feldeffekttransistoren (FETs) oder dergleichen, sind aber nicht
hierauf beschränkt.
Ein Fachmann wird erkennen, dass die in 13 gezeigte
Ausführungsform
lediglich veranschaulichend ist und dass herkömmliche passive Unterstützungskomponenten
wie Kondensatoren und Widerstände
aus Gründen
der Einfachheit nicht gezeigt sind und dass andere bekannte Treiber/Anzeigekonfigurationen
und -bauelemente ersatzweise verwendet werden können, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen. Beispielsweise können
statt der LEDs andere steuerbare Anzeiger verwendet werden, wobei
Beispiele Glühlampen,
Flüssigkristallanzeigen,
fluoreszierende Vakuumanzeigen, Anzeigen mit Kathodenstrahlröhren oder
dergleichen umfassen, jedoch nicht hierauf beschränkt sind.
Während
die Anzeigetreiberschaltung 210' so dargestellt ist, dass sie in
einer niederpegeligen Treiberkonfiguration implementiert ist, kann
als weiteres Beispiel die Schaltung 210' alternativ in einer hochpegeligen Treiberkonfiguration
implementiert sein, in welchem Fall die Versorgungsspannung VS1 an die Schaltung 210' angeschlossen
ist, wie gestrichelt in 12 dargestellt,
oder es kann alternativ die Schaltung 210' mit einer bekannten Brückenkonfiguration
von zwei oder mehr Transistoren implementiert sein.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind die Kollektoren der Treibertransistoren 2501–2505 jeweils mit einem entsprechenden Analog/Digital-Eingang
A1–A5
des DSP 224 verbunden, wobei der DSP 224 dazu betreibbar
ist, die Kollektorspannungen der Treibertransistoren 2501–2505 zu überwachen, um hierdurch den Ein/Aus- und/oder Fehlerstatus
jeder der LEDs 2521–2525 zu überwachen.
Der DSP 224 weist drei zusätzliche Analog/Digital-Eingänge A0,
A6 und A7 auf, welche Spannungen VPS, VBUS bzw. VP erhalten,
wobei VPS den in 12 dargestellten
Spannungen VE, VS1 oder
VS2 entsprechen kann. Alternativ oder zusätzlich kann
der DSP 224 die Batteriespannung VB und
die Ladespannung VC einzeln oder zusammen überwachen,
wie in 12 gestrichelt gezeigt. Wenngleich
in den Zeichnungen nicht speziell dar gestellt, können alternativ oder zusätzlich eine
oder mehrere weitere Betriebsspannungen, die mit dem System 200' verbunden sind,
von dem DSP 224 überwacht
werden.
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Die
LEDs 2521–2525 sind
vorgesehen, um eine Anzeige des betriebsmäßigen Status der externen Spannung
VE sowie eine Anzeige des betriebsmäßigen Status
jeder der Kommunikationsschnittstellen zu liefern. Bei einer Ausführungsform
beispielsweise ist die LED 2521 der
Statusanzeiger für
VE, die LED 2522 ist der
Statusanzeiger für
die J1708/R-485-Kommunikationsschittstelle 216 zum DSP 224 (anschließbar an
das SAE J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz), die LED 2523 ist der Statusanzeiger für die CAN-Kommunikationsschnittstelle 214 zum
DSP 224 (anschließbar
an das SAE J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz),
die LED 2524 ist der Statusanzeiger
für die
RS-232-Kommunikationsschnittstelle 218 zum
DSP 224 (anschließbar
an den RS-232-Kommunikationsport
eines Fernsystems oder einer Ferneinheit 225) und die LED 2525 ist ein optionaler Statusanzeiger
für die
optionale USB-Schnittstelle 202' zum DSP 224 (anschließbar an
den USB-Kommunikationsport eines Fernsystems oder einer Ferneinheit 225).
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Der
DSP 224 ist dazu ausgelegt, die Anzeiger 2521–2525 in einer Weise zu steuern, die einen
Hinweis auf den betriebsmäßigen Status
der externen Spannung VE und der verschiedenen
Kommunikationsschnittstellen sowie einen Hinweis auf hiermit verbundene
Fehler/Ausfall-Zustände
liefert. Bei einer Ausführungsform beispielsweise
spricht der DSP 224 auf die externe Quellenspannung VE am Eingang AO an, um die LED 2521 in einem „Ein"-Zustand zu halten, wenn VE in
einem akzeptablen Spannungsbereich liegt, die LED 2521 in einem „Aus"-Zustand zu halten, wenn VE unter
einer Schwellenspannung liegt, die kleiner als der akzeptable Bereich
ist (z.B. nahe Massepotential), und die LED 2521 mit
einer im Voraus festgelegten Rate (z.B. 1 Hz) periodisch zu aktivieren,
wenn VE außerhalb des akzeptablen Bereichs,
aber oberhalb der Schwellenspannung liegt. Hinsichtlich der Anzeiger 2522–2525 ist der DSP 224 dazu betreibbar,
eine Anzeige von Betriebs- und Fehler/Ausfall-Zuständen zu
liefern, die mit jeder der Kommunikationsschnittstellen 214, 216, 218 und 202' verbunden sind,
indem er eine entsprechende der LEDs 2522–2525 mit einer ersten vorbestimmten Rate
(z.B. 1 Hz) periodisch aktiviert, wenn die betreffende Kommunikationsschnittstelle 214, 216, 218 und 202' als seitens
eines entsprechenden der Fahrzeugkommunikationsnetze oder des Fernsystems
nicht beantwortet festgestellt wird, eine entsprechende der LEDs 2522–2525 mit einer zweiten vorbestimmten Rate
(z.B. 10 Hz) periodisch aktiviert, wenn die entsprechende Kommunikationsschnittstelle 214, 216, 218 und 202' als seitens
eines entsprechenden der Fahrzeug kommunikationsnetze oder des Fernsystems
beantwortet festgestellt wird und Daten sendet und empfängt, und
eine entsprechende der LEDs 2522–2525 in einem „Aus"-Zustand
hält, wenn
die entsprechende Kommunikationsschnittstelle 214, 216, 218 und 202' keine Daten
sendet oder empfängt.
Einem Fachmann werden weitere Anzeigesteuerstrategien in den Sinn
kommen, wobei derartige weitere Anzeigesteuerstrategien beabsichtigtermaßen in den
Umfang der hieran angefügten
Ansprüche
fallen.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 14 ist eine Blockdarstellung
eines anderen Teils der Kommunikationsbrücke der 12 gezeigt,
die eine Ausführungsform
der Eingabe/Ausgabe-Verbindungen zwischen dem DSP 224 und
den verschiedenen Kommunikationstransceivern 214, 216, 218 und 202' darstellt.
Bei der dargestellten Ausführungsform
weist der RS232-Port des DSP 224 einen Datenempfangseingang
RS232RX zum Empfangen von Daten von einem Datenempfangsausgang RX
des RS-232-Transceivers 218 sowie
einen Datensendeausgang RS232TX zum Senden von Daten zu einem Datensendeeingang
TX des RS-232-Transceivers 218 auf. Der RS232-Port des
DSP 224 umfasst ferner einen Clear-to-Send-Ausgang RS232CTS,
welcher mit einem Clear-to-Send-Eingang CTS des RS-232-Transceivers 218 verbunden
ist, sowie einen Ready-to-Send-Eingang RS232RTS, welcher mit einem
Ready-to-Send-Ausgang
RTS des RS-232-Transceivers verbunden ist.
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Wenn
im Betrieb der DSP 224 Daten hat, die er über den
RS232-Port zu einem Fernsystem oder einer Ferneinheit 225 senden
will, sendet er die Daten über
seinen RS232TX-Ausgang zu dem TX-Eingang des RS-232-Transceivers 218.
Der RS-232-Transceiver
sendet dann die vom DSP 224 erhaltenen Daten, die nach dem
RS-232-Kommunikationsprotokoll
konfiguriert sind, über
einen der Signalwege 2151–215M zu einem mit seinem Datenempfangseingang
RXD verbundenen RS-232-Port des Fernsystems oder der Ferneinheit 225. Wenn
das Fernsystem oder die Ferneinheit 225 Daten hat, die
es bzw. sie zum DSP 224 senden will, sendet es bzw. sie
ein geeignetes Signal mit Hilfe des Ready-to-Send-Merkmals des RS-232-Transceivers 218 zum Ready-to-Send-Eingang
RS232RTS des DSP 224, wodurch dem DSP 224 signalisiert
wird, dass das Fernsystem oder die Ferneinheit 225 bereit
zum Senden von RS-232-Daten ist. Der DSP 224 signalisiert
seinerseits, wenn er bereit zum Empfang der Daten ist, indem er
ein geeignetes Signal zu seinem Clear-to-Send-Ausgang CTS schickt.
Das CTS-Merkmal des RS-232-Transceivers 218 sendet das
CTS-Signal zum Fernsystem oder zur Ferneinheit 225, und
das Fernsystem oder die Ferneinheit 225 bestätigt das
CTS-Signal und schickt anschließend
die Daten, die nach dem RS-232-Kommunikationsprotokoll
konfiguriert sind, zum Empfangseingang RXD des RS- 232-Transceivers 218.
Der RS-232-Transceiver 218 übermittelt dann die Daten zum RS232RTS-Eingang
des DSP 224 über
seinen Datensendeausgang RX.
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Bei
der in 14 dargestellten Ausführungsform
umfasst der J1587-Port des DSP 224 einen Datenempfangseingang
J1587RX zum Empfang von Daten von einem Datenempfangsausgang RX
des J1708/RS-485-Transceivers 216 sowie einen Datensendeausgang
J1587TX zum Senden von Daten zu einem Datensendeeingang TX des J1708/RS-485-Transceivers 216.
Wenn im Betrieb der DSP 224 Daten hat, die er zu einem
oder mehreren der mit dem SAE J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 gekoppelten Steuercomputer senden
will, sendet er die Daten über
den J1587TX-Ausgang
zum TX-Eingang des J1708/RS-485-Transceivers 216. Der J1708/RS-485-Transceiver sendet
dann die vom DSP 224 erhaltenen Daten, die nach dem SAE
J1587 Kommunikationsprotokoll konfiguriert sind, über die
I/Os J1708+ und J1708– zum
J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 zum
Empfang durch den einen oder die mehreren hiermit gekoppelten Steuercomputer.
Wenn einer oder mehrere der mit dem SAE J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz
gekoppelten Steuercomputer Daten haben, die sie zum DSP 224 senden
wollen, senden sie die nach dem SAE J1587-Kommunikationsprotokoll konfigurierten
Daten zu den I/Os J1708+ und J1708– des J1708/RS-485-Transceivers 216 über das
hiermit gekoppelte J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 . Der J1708/RS-485-Transceiver 216 sendet
seinerseits die von dem einen oder den mehreren Steuercomputern
erhaltenen Daten über
den Datenempfangsausgang RX des J1708/RS-485-Transceivers 216 zum
Datenempfangseingang J1587RX des DSP 224.
-
Bei
der in 14 dargestellten Ausführungsform
weist der CAN-Port des DSP 224 einen Datenempfangseingang
CANRX zum Empfang von Daten von einem Datenempfangsausgang RX des
CAN-Transceivers 214 sowie einen Datensendeausgang CANTX
zum Senden von Daten zu einem Datensendeeingang TX des CAN-Transceivers 216 auf.
Zusätzlich
weist der CAN-Port des DSP 224 einen mit einem Freigabeeingang E
des CAN-Transceivers 214 verbundenen CAN-Freigabeausgang
CANE sowie einen mit einem Unterbrechungsausgang IRQ des CAN-Transceivers 216 verbundenen
CAN-Bereitschaftseingang CANS auf.
-
Wenn
im Betrieb der DSP 224 zum Empfang von Daten von einem
oder mehreren der mit dem SAE J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N gekoppelten Steuercomputer bereit
ist oder Daten zu diesem bzw. diesen zu schicken hat, überwacht
er zunächst
seinen Bereitschaftseingang CANS. Falls der Zustand des von dem
CAN-Transceiver 214 an
dessen Unterbrechungsausgang IRQ erzeugten Unterbrechungs signals
anzeigt, dass der Transceiver 214 bereit ist, aus dem Bereitschaftsmodus
herausgeholt zu werden, erzeugt der DSP 224 ein Signal
an seinem Freigabeausgang CANE, das den CAN-Transceiver 214 aus
dem Bereitschaftsmodus herausholt. Der DSP 224 sendet dann
die Daten über
den CANTX-Ausgang zum TX-Eingang des CAN-Transceivers 214. Der CAN-Transceiver 214 sendet
dann die vom DSP 224 erhaltenen Daten, die nach dem SAE
J1939-Kommunikationsprotokoll konfiguriert sind, über die
I/Os J1939+ und J1939– zu
dem J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N zum
Empfang durch den einen oder die mehreren hiermit gekoppelten Steuercomputer.
Wenn einer oder mehrere der mit dem SAE J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
gekoppelten Steuercomputer Daten haben, die sie zum DSP 224 senden
wollen, senden sie die nach dem SAE J1939-Kommunikationsprotokoll
konfigurierten Daten zu den I/Os J1939+ und J1939– des CAN-Transceivers 214 über das
hiermit gekoppelte J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N . Der CAN-Transceiver 214 sendet dann
die von dem einen oder den mehreren Steuercomputern erhaltenen Daten über den
Datenempfangsausgang RX des CAN-Transceivers 214 zum Datenempfangseingang
CANRX des DSP 224.
-
Bei
dem mit Bezug auf 12 dargestellten und beschriebenen
Kommunikationsbrückensystem 200' wurden der
Hilfsspeicher 244 und/oder der USB-Controller/Transceiver 202' als optional
bei dieser Ausführungsform
bezeichnet, weswegen diese Bauelemente ebenso wie die unterstützenden
Schaltungsmittel und die Schnittstelle dieser Komponenten zum DSP 224 in 14 gestrichelt gezeichnet sind. Bei der in 14 dargestellten Ausführungsform umfasst der Adress-
und Datenbusport ABUS des DSP 224 16 Adress-I/Os und 16
Daten-I/Os A0–A15
bzw. D0–D15,
die mit entsprechenden Adress- und Daten-I/Os A0–A15 und D0–D15 der Verbindungslogikschaltung 206' verbunden sind.
Auch ein Programmspeicherwähl-
(PMS) und ein Datenspeicherwähl-
(DMS) Ausgang des MEM-Ports sind mit einem entsprechenden Programmspeicherfreigabe-
(PME) bzw. einem Datenspeicherfreigabe- (DME) Eingang der Verbindungslogikschaltung 206' verbunden.
Der DSP 224 ist dazu betreibbar, über diese Adress-, Daten- und
Steuerleitungen mit dem USB-Controller/Transceiver 202' sowie der Hilfsspeichereinheit 244 zu
kommunizieren und den Datenfluss zu diesen und von diesen zu transportieren
und zu steuern, wie oben beschrieben.
-
Wie
zuvor mit Bezug auf 12 beschrieben, weist der DSP 224 einen
Ausgabeport MEM auf, um den Hilfsspeicher 244 mit Lese/Schreib-Freigabe/Sperr-
sowie Speicherbytewählsignalen
zu versorgen. Beispielsweise weist der MEM-Port des DSP 224 einen
Schreibfreigabeausgang WE sowie einen Lesefreigabeausgang RE auf,
die mit einem entsprechenden Schreibfreigabeeingang WE bzw. Lesefreigabeeingang
RE der Hilfsspeichereinheit 244 und des USB-Controllers/Transceivers 202' verbunden sind.
Der DSP 224 ist dazu betreibbar, mittels geeigneter am
WE- und RE-Ausgang erzeugter Signale die Hilfsspeichereinheit 244 und/oder
den USB-Controller/Transceiver 202' selektiv freizugeben, um Daten zu dieser
bzw. diesem zu schreiben und Daten von dieser bzw. diesem zu lesen.
Bei Ausführungsformen
schließlich,
bei denen die Hilfsspeichereinheit 244 als SRAM vorgesehen
ist, umfasst der MEM-Port des DSP 224 einen SRAM-Zugriffsfreigabeausgang
SLE für
das untere Byte sowie einen SRAM-Zugriffsfreigabeausgang
SUE für
das obere Byte, die mit einem entsprechenden SLE- und SUE-Eingang der Hilfsspeichereinheit 244 verbunden
sind. Über
geeignete an dem SLE- und dem SUE-Ausgang erzeugte Signale kann
der DSP 224 wahlweise den Zugriff auf untere und obere
Bytes des SRAM-Speichers freigeben.
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Wie
ebenfalls zuvor mit Bezug auf 12 erläutert, umfasst
der DSP 224 einen USB-Steuerport
USB zum Steuern bestimmter Portkonfigurations- und Datentransferfunktionen,
die mit dem USB-Controller/Transceiver 202' verbunden sind. Beispielsweise
weist der USB-Steuerport des DSP 224 einen ersten und einen zweiten
Unterbrechungseingang IRQA bzw. IRQB auf, die mit einem entsprechenden
Host- und Gerät-Unterbrechungsausgang
IRQH bzw. IRQD des USB-Controllers/Transceivers 202' verbunden sind.
Der DSP 224 steuert außerdem
den Datenfluss zwischen sich und dem USB-Controller/Transceiver 202' über den
Lese- und den Schreibfreigabeausgang RE bzw. WE des MEM-Ports, wie
vorstehend beschrieben. Der USB-Steuerport des DSP 224 weist
ferner einen Rückstellausgang
R sowie einen On-The-Go-Freigabeausgang
OTGE auf, die mit einem entsprechenden On-The-Go-Rückstelleingang
OTGR bzw. einem entsprechenden On-The-Go-Freigabeeingang OTGE des
USB-Controllers/Transceivers 202' verbunden sind. Schließlich weist
der USB-Steuerport des DSP 224 einen Hoststeueraussetzungsausgang
SHC sowie einen Gerätesteueraussetzungsausgang
SDC auf, die mit einem entsprechenden SHC-Eingang bzw. SDC-Eingang des USB-Controllers/Transceivers 202' verbunden sind.
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Die
Kommunikation zwischen dem DSP 224 und einem Fernsystem
oder einer Ferneinheit 225 über den USB-Controller/Transceiver 202' kann erfolgen,
während
der USB-Controller/Transceiver entweder als USB-Host oder als USB-Gerät dient,
wobei sein USB-Kommunikationsport als standardmäßiger USB-Hostport, als standardmäßiger USB-Geräteport oder
als On-The-Go-USB-Port mit sowohl Host- als auch Gerätefähigkeiten
konfiguriert ist. Der USB-Steuerport des DSP 224 und die
entsprechenden I/Os des USB-Controllers/Transceivers 202' steuern in ähnlicher
Weise wie der vorstehend beschriebene CAN-Controller den zeitlichen
Ablauf des Datentransfers zwischen dem DSP 224 und dem
Fernsystem oder der Ferneinheit 225, wohingegen der eigentliche
Datentransfer zwischen dem DSP und dem USB-Controller/Transceiver 202' über den
Adress- und Datenbusport ADBUS und den einen oder die mehreren Signalwege 245 abgewickelt
wird, die den USB-Controller/Transceiver 202' mit der Verbindungslogikschaltung 206' koppeln.
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Wenn
im Betrieb der DSP 224 Daten hat, die er über einen
der Signalwege 2151–215M an
ein Fernsystem oder eine Ferneinheit 225 senden will, konfiguriert
er zunächst über Adress-/Datenbus-
(ADBUS) Schreibtransaktionen geeignet den USB-Controller/Transceiver 202' und überwacht
dann seine Unterbrechungseingänge
IRQA und IRQB auf Ereignisse, die Datenkommunikationsaktivitäten des
USB-Controllers/Transceivers beinhalten.
Wenn der USB-Controller/Transceiver 202' als Host konfiguriert ist und
wenn der USB-Kommunikationsport des USB-Controllers/Transceivers 202' als standardmäßiger USB-Hostport
zu konfigurieren ist, erzeugt der DSP 224 dann, wenn der
Zustand des vom IRQH-Ausgang des USB-Controllers/Transceivers 202' erzeugten Unterbrechungssignals
anzeigt, dass der USB-Controller/Transceiver 202' bereit ist,
Daten oder Statusinformationen, die Kommunikationsereignisse betreffen,
zum DSP 224 zu senden, geeignete Adress-/Datenbus- (ADBUS)
sowie Steuersignale, um die Informationen aufzunehmen. Der DSP 224 erzeugt an
seinen SHC-, SDC- und OTGE-Ausgängen
geeignete Signale, um den Betrieb des USB-Gerätecontrollers auszusetzen,
den OTG-Controller zu deaktivieren und ihn in einem gesperrten Zustand
zu halten und den Betrieb des USB-Hostcontrollers freizugeben. Wenn
der DSP 224 eine Rückstellbedingung
durchläuft,
wie sie etwa durch einen Abfall der Versorgungsspannung oder ein
Watchdog-Auszeitereignis
hervorgerufen wird, wird sein Rückstellausgangssignal
R aktiv und stellt den USB-Controller/Transceiver 202' in dessen vorkonfigurierten
Zustand zurück.
Wenn jedoch der USB-Kommunikationsport des USB-Controllers/Transceivers 202' als On-The-Go-Port
zu konfigurieren ist, erzeugt der DSP 224 stattdessen geeignete
Signale an seinen SHC-, SDC- und OTGE-Ausgängen, um den Betrieb der USB-Host- und Gerätecontroller
auszusetzen und den Betrieb des USB-On-The-Go-Controllers als Hostport freizugeben.
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Wenn
dagegen der USB-Controller/Transceiver 202' als Gerät konfiguriert ist und wenn
der USB-Kommunikationsport des USB-Controllers/Transceivers 202' als standardmäßiger USB-Geräteport zu
konfigurieren ist, so erzeugt der DSP 224 dann, wenn der
Zustand des vom IRQD-Ausgang des USB-Controllers/Transceivers 202' erzeugten Unterbrechungssignals
anzeigt, dass der USB-Controller/Transceiver 202' bereit ist, Daten
oder Statusinformationen, die Kommunikationsereignisse betreffen,
zum DSP 224 zu senden, geeignete Adress-/Datenbus- (ADBUS)
und Steuersignale, um die Informationen aufzunehmen. Der DSP 224 erzeugt geeignete
Signale an seinen SHC-, SDC- und OTGE-Ausgängen, um den Betrieb des USB-Hostcontrollers auszusetzen,
den OTG-Controller zu deaktivieren und ihn in einem gesperrten Zustand
zu halten und den Betrieb des USB-Gerätecontrollers freizugeben.
Wenn der DSP 224 eine Rückstellbedingung
durchläuft,
wie sie etwa durch einen Abfall der Versorgungsspannung oder ein
Watchdog-Auszeitereignis hervorgerufen wird, wird sein Rückstellausgangssignal
R aktiv und stellt den USB-Controller/Transceiver 202' in dessen vorkonfigurierten
Zustand zurück.
Wenn jedoch der USB-Kommunikationsport des USB-Controllers/Transceivers 202' als On-The-Go-Port
zu konfigurieren ist, erzeugt der DSP 224 stattdessen geeignete
Signale an seinen SHC-, SDC- und OTGE-Ausgängen,
um den Betrieb der USB-Host- und Gerätecontroller auszusetzen und
den Betrieb des USB-On-The-Go-Controllers als Geräteport freizugeben.
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Sobald
das Fernsystem oder die Ferneinheit 225 dem DSP 224 über den
USB-Controller/Transceiver 202' signalisiert
hat, dass es bzw. sie zum Empfang von Daten bereit ist, und der
USB-Controller/Transceiver 202' ordnungsgemäß konfiguriert ist, wie soeben
beschrieben, sendet der DSP 224 die eigentlichen Daten über die
Verbindungslogikschaltung 206' zum USB-Controller/Transceiver 202' über den
Adress- und Datenbusport ADBUS und den einen oder die mehreren Signalwege 245 zusammen
mit den erforderlichen Schreib- und Wählsteuersignalen. Danach sendet
der USB-Controller/Transceiver 202' die vom DSP 224 erhaltenen Daten – konfiguriert
nach dem USB-Kommunikationsprotokoll – zum USB-Port des Fernsystems
oder der Ferneinheit 225 über die I/Os D+ und D–, die mit
einem der hieran angeschlossenen Signalwege 2151–215M verbunden sind.
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Wenn
ein Fernsystem oder eine Ferneinheit 225 Daten hat, die über einen
der Signalwege 2151–215M an
den DSP 224 gesendet werden sollen, sendet es bzw. sie
die Daten – konfiguriert
nach dem USB-Kommunikationsprotokoll – zu den I/Os D+ und D– des USB-Controllers/Transceivers 202' über einen
der hieran angeschlossenen Signalwege 2151–215M . Nach einer weiteren USB-Controller/Transceiver-Unterbrechungssequenz,
wie soeben beschrieben, übermittelt
der USB-Controller/Transceiver 224 dann
die von dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225 erhaltenen
Daten über
die Verbindungslogikschaltung 206' zum DSP 224 über den
einen oder die mehreren Signalwege 245 und den Adress-
und Datenbusport ADBUS zusammen mit den erforderlichen Lese- und
Wählsteuersignalen.
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Bei
einer Ausführungsform
ist das hier soweit mit Bezug auf die 11–14 dargestellte
und beschriebene Kommunikationsbrückensystem 200' ferner zum
automati schen Rückstellen
ausgelegt, wenn der DSP 224 kodierte Befehle nicht mehr
ordnungsgemäß ausführt, und
zum Energiesparen bei Erkennung von Perioden der Inaktivität. Bei dieser
Ausführungsform
ist der DSP 224 beispielsweise dazu ausgelegt, eine das ordnungsgemäße Arbeiten
(Operating Properly; OP) überwachende
Watchdog-Zeitgeberfunktion aufzuweisen, die dazu betreibbar ist,
den DSP 224 rückzustellen,
derart, dass der DSP 224 jedes Mal eine Rückstellsequenz
ausführt,
wenn ein Watchdog-Zeitgeber im DSP 224 vor einer im Voraus
festgelegten Auszeitperiode von z.B. 200 ms nicht ordnungsgemäß beschrieben
wird. Der Watchdog-Zeitgeber wird freigegeben, wenn sich der DSP 224 im
Wartemodus befindet.
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Wenn
für eine
im Voraus festgelegte Zeitdauer von z.B. 30 Sekunden keine RS-232- oder USB-Kommunikation
detektiert wird, kann der DSP 224 in einen Wartemodus eintreten.
Der DSP 224 bleibt in dem Wartemodus, bis eine durch USB-
oder RS-232-Kommunikation
erhaltene Unterbrechung festgestellt wird. Wird für eine im
Voraus festgelegte Zeitdauer von z.B. 30 Sekunden keine USB-Kommunikation
erfasst, wird der USB-OTG-Controller in einen Energiesparmodus versetzt,
in dem er bleibt, bis eine neue USB-Kommunikation erfasst wird oder
ein Zugriff auf ein USB-Controllerregister erfolgt. In ähnlicher
Weise ist der DSP 224 dazu betreibbar, den RS-232-Transceiver 218 in
einen inaktiven Stoppmodus zu versetzen, in dem dieser bleibt, bis
eine durch RS-232-Kommunikation erhaltene Unterbrechung festgestellt
wird, nachdem für
eine im Voraus festgelegte Zeitdauer von z.B. 30 Sekunden keine
RS-232-Kommunikation
erfasst wurde. Gleichfalls ist der DSP 224 dazu betreibbar,
den J1587-Port in einen inaktiven Stoppmodus zu versetzen, in dem
dieser bleibt, bis eine durch J1708-Kommunikation erhaltene Unterbrechung
festgestellt wird, nachdem für
eine im Voraus festgelegte Zeitdauer von z.B. 30 Sekunden keine
J1708-Kommunikation
erfasst wurde. Außerdem
ist der DSP 224 dazu betreibbar, seine CAN-Controllerschaltung
in einen Energieabschalt-Stoppmodus zu versetzen, bis eine neue
Kommunikation empfangen wird, nachdem für eine im Voraus festgelegte
Zeitdauer von z.B. 30 Sekunden keine J1939-Kommunikation erfasst
wurde.
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Die
Sendeausgänge
des CAN-Transceivers 214 und des J1708/RS-485-Transceivers 216 bleiben
in einem rezessiven Zustand, wenn sie nicht kommunizieren. Befindet
sich der DSP in einem normalen Betriebsmodus, werden der CAN-Transceiver 214 und
die CAN-Controllerschaltung des DSP 224 in einen normalen Arbeitsmodus
aktiviert, wenn seitens des CAN-Transceivers 214 eine J1939-Kommunikation
erfasst wird.
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Wenn
die niedrige Versorgungsspannung VS2 unter
eine Schwellenspannung von z.B. 2,7 Volt fällt, wobei VS2 nominell
3,3 Volt beträgt,
wird im DSP 224 eine für
eine niedrige Spannung repräsentative
Unterbrechung erzeugt, sodass sich der DSP 224 für das Abschalten
vorbereitet.
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Das
soeben beschriebene Kommunikationsbrückensystem 200' ist voll konform
zu dem RP-1210A-Standard für
PC/Datenverbindung-Schnittenstellen für Lastkraftwagen, d.h. für CAN/J1939-, J1708/J1587-,
RS-232- und USB-Kommunikationsschnittstellen. Es ist in der Lage,
mit mehreren von dem Kraftfahrzeug 100 mitgeführten Steuercomputern über eines
oder mehrere der Fahrzeugkommunikationsnetze 1081–108N zu kommunizieren. Es ist außerdem in
der Lage, eine Kommunikation zwischen einem oder mehreren der von
dem Kraftfahrzeug 100 mitgeführten Steuercomputer und einem
Fernsystem oder einer Ferneinheit 225 über eine USB-Kommunikationsverbindung
oder eine RS-232-Verbindung mit einem oder mehreren anderen Kommunikationsbrückensystemen 200' durchzuführen, die
gleichzeitig eine Kommunikation zwischen einem oder mehreren anderen
Steuercomputern, die von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen mitgeführt werden,
und dem Fernsystem durchführen.
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Der
von dem DSP 224 getragene Flash-Speicher ist umprogrammierbar
als eine für
sich stehende Funktion und ist außerhalb des Systems 200' entweder durch
den RS-232-Transceiver 218 oder
den USB-Controller/Transceiver 202' bei Ausführungsformen des Systems 200', die den USB-Controller/Transceiver 202' enthalten,
umprogrammierbar.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann der DSP 224 mit einem digitalen
DSP56F807-Signalprozessor
realisiert werden. Der DSP56F807 ist als integrierte Schaltung mit
einem Gehäuse
mit 160 Beinen erhältlich,
wobei die folgende Tabelle 4 eine I/O-Konfiguration des DSP56F807 wiedergibt,
wie sie sich auf das vorstehend gezeigte und beschriebene System 200' bezieht. Wo
zweckmäßig; sind
die Namen der I/O-Ports
oder Beine des DSP56F807 in Tabelle 4 durch Klammerausdrücke in Beziehung
zu ihren entsprechenden Ports oder I/Os gebracht, die in Zusammenhang
mit den 12–14 dargestellt
und erläutert
wurden.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 15 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine Ausführungsform
eines Prozesses oder Algorithmus zur Informationsübertragung
von einem oder beiden der J1708- und J1939-Fahrzeugkommunikationsnetze
(entweder unabhängig
oder gleichzeitig) zu einem zur Kommunikation nach dem RS-232-Kommunikationsprotokoll
ausgelegten Fernsystem oder einer Ferneinheit 225 über das
Kommunikationsbrückensystem 200' der 11- 14 darstellt. Der Algorithmus
beginnt bei Schritt 1102, und bei Schritt 1104 werden
serielle Informationen, die von einem oder mehreren von dem Fahrzeug 100 mitgeführten Steuercomputern
erzeugt werden, seitens des Kommunikationsbrückensystems 200' über eines
oder beide der zwei Fahrzeugkommunikationsnetze empfangen, die vorstehend
mit Bezug auf die 12–14 beschrieben
wurden. Das erste Fahrzeugkommunikationsnetz ist das SAE J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 , das zur Kommunikation nach dem SAE
J1587-Kommunikationsprotokoll ausgelegt ist und über die Kommunikationsverbindung 1201 mit dem J1708/RS-485-Transceiver 216 gekoppelt
ist. Bei Schritt 1104 können
die empfangenen seriellen Informationen serielle Informationen umfassen,
die vom Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 geführt und
an den I/Os J1708+ und J1708– des
J1708/RS-485-Transceivers 216 empfangen wurden. Das zweite
Fahr zeugkommunikationsnetz ist das SAE J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N , das zur Kommunikation nach dem SAE
J1939-Kommunikationsprotokoll ausgelegt ist und über die Kommunikationsverbindung 120N mit dem CAN-Transceiver 214 gekoppelt
ist. Bei Schritt 1104 können
die empfangenen seriellen Informationen serielle Informationen umfassen,
die vom Fahrzeugkommunikationsnetz 108N geführt und an
den I/Os J1939+ und J1939– des
CAN-Transceivers 214 empfangen wurden. In jedem Fall wandelt
der J1708/RS-485-Transceiver 216 alle seriellen Daten,
die an ihn geliefert wurden, so um, wie es für eine Verarbeitung durch die
serielle Kommunikationsschnittstelle (SCI) J1587 des DSP 224 erforderlich
ist, und der CAN-Transceiver 214 wandelt alle seriellen
Daten, die an ihn geliefert werden, so um, wie es erforderlich ist für eine Verarbeitung
durch die CAN-Controllerschnittstelle CAN des DSP 224.
Danach werden bei Schritt 1106 die umgewandelten seriellen
Daten seitens einer oder beider der J1587 SCI und der CAN-Controllerschnittstelle
CAN des DSP 224 empfangen.
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Nach
dem Schritt 1106 geht der Prozess weiter zu Schritten 1108–1110,
wo der DSP 224 die J1587 SCI und/oder seinen CAN-Controller
nach neuen Daten in einem kontinuierlichen Abfragezyklus abfragt.
(Der vollständige
Abfragezyklus umfasst das Abfragen auch aller anderen Schnittstellen).
Während
jedes Zyklus werden jegliche neuen Rohdaten bei Schritt 1112 gelesen
und in einem Datenspeicher gespeichert, der entweder dem DSP 224,
der Hilfsspeichereinheit 244 oder einem anderen externen
Speicher zugeordnet sein kann. Hinsichtlich seines CAN-Controllers
kann der DSP 224 alternativ warten und so, wie soeben beschrieben,
bei Schritt 1112 auf eine Unterbrechung ansprechen, die
von dem CAN-Controller im DSP 224 erzeugt wird, wenn Daten
seitens desselben empfangen werden. In jedem Fall sind sowohl Abfragesoftware
als auch Unterbrechungsbehandlungsroutinen in der Fachwelt wohlbekannt,
und ein Fachmann wird erkennen, dass beide Vorgehensweisen implementiert
werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Anschließend setzt
bei Schritt 1114 der DSP 224 jegliche vom J1708/RS-485-Transceiver 216 und/oder
vom CAN-Transceiver 214 empfangenen Rohdaten zu Nachrichten
zusammen, wobei der DSP 224 bei Schritt 1116 ermittelt,
ob irgendwelche dieser Nachrichten zur Übertragung zu einem Fernsystem
oder einer Ferneinheit 225 über eine RS-232-Kommunikatonsverbindung
bestimmt sind. Falls nicht, werden die Nachrichten bei Schritt 1118 verworfen.
Bei Ausführungsformen
des Systems 200',
die den USB-Controller/Transceiver 202' enthalten, kann ein zusätzlicher
Entscheidungsschritt zwischen die Schritte 1116 und 1118 eingefügt sein,
bei dem der DSP 224 eine Feststellung macht, ob irgendwelche
der Nachrichten, die nicht zur RS- 232-Übertragung
bestimmt sind, stattdessen zur Übertragung über eine
USB-Kommunikationsverbindung zu
einem Fernsystem oder einer Ferneinheit 225 bestimmt sind.
Falls nicht, kann der Prozess dann weitergehen zu Schritt 1118,
wo die Nachrichten verworfen werden. Falls jedoch Nachrichten zur
USB-Übertragung
zu einem Fernsystem oder einer Ferneinheit 225 bestimmt
sind, kann der Prozess weitergehen zu einem USB-Datenübertragungsprozess,
von dem eine beispielhafte Ausführungsform
nachfolgend in näherer
Einzelheit mit Bezug auf 17 erläutert wird.
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Im
Anschluss an Schritt 1116 rückt der Prozess vor zu Schritt 1120,
wo der DSP 224 die zusammengesetzten Nachrichten an seine
RS232 SCI sendet. Danach formatiert die RS232 SCI bei Schritt 1122 die
zusammengesetzten Nachrichten zu einem seriellen Bitstrom nach dem
RS-232-Kommunikationsprotokoll um. Daraufhin sendet bei Schritt 1124 der
DSP 224 die zusammengesetzten und umformatierten Nachrichten
zum RS-232-Transceiver 218, wie zuvor mit Bezug auf 14 beschrieben, und nach dem Schritt 1124 geht
der Prozess weiter zu Schritt 1126, wo der RS-232-Transceiver 218 die
zusammengesetzten, nach dem RS-232-Kommunikationsprotokoll umformatierten
Nachrichten über
einen geeigneten der Kommunikationswege 2151–215M an eine mit dem RS-232-Transceiver 218 gekoppelte
RS-232-Kommunikationsschnittstelle des
Fernsystems oder der Ferneinheit 225 übermittelt. Nach dem Schritt 1126 oder
dem Schritt 1118 endet der Prozess bei Schritt 1128 und
kehrt zum „Start"-Schritt 1102 zurück.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 16 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine Ausführungsform
eines Prozesses oder Algorithmus zur Informationsübertragung
von dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225, das bzw. die
zur Kommunikation nach dem RS-232-Kommunikationsprotokoll konfiguriert
ist, über
das Kommunikationsbrückensystem 200' der 11–14 zu
dem J1708- oder J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
darstellt. Der Prozess beginnt bei Schritt 1152, und bei
Schritt 1154 werden serielle Informationen, die von dem Fernsystem
oder der Ferneinheit 225 gesendet wurden und nach dem RS-232-Kommunikationsprotokoll
konfiguriert sind, über
einen geeigneten der Kommunikationswege 2151–215M seitens des RS-232-Transceivers 218 empfangen,
der mit dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225 gekoppelt
ist. Danach liefert bei Schritt 1156 der RS-232-Transceiver
die seriellen Informationen zur RS232 SCI des DSP 224.
Nach Schritt 1156 geht der Prozess weiter zu Schritten 1158–1160,
wo der DSP 224 die RS232 SCI in einem kontinuierlichen
Abfragezyklus nach neuen Daten abfragt. Während jedes Zyklus werden bei
Schritt 1162 jegliche neuen Rohdaten gelesen und in einem
Datenspeicher gespeichert, welcher entweder dem DSP 224,
der Hilfsspeichereinheit 244 oder einem anderen externen
Speicher zugeordnet sein kann. Alternativ kann der DSP 224 warten
und so, wie soeben beschrieben, bei Schritt 1162 auf eine
Unterbrechung ansprechen, die seitens der RS-232 SCI im DSP 224 erzeugt
wird, wenn Daten von derselben empfangen werden. In jedem Fall sind
sowohl Abfragesoftware als auch Unterbrechungsbehandlungsroutinen
in der Fachwelt wohlbekannt, und ein Fachmann wird erkennen, dass
beide Vorgehensweisen implementiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen.
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Anschließend setzt
der DSP 224 bei Schritt 1164 alle vom RS-232-Transceiver 218 erhaltenen
Rohdaten zu Nachrichten zusammen, wobei der DSP 224 bei
Schritt 1166 ermittelt, ob irgendwelche der Nachrichten
zur Übertragung
zum J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz
oder zum J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt sind. Nachrichten,
die für
kein Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt sind, werden bei Schritt 1168 verworfen.
Für Nachrichten,
die entweder für
das J1708- oder
das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt sind, ist der DSP 224 dazu
betreibbar, nach dem Schritt 1166 solche Nachrichten bei
Schritt 1170 zu geeigneten Datenpaketen mit Adressen umzuformen.
Nachrichten, die für
das J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 nach dem SAE J1587-Kommunikationsprotokoll
umformatiert, und Nachrichten, die für das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt
sind, werden vom DSP 224 nach dem SAE J1939-Kommunikationsprotokoll
umformatiert.
-
Im
Anschluss an den Schritt 1170 geht der Prozess weiter zu
Schritt 1172, wo der DSP 224 die umformatierten
Datenpakete zu einem geeigneten Schnittstellenport sendet. Solche
Pakete, die für
das J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt sind, werden vom DSP 224 zu
dessen J1587 SCI gesendet, und solche Pakete, die für das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 zu dessen CAN-Controller
gesendet. Danach sendet der DSP 224 bei Schritt 1174 die
umformatierten Datenpakete zu einem geeigneten Transceiver zur Übertragung
zu einem entsprechenden der Fahrzeugkommunikationsnetze. Solche
Pakete, die für
das J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt sind, werden vom DSP 224 zum J1708/RS-485-Transceiver 216 gesendet,
und solche Pakete, die für
das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 zum CAN-Transceiver 214 gesendet.
Die Transceiver 216 und/oder 214 sind dazu betreibbar,
nach dem Schritt 1176 die zu ihnen vom DSP 224 gelieferten
Daten zu einem oder mehreren der vom Fahrzeug 100 mitgeführten und
mit einem oder beiden der Fahrzeugkommunikationsnetze gekoppelten
Steuercomputer zu übertragen.
Beispielsweise ist der J1708/RS-485-Transceiver 216 über die Kommunikationsverbindung 1201 mit dem J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 gekoppelt, wobei der J1708/RS-485-Transceiver dazu
betreibbar ist, bei Schritt 1176 die ihm vom DSP 224 zugeführten Daten,
die zur Kommunikation nach dem SAE J1587-Kommunikationsprotokoll
konfiguriert sind, zu einem oder mehreren mit dem J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 gekoppelten fahrzeuginternen Steuercomputern
zu übermitteln.
In gleicher Weise ist der CAN-Transceiver 214 über die
Kommunikationsverbindung 120N mit
dem J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N gekoppelt,
wobei der CAN-Transceiver 214 dazu betreibbar ist, bei Schritt 1176 die
ihm vom DSP 224 zugeführten
Daten, die zur Kommunikation nach dem SAE J1939-Kommunikationsprotokoll konfiguriert
sind, zu einem oder mehreren mit dem J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N gekoppelten fahrzeuginternen Steuercomputern
zu übermitteln.
Der Prozess geht vom Schritt 1176 oder vom Schritt 1168 weiter
zu Schritt 1178, wo der Prozess endet und dann zum „Start"-Schritt 1152 zurückkehrt.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 17 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine Ausführungsform
eines Prozesses oder Algorithmus zur Informationsübertragung
von einem oder beiden der J1708- und J1939-Fahrzeugkommunikationsnetze
(entweder unabhängig
oder gleichzeitig) über
das Kommunikationsbrückensystem 200' der 11–14 zu
einem zur Kommunikation nach dem USB-Kommunikationsprotokoll konfigurierten Fernsystem
oder einer Ferneinheit 225 darstellt. Der Algorithmus beginnt
bei Schritt 1202, und bei Schritt 1204 werden
serielle Informationen, die von einem oder mehreren von dem Fahrzeug 100 mitgeführten Steuercomputern
erzeugt werden, seitens des Kommunikationsbrückensystems 200' über eines
oder beide der zwei vorstehend mit Bezug auf die 12–14 beschriebenen
Fahrzeugkommunikationsnetze empfangen. Das erste Fahrzeugkommunikationsnetz
ist das SAE J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 , das zur Kommunikation nach dem SAE
J1587-Fahrzeugkommunikationsprotokoll
ausgelegt und über
die Kommunikationsverbindung 1201 mit
dem J1708/RS-485-Transceiver 16 gekoppelt ist. Bei Schritt 1204 können die
empfangenen seriellen Informationen serielle Informationen umfassen,
die vom Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 geführt und
an den I/Os J1708+ und J1708– des
J1708/RS-485-Transceivers 216 empfangen werden. Das zweite Fahrzeugkommunikationsnetz
ist das SAE J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N ,
das zur Kommunikation nach dem SAE J1939-Fahrzeugkommunikationsprotokoll
ausgelegt ist und über
die Fahrzeugkommunikationsverbindung 120N mit
dem CAN-Transceiver 214 gekoppelt
ist. Bei Schritt 1204 können
die empfangenen seriellen Informationen serielle Informationen umfassen,
die vom Fahrzeugkommunikationsnetz 108N geführt und
an den I/Os J1939+ und J1939– des
CAN-Transceivers 214 empfangen werden. In jedem Fall wandelt
der J1708/RS-485-Transceiver 216 alle ihm zugeführten seriellen
Daten so um, wie es erforderlich für eine Verarbeitung durch die
serielle Kommunikationsschnittstelle (SCI) J1587 des DSP 224 ist,
und der CAN-Transceiver 214 wandelt alle ihm zugeführten seriellen
Daten so um, wie es erforderlich für eine Verarbeitung durch die CAN-Controllerschnittstelle
CAN des DSP 224 ist. Danach werden bei Schritt 1206 die
umgewandelten seriellen Daten seitens einer oder beider der J1587
SCI und der CAN-Controllerschnittstelle CAN des DSP 224 empfangen.
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Nach
dem Schritt 1206 geht der Prozess weiter zu Schritten 1208–1210,
wo der DSP 224 die J1587 SCI und/oder seinen CAN-Controller
in einem kontinuierlichen Abfragezyklus nach neuen Daten abfragt.
(Der vollständige
Abfragezyklus umfasst das Abfragen auch aller anderen Schnittstellen).
Während
jedes Zyklus werden bei Schritt 1212 jegliche neuen Rohdaten
gelesen und in einem Datenspeicher gespeichert, welcher entweder
dem DSP 224, der Hilfsspeichereinheit 244 oder
einem anderen externen Speicher zugeordnet sein kann. Hinsichtlich
seines CAN-Controllers kann der DSP 224 alternativ warten
und so, wie soeben beschrieben, bei Schritt 1212 auf eine
Unterbrechung ansprechen, die von dem CAN-Controller im DSP 224 erzeugt wird,
wenn seitens desselben Daten empfangen werden. In jedem Fall sind
Abfragesoftware und Unterbrechungsbehandlungsroutinen in der Fachwelt
wohlbekannt, und ein Fachmann wird erkennen, dass beide Vorgehensweisen
implementiert werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Anschließend setzt
bei Schritt 1214 der DSP 224 alle vom J1708/RS-485-Transceiver 216 und/oder vom
CAN-Transceiver 214 erhaltenen Rohdaten zu Nachrichten
zusammen, wobei der DSP bei Schritt 1216 ermittelt, ob
irgendwelche dieser Nachrichten zur Übertragung zu einem Fernsystem
oder einer Ferneinheit 225 über eine USB-Kommunikationsverbindung
bestimmt sind. Falls nicht, werden die Nachrichten bei Schritt 1218 verworfen.
Bei Ausführungsformen
des Systems 200',
die sowohl den USB-Controller/Transceiver 202' als auch einen
RS-232-Transceiver 218 aufweisen, kann ein zusätzlicher
Entscheidungsschritt zwischen den Schritten 1216 und 1218 eingefügt sein,
bei dem der DSP 224 eine Feststellung macht, ob irgendeine
der nicht zur USB-Übertragung
bestimmten Nachrichten stattdessen zur Übertragung über eine RS-232-Kommunikationsverbindung
zu einem Fernsystem oder zu einer Ferneinheit 225 bestimmt
ist. Falls nicht, geht der Prozess dann weiter zu Schritt 1218,
wo alle Nachrichten verworfen werden. Falls jedoch irgendwelche
Nachrichten zur RS-232-Übertragung
zu einem Fernsystem oder einer Ferneinheit 225 bestimmt
sind, rückt
der Prozess vor zu einem RS-232-Datenübertragungsprozess, von dem
eine beispielhafte Ausführungsform
vorstehend mit Bezug auf 15 erläutert wurde.
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Im
Anschluss an den Schritt 1216 geht der Prozess weiter zu
Schritt 1220, wo der DSP 224 die zusammengesetzten
Nachrichten in Datenrahmen umformatiert, die zur Kommunikation nach
dem USB-Kommunikationsprotokoll ausgelegt sind, und anschließend sendet
der DSP 224 bei Schritt 1222 die zusammengesetzten
Nachrichten über
seinen ADBUS I/O-Port in der vorstehend beschriebenen Weise zum
USB-Controller/Transceiver 202'. Danach ermittelt
der USB-Controller/Transceiver 202' bei Schritt 1224, ob
die Rahmen als USB-Hostdatenrahmen oder USB-Gerätedatenrahmen konfiguriert
sind. Wenn sie UBS-Hostrahmen sind, geht der Prozess vom Schritt 1224 zu
Schritt 1226, wo der USB-Controller 202' in Kooperation
mit dem DSP 224 dessen USB-Kommunikationsport als Geräteport konfiguriert.
Alternativ kann der USB-Controller 202' in Kooperation mit dem DSP 224 bei
Schritt 1226 seinen USB-Kommunikationsport
als On-The-Go- (OTG) Port mit USB-Gerätefähigkeiten konfigurieren, wie
oben beschrieben. Falls bei Schritt 1224 die USB-Datenrahmen vom
USB-Controller/Transceiver 202' als USB-Gerätedatenrahmen
festgestellt werden, geht der Prozess vom Schritt 1224 weiter
zu Schritt 1228, wo der USB-Controller 202' in Kooperation
mit dem DSP 224 seinen USB-Kommunikationsport als Hostport
konfiguriert. Alternativ kann der USB-Controller 202' in Kooperation
mit dem DSP 224 bei Schritt 1228 seinen USB-Kommunikationsport
als On-The-Go- (OTG) Port mit beschränkten USB-Hostfähigkeiten
konfigurieren, wie oben beschrieben.
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In
jedem Fall rückt
der Prozess entweder von Schritt 1226 oder 1228 vor
zu Schritt 1230, wo der USB-Controller/Transceiver 202' die nach dem
USB-Kommunikationsprotokoll umformatierten Datenrahmen zu einer
USB-Kommunikationsschnittstelle des Fernsystems oder der Ferneinheit 225 übermittelt,
das bzw. die über
einen geeigneten der Kommunikationswege 2151–215M mit dem USB-Controller/Transceiver 202' gekoppelt ist.
Im Anschluss an den Schritt 1230 endet der Prozess bei
Schritt 1232 und kehrt zum „Start"-Schritt 1202 zurück.
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Bezugnehmend
nunmehr auf 18 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt,
das eine Ausführungsform
eines Prozesses oder Algorithmus zur Informationsübertragung
von dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225, das bzw. die
zur Kommunikation nach dem USB-Kommunikationsprotokoll ausgelegt
ist, über
das Kommunikationsbrückensystem 200' der 11- 14 zum J1708- oder J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
darstellt. Der Prozess beginnt bei Schritt 1252, und bei
Schritt 1254 werden serielle Informationen in Form von
Datenrahmen, die vom Fernsystem oder der Ferneinheit 225 gesendet
werden und nach dem USB-Kommunikationsprotokoll konfiguriert sind,
seitens des USB-Controllers/Transceivers 202' empfangen, der über einen
geeigneten der Kommunikationswege 2151–215M mit dem Fernsystem oder der Ferneinheit 225 gekoppelt
ist. Anschließend
fragt bei Schritten 1256–1258 der
DSP 224 den USB-Controller/Transceiver 202' in einem kontinuierlichen
Abfragezyklus nach neuen Daten ab. Während jedes Zyklus werden bei
Schritt 1260 jegliche neuen Rohdaten gelesen und in einem
Datenspeicher gespeichert, der dem DSP 224, der Hilfsspeichereinheit 244 oder
einem anderen externen Speicher zugeordnet sein kann. Alternativ
kann der DSP 224 warten und so, wie soeben beschrieben,
bei Schritt 1260 auf eine Unterbrechung ansprechen, die
von dem USB-Controller/Transceiver 202' erzeugt wird, wenn Daten seitens
desselben empfangen werden. In jedem Fall sind sowohl Abfragesoftware
als auch Unterbrechungsbehandlungsroutinen in der Fachwelt wohlbekannt,
und ein Fachmann wird erkennen, dass beide Vorgehensweisen implementiert
werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Anschließend setzt
der DSP 224 bei Schritt 1262 alle vom USB-Controller/Transceiver 202' erhaltenen Datenrahmen
zu Nachrichten zusammen, wobei der DSP 224 bei Schritt 1264 ermittelt,
ob irgendwelche der Nachrichten zur Übertragung entweder zum J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz
oder zum J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt sind. Nachrichten,
die für
kein Fahrzeugkommunikationsnetz bestimmt sind, werden bei Schritt 1266 verworfen.
Anschließend
an den Schritt 1264 ist der DSP 224 dazu ausgebildet,
für jede
Nachricht, die für
das J1708- oder das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt ist, diese Nachrichten bei Schritt 1268 in geeignete
Datenpakete mit Adressen umzuformatieren. Nachrichten, die für das J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 nach dem SAE J1587-Kommunikationsprotokoll
umformatiert, und solche Nachrichten, die für das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 nach dem SAE J1939-Kommunikationsprotokoll
umformatiert.
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Nach
dem Schritt 1268 geht der Prozess weiter zu Schritt 1270,
wo der DSP 224 die umformatierten Datenpakete zu einem
geeigneten Schnittstellenport sendet. Solche Pakete, die für das J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 zu dessen J1587 SCI gesendet,
und jene Pakete, die für
das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 zu dessen CAN-Controller gesendet.
Anschließend
sendet der DSP 224 bei Schritt 1272 die umformatierten
Datenpakete zu einem geeigneten Transceiver zur Übertragung zu einem entsprechenden
der Fahrzeugkommunikationsnetze. Jene Pakete, die für das J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, werden vom DSP 224 zum J1708/RS-485-Transceiver 216 gesendet,
während
diejenigen Pakete, die für
das J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz
bestimmt sind, vom DSP 224 zum CAN-Transceiver 214 gesendet
werden. Daraufhin sind die Transceiver 216 und/oder 214 bei
Schritt 1274 dazu betreibbar, die zu ihnen vom DSP 224 gelieferten
Daten zu einem oder mehreren der Steuercomputer zu liefern, die
vom Fahrzeug 100 mitgeführt
werden und mit einem oder beiden der Fahrzeugkommunikationsnetze
gekoppelt sind. Beispielsweise ist der J1708/RS-485-Transceiver 216 über die
Kommunikationsverbindung 1201 mit
dem J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 gekoppelt,
wobei der J1708/RS-485-Transceiver 216 bei Schritt 1274 dazu
betreibbar ist, die ihm vom DSP 224 zugeführten Daten,
welche Daten zur Kommunikation nach dem SAE J1587-Kommunikatinsprotokoll
konfiguriert sind, zu einem oder mehreren mit dem J1708-Fahrzeugkommunikationsnetz 1081 gekoppelten fahrzeuginternen Steuercomputern
zu übermitteln.
In ähnlicher
Weise ist der CAN-Transceiver 214 über die Kommunikationsverbindung 120N mit dem J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N gekoppelt, wobei der CAN-Transceiver 214 dazu
betreibbar ist, bei Schritt 1274 die ihm vom DSP 224 zugeführten Daten, welche
Daten zur Kommunikation nach dem SAE J1939-Kommunikationsprotokoll konfiguriert
sind, zu einem oder mehreren mit dem J1939-Fahrzeugkommunikationsnetz 108N gekoppelten fahrzeuginternen Steuercomputern
zu übermitteln.
Der Prozess geht vom Schritt 1274 oder vom Schritt 1266 weiter
zu Schritt 1276, wo der Prozess endet und dann zum „Start"-Schritt zurückkehrt.
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Die
hier beschriebenen illustrativen Ausführungsformen sind beispielhaft
und sollen die beanspruchte Erfindung in keiner Weise beschränken. Wenngleich
bestimmte Anwendungen als besonders geeignet zur Verwendung mit
der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, wird sie als nützlich auch
bei anderen Anwendungen angesehen. Tatsächlich gibt es – wenn überhaupt – nur wenige
Brennkraftmaschinenanwendungen, bei denen die vorliegende Erfindung
nicht irgendeinen Vorteil bieten würde. Hersteller von Motoren
und Motorcontrollern können
die Wahl treffen, die vorliegende Erfindung in allen Motoren ungeachtet
der Anwendung einzubauen.
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Zusammenfassung
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Eine
Kommunikationsbrücke
zwischen einem von einem Fahrzeug mitgeführten und zur Kommunikation
nach einem ersten Protokoll ausgelegten Kommunikationsnetz und einem
zur Kommunikation nach einem zweiten Protokoll ausgelegten Fernsystem
umfasst eine zur Kopplung mit dem Kommunikationsnetz ausgelegte
erste Schnittstelle, eine zur Kopplung mit dem Fernsystem ausgelegte
zweite Schnittstelle sowie einen digitalen Signalprozessor (DSP),
welcher zur Abarbeitung mehrerer Operationen pro Befehlszyklus ausgelegt ist.
Der DSP empfängt
Informationen über
die erste Schnittstelle von dem Kommunikationsnetz, wandelt diese Informationen
auf das zweite Protokoll um und überträgt die auf
das zweite Protokoll umgewandelten Informationen über die
zweite Schnittstelle zu dem Fernsystem. Ferner empfängt der
DSP Informationen über
die zweite Schnittstelle von dem Fernsystem, wandelt diese Informationen
auf das erste Protokoll um und überträgt die auf
das erste Protokoll umgewandelten Informationen über die erste Schnittstelle
zu dem Kommunikationsnetz.
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