DE19739357A1

DE19739357A1 - Datenein- und Ausgabegerät für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zum Überwachen und Steuern von in einem Kraftfahrzeug befindlichen Funktionsmodulen

Info

Publication number: DE19739357A1
Application number: DE1997139357
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl Ing Blaesing
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: DE19739357B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Datenein- und Ausgabege räten (Terminalmodulen), die in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.

Derartige Terminalmodule umfassen zumeist einen Bildschirm, etwa einen Flachbildschirm als Display und ein oder mehrere Bedienelemente. Ein solches Terminalmodul wird beispielsweise im Zusammenhang mit einem Routenplaner unter Verwendung des Global-Positioning-Systems (GPS) eingesetzt. Da bei dient das Display zum Darstellen von auf einem Spei chermodul, etwa einer CD-Rom gespeicherten digitalen Kartenausschnit ten. Über die Bedienelemente gibt ein Benutzer sein gewünschtes Fahr ziel ein; auf dem Display erscheint dann derjenige Kartenausschnitt, der dem Benutzer die kürzeste oder schnellste Streckenverbindung darstellt. Die Steuerung eines solchen Systems erfolgt mit Hilfe einer CPU.

In Kraftfahrzeugen können sich mehrere Funktionsmodule, etwa ein GP- System und ein Radio befinden, die jeweils ein eigenes Display verwen den. Da jedoch derjenige Bereich im Blickwinkel eines Fahrzeuglenkers begrenzt ist, in welchem er, ohne die Sicherheit beim Fahren zu gefähr den, solche Displays erfassen kann, ist man bemüht, einen einzigen Bild schirm bzw. eine Displayeinheit zu verwenden, auf der die Bedienungs oberflächen unterschiedlicher Funktionsmodule abbildbar sind. Zu diesem Zweck bestünde grundsätzlich die Möglichkeit, eine kraftfahrzeugzentrale Datenverarbeitungsanlage (Bordcomputer) zu verwenden, an die sowohl die Funktionsmodule als auch die Bedienelemente sowie das Display an geschlossen sind. Der Bordcomputer ist bei einer solchen Ausgestaltung verantwortlich für den Aufbau der Bildschirmgraphik sowie für die Aus wertung der Bedienelemente bzw. der Bedienelementänderungen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, daß der Bordcomputer über alle ange schlossenen Funktionsmodule sowie insbesondere über die von den Funktionsmodulen übergebenen Parameter informiert sein muß. Dies führt jedoch zu dem Nachteil, daß die einzelnen Funktionsmodulhersteller zu mindest dem Bordcomputerhersteller sämtliche dieser Parameter mitteilen müssen. Dies ist zu einem von den Funktionsmodulherstellern uner wünscht und zum anderen ist ein Austausch des einen Funktionsmoduls gegen ein weiteres Funktionsmodul nur dann möglich, wenn das neu ein gesetzte Funktionsmodul selbst sowie mit allen seinen Parametern in dem Bordcomputer bekannt sind.

Der Aufbau der Bedienoberfläche am Display erfolgt zwar durch den Bordcomputer, jedoch wird durch den Bordcomputer diejenige Bedien oberfläche aufgebaut, die einem einzelnen Funktionsmodul zugeordnet ist. Bei Verwendung von mehreren Funktionsmodulen besteht die Schwie rigkeit, daß sich ein Bediener mit den unterschiedlichen Symbolen der unterschiedlichen Funktionsmodule auskennen muß. Gerade beim Fahren eines Kraftfahrzeuges können hierbei jedoch Verwechslungen vorkom men.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Terminalmodul für Kraftfahrzeuge vorzu schlagen, gemäß dem nicht nur eine für sämtliche Funktionsmodule ein heitliche Bedienoberfläche aufbaubar ist, sondern bei dem einzelne Funk tionsmodule ohne großen Aufwand gegen andere austauschbar sind.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überwachen und Steuern von in einem Kraftfahrzeug befindlichen Funkti onsmodulen mittels eines Datenein- und Ausgabegerätes vorzuschlagen, gemäß dem nicht nur eine für sämtliche Funktionsmodule einheitliche Be dienoberfläche aufbaubar ist, sondern bei dem einzelne Funktionsmodule ohne großen Aufwand gegen andere austauschbar sind.

Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Datenein- und Ausgabegeräte (Terminalmodul) für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist, umfassend ein oder mehrere Bedienelemente zum Steu ern von mehreren im Kraftfahrzeug vorhandenen Funktionsmodulen, ei nen Bildschirm, eine Speichereinheit, in der auf dem Bildschirm anzuzei gende graphische Elemente abrufbar abgelegt sind, eine Prozessoreinheit zur Darstellung der graphischen Benutzeroberfläche auf dem Bildschirm, zur Auswertung der Bedienelemente und zur Kommunikation mit den Funktionsmodulen, von welcher Prozessoreinheit die in der Speicherein heit abgelegten graphischen Elemente abrufbar sind, welchem Terminal modul eine elektrische und eine protokollarische Schnittstelle zu einem BUS-System zugeordnet ist, an dem die von dem Terminalmodul zu überwachenden bzw. zu steuernden Funktionsmodule angeschlossen sind.

Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ver fahren zum Überwachen und Steuern von in einem Kraftfahrzeug befindli chen Funktionsmodulen mittels eines Datenein- und Ausgabegerätes (Terminalmodul) gelöst, welches mit dem Funktionsmodul über ein BUS- System elektrisch und protokollarisch verbunden ist und im Überwa chungsmodus folgende Schritte umfaßt:

- Anmelden eines Funktionsmoduls bei der Prozessoreinheit des Termi nalmoduls zum Starten einer Datenübermittlung bzw. einer Kommuni kation,
- Übermitteln von Daten von einem Funktionsmodul an die Prozes soreinheit in einer Seitenbeschreibungssprache unter Verwendung ei nes high-level-Kommunikationsprotokolls,
- Auswerten der übermittelten Daten von der Prozessoreinheit und Ab rufen eines oder mehrerer graphischer Elemente zum Aufbau einer am Bildschirm anzuzeigenden Bedienoberfläche

und welches Verfahren folgende Schritte im Steuermodus umfaßt:

- Betätigen eines Bedienelementes zum Ansteuern eines Funktionsmo duls,
- Auswerten der Bedienelementänderung durch die Prozessoreinheit,
- Ansteuern des Funktionsmoduls durch die Prozessoreinheit.

Durch Verwenden eines Terminalmoduls, welches einen Bildschirm, Be dienelemente sowie eine Prozessoreinheit umfaßt, ist das Terminalmodul als intelligentes Terminalmodul ausgestaltet. Durch das zusätzliche Vor sehen einer protokollarischen Schnittstelle, vorzugsweise eines high-level- Kommunikationsprotokolls kann eine Kommunikation zwischen dem Ter minalmodul und einem Funktionsmodul derart erfolgen, daß eine Steue rung des Aufbaus der Bedienoberfläche ausgehend von den einzelnen Funktionsmodulen möglich ist. Damit der von den Funktionsmodulen ge steuerte Aufbau der Bedienoberfläche auch bei unterschiedlichen Funkti onsmodulen durch einheitliche graphische Elemente darstellbar ist, ist dem Terminalmodul eine Speichereinheit zugeordnet, in der die auf dem Bildschirm darzustellenden graphischen (Stil) Elemente abrufbar abgelegt sind. Mit einer solchen Einheit läßt sich dann die Bedienoberfläche gra phisch einheitlich darstellen. Diese einheitliche graphische Darstellung der am Display angezeigten Bedienoberfläche für alle Funktionsmodule er laubt dann eine fahrzeugspezifische Ausgestaltung dieser Elemente. So können diese beispielsweise bei einem Sportwagen eher sportlich und bei einer Limousine eher schlicht ausgestaltet sein. Diese Symbole lassen sich in einer sogenannten graphical-primitives-library ohne großen Spei cheraufwand in dem Speichermodul abrufbar hinterlegen.

Zum Steuern der einzelnen Funktionsmodule über die Bedienelemente kann vorgesehen sein, die einzelnen Funktionsmodule beispielsweise als Buttons auf dem Bildschirm darzustellen, bei deren Betätigung dann die für dieses Funktionsmodell verwendete Bedienoberfläche mit den für alle Funktionsmodule einheitlichen graphischen Symbolen aufgebaut wird.

Die sich daraus ergebenden Vorteile sind zum einen die modulbezogene Beschreibung der Bedienoberfläche, wodurch die Modulhersteller den von ihnen gewählten Aufbau verwenden können, und zum anderen die fahr zeugspezifische und somit Funktionsmodul übergreifend einheitliche Ver wendung von Steuersymbolen. Durch Verwendung einer protokollarischen Schnittstelle, wobei bevorzugt eine Seitenbeschreibungssprache ver gleichbar dem HTML-Standard aus dem Internet verwendet wird, sind die Funktionsmodulhersteller lediglich darin gefordert, eine solche Sprache für ihre Kommunikation zu verwenden. Eine Offenlegung der gesamten Steuerung ihres Funktionsmoduls ist nicht notwendig.

Von besonderem Vorteil ist bei einem solchen an ein BUS-System ange schlossenen Terminalmodul die problemlose Austauschbarkeit eines Funktionsmoduls gegen ein anderes Funktionsmodul, insbesondere ge gen ein solches eines anderen Funktionsmodulsherstellers, sofern auch dieses eine Datenübertragung in der verwendeten Seitenbeschreibungs sprache vorsieht.

Weitere Vorteile der Erfindung sowie Weiterbildungen sind Bestandteil der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispieles.

Fig. 1 zeigt ein schematisiertes Blockschaltbild eines Terminalmoduls 1, das an ein BUS-System 2 angeschlossen ist. An das BUS-System 2 sind ferner mehrere Funktionsmodule 3, 4, 5, 6, 7 zugeordnet und angeschlos sen, wobei das Funktionsmodul 3 ein Bordcomputer, das Funktionsmodul 4 ein Telefon, das Funktionsmodul 5 ein GP-System, das Funktionsmodul 6 eine Klimaanlage und das Funktionsmodul 7 eine Radio-TV-Einheit ist. Die Kommunikation zwischen dem Terminalmodul 1 und den Funktions modulen 3, 4, 5, 6, 7 erfolgt über ein sogenanntes high-level-Kom munikationsprotokoll in einer Seitenbeschreibungssprache.

Das Terminalmodul 1 umfaßt eine Prozessoreinheit 8, zwei Bedienele mente 9, 9', einen Flachbildschirm 10 sowie ein Speichermodul 11. Die Prozessoreinheit 8 dient zur Darstellung der graphischen Benutzerober fläche, zur Auswertung der Bedienelemente und zur Kommunikation mit den Funktionsmodulen 3, 4, 5, 6, 7. Ferner hat die Prozessoreinheit 8 Zu griff auf das Speichermodul 11 zum Abrufen der in dem Speichermodul 11 hinterlegten graphischen Grundelemente, die die graphischen Stilele mente, etwa Knöpfe, Schieberegler oder dergleichen enthält, welche auf dem Flachbildschirm 10 dargestellt werden sollen. Durch Verwendung der Seitenbeschreibungssprache zur Kommunikation zwischen dem Termi nalmodul 1 und den einzelnen Funktionsmodulen 3, 4, 5, 6, 7 können die se hinterlegten Grundelemente einheitlich für alle Funktionsmodule 3, 4, 5, 6, 7 verwendet werden. Die hinterlegten graphischen Elemente sind somit funktionsmodulunabhängig und können speziell dem Design eines bestimmten Fahrzeuges angepaßt sein.

Das an das BUS-System 2 angeschlossene Terminalmodul 1 funktioniert wie folgt:
Wird beispielsweise das im Kraftfahrzeug befindliche Telefon 4 als Funkti onsmodul angerufen, kann der Fahrzeuglenker beispielsweise durch Klin geln auf den eingehenden Anruf aufmerksam gemacht werden. Die gleichzeitig mit den eingehenden Anruf eingehende Information, etwa die Telefonnummer des Anrufers oder dessen Namen wird dann auf dem Flachbildschirm 10 dadurch angezeigt, daß von dem Telefon 4 zunächst ein Anmeldesignal an die Prozessoreinheit 8 übermittelt wird. Dieses An meldesignal durchläuft zunächst eine Prioritätsprüfung hinsichtlich des Prioritätsranges der von dem Telefon 4 auf dem Flachbildschirm 10 zu übermittelnden Daten. Bei Feststellung, daß auf dem Flachbildschirm 10 keine Anzeige von Daten mit einer höheren Priorität erfolgt, wird die von dem Telefon 4 empfangene Nachricht an die Prozessoreinheit 8 übertra gen. Handelt es sich dabei beispielsweise um eine Zahlenfolge können dann die benötigten Zahlen hinsichtlich ihrer graphischen Ausgestaltung aus dem Speichermodul 11 abgerufen werden und auf dem Flachbild schirm 10 angezeigt werden.

Entsprechend verhält es sich, wenn beispielsweise die Lautstärke des Radios 7 geregelt werden soll. Mit Hilfe des Bedienelementes 9 erfolgt zunächst ein Aufruf des Funktionsmoduls 7 (Radio), woraufhin auf dem Flachbildschirm 10 entsprechende, dem Speichermodul 11 entnommene Stilelemente zur Darstellung der Lautstärkeregelung erscheinen. Diese Regelung (leise-laut) und deren stilistische Darstellung, entspricht dersel ben Darstellung, die beispielsweise beim Steuern der Klimaanlage (kalt-warm) benötigt wird.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an das BUS- System 2 ebenfalls ein Bordcomputer 3 angeschlossen, so daß sämtliche Kommunikationen zwischen dem Terminalmodul 1 und einem der Funkti onsmodule 4, 5, 6 oder 7 über den Bordcomputer 3 laufen können. Auf diese Weise kann die Rechenleistung des Bordcomputers den einzelnen Funktionsmodulen 4, 5, 6, 7 zukommen und bestimmte funktionelle Zu sammenhänge zwischen einzelnen Funktionsmodulen oder anderen am Bordcomputer 3 angeschlossenen Einheiten steuern.

Bezugszeichenliste

1

Terminalmodul

2

BUS-System

3

Bordcomputer

4

Telefon

5

GP-System

6

Klimaanlage

7

Radio-TV-Einheit

8

Prozessoreinheit

9

Bedienelement

9

' Bedienelement

10

Flachbildschirm

11

Speichermodul

Claims

1. Datenein- und Ausgabegerät (Terminalmodul) für Kraftfahrzeuge umfassend ein oder mehrere Bedienelemente (9, 9') zum Steuern von mehreren im Kraftfahrzeug vorhandenen Funktionsmodulen (3, 4, 5, 6, 7), einen Bildschirm (10), eine Speichereinheit (11), in der auf dem Bildschirm (10) anzuzeigende graphische Elemente abruf bar abgelegt sind, eine Prozessoreinheit (8) zur Darstellung der graphischen Benutzeroberfläche auf dem Bildschirm (10), zur Aus wertung der Bedienelemente (9, 9') und zur Kommunikation mit den Funktionsmodulen (3, 4, 5, 6, 7), von welcher Prozessoreinheit (8) die in der Speichereinheit (11) abgelegten graphischen Elemente abrufbar sind, welchem Terminalmodul (1) eine elektrische und ei ne protokollarische Schnittstelle zu einem BUS-System (2) zuge ordnet ist, an dem die von dem Terminalmodul (1) zu überwachen den bzw. zu steuernden Funktionsmodule (3, 4, 5, 6, 7) ange schlossen sind.

2. Terminalmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Kommunikation zwischen dem Terminalmodul (1) und den Funktionsmodulen (3, 4, 5, 6, 7) verwendete Protokoll ein high-level- Kommunikationsprotokoll ist.

3. Terminalmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die von dem Terminalmodul (1) von dem oder den Funkti onsmodulen (3, 4, 5, 6, 7) empfangenen Daten in einer Seitenbe schreibungssprache sind.

4. Terminalmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß jedem Funktionsmodul (3, 4, 5, 6, 7) bei seiner Anmeldung beim Terminalmodul (1) eine Priorität zugeordnet ist, mit welcher dieses auf das Terminalmodul (1) zurückgreift.

5. Verfahren zum Überwachen und Steuern von in einem Kraftfahr zeug befindlichen Funktionsmodulen (3, 4, 5, 6, 7) mittels eines Datenein- und Ausgabegerätes (Terminalmodul) (1) gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, welches mit den Funktionsmodulen (3, 4, 5, 6, 7) über ein BUS-System (2) elektrisch und protokollarisch verbun den ist, mit folgenden Schritten im Überwachungsmodus:

- Anmelden eines Funktionsmoduls (3, 4, 5, 6, 7) bei der Prozes soreinheit (8) des Terminalmoduls (1) zum Starten einer Daten übermittlung bzw. einer Kommunikation,
- Übermitteln von Daten von einem Funktionsmodul (3, 4, 5, 6, 7) an die Prozessoreinheit (8) in einer Seitenbeschreibungssprache unter Verwendung eines high-level-Kommunikationsprotokolls,
- Auswerten der übermittelten Daten von der Prozessoreinheit (8) und Abrufen eines oder mehrerer graphischer Elemente zum Aufbau einer am Bildschirm anzuzeigenden Bedienoberfläche und mit folgenden Schritten im Steuermodus:
- Betätigen eines Bedienelementes (9, 9') zum Ansteuern eines Funktionsmoduls (3, 4, 5, 6, 7),
- Auswerten der Bedienelementänderung durch die Prozessorein heit (8),
- Ansteuern des Funktionsmoduls (3, 4, 5, 6, 7) durch die Prozes soreinheit (8).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungs- und Steuersignale einer an dem BUS-System (2) angeschlossenen Datenverarbeitungsanlage (3) zugeführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anmelden eines Funktionsmoduls (3, 4, 5, 6, 7) bei der Pro zessoreinheit (8) eine Prioritätsüberprüfung hinsichtlich des Priori tätsranges der zu übermittelnden Daten des Funktionsmoduls (3, 4, 5, 6, 7) durchgeführt wird.