DE4343624A1 - Verfahren zur Datenübermittlung in Ausrichtungsvorrichtungen und Ausgleichsvorrichtungen zur Realisierung des Verfahrens - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Datenübermittlung in Ausrichtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge und Ausgleichvorrichtungen zur Realisierung des Verfahrens.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die geeignet sind zum Messen der Winkel, die die Räder eines Kraftfahrzeuges mit der geometrischen Achswelle des Fahrzeuges selbst und/oder mit der Getriebewelle und mit dem Gelände bilden, allgemein bekannt als Konvergenzwinkel, Neigungswinkel des Rades, Belastungswinkel der Strebe, Neigungswinkel des Achsschenkels. Überdies werden an einen Bodenstück auf Informationen geliefert, um eventuelle Falscheinstellungen zu korrigieren und die genannten Winkel wieder in ihre optimale Werte zu bringen.

Zur Durchführung der obengenannten Messungen werden Konvergenz- und Neigungstransduktoren verbunden mit, an den Felgen der Kraftfahrzeugräder angebrachten Meßvorrichtungen verwendet.

Diese Meßvorrichtungen sind mit einer internen Verarbeitungseinheit versehen, die mit der zentralen Verarbeitungseinheit in Verbindung steht, welche ihrerseits durch ein dafür vorgesehenes Programm kontrolliert wird und geeignet ist, die erhaltenen Daten zu verarbeiten und nützliche Angaben über ein Sichtgerät an den Bedienungsmann zu übermitteln, wie aus dem amerikanischen Patentanspruch US 4 594 789 ersichtlich ist. Dennoch ist der Austausch von Informationen zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit und den, an die einzelnen Meßvorrichtungen angegliederten, peripherischen Verarbeitungseinheiten ziemlich komplex, sei es weil mehrpolige Verbindungskabel, die ein Hindernis für den Bedienungsmann darstellen und sich verwickeln können, notwendig sind, oder weil sich die Übertragung von Informationen selbst als kompliziert erweist.

Um eine Verbindung in beiden Richtungen zwischen der zentralen Einheit und den peripherischen Einheiten zu erreichen sind in der Tat drei Serien-Linien notwendig: eine Linie für die Übertragung von der zentralen Einheit an die peripherischen Einheiten, eine Linie für die Übertragung von den peripherischen Einheiten an die zentrale Einheit, und eine Linie für die Kontrolle der Übertragung und der Auswahl der, für die Verbindung geeignete Einheit.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist, obengenannte Mängel zu beseitigen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu verwirklichen, die die Durchführung der obenerwähnten Vorgänge auf vereinfachte Art ermöglichen, und dies unter Anwendung einer einzigen Serien-Linie für die Verbindung in beiden Richtungen zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit und den peripherischen Verarbeitungseinheiten. Weiterer Zweck dieser Erfindung besteht darin, die Anwendung von mehrpoligen Kabeln für die genannte Übertragung zu vermeiden.

O. g. Zwecke werden von der Ausrichtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, vollkommen erreicht; ihre Eigenschaften gehen aus dem Inhalt der nachfolgenden Patentansprüchen hervor und sind besonders dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit und den peripherischen Datenverarbeitungseinheiten über eine ringförmige Struktur erfolgt, in der die Informationsdaten nur in einer einzigen Richtung zirkulieren und in der Gesamtheit eine Verbindung in zwei Richtungen realisieren, die sich jedoch in den einzelnen Abschnitten des Ringes zwischen der Datenverarbeitungseinheit und der sofort nachfolgenden als Übertragung in einer Richtung oder Simplex erweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Übertragung von Daten in Ausrichtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge, das gemäß den nachfolgenden Patentansprüchen gekennzeichnet ist.

Diese und andere Eigenschaften werden durch die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Konstruktionsform, die in den beiliegenden Zeichnungen nur als Beispiel und nicht einschränkend dargestellt ist, besser hervorgehoben:

Fig. 1 stellt die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit schematisch dar;

Fig. 2 zeigt das Übertragungsprotokoll;

Fig. 3 und 4 zeigen in schematischer Form einen Infrarot-Sender bzw. einen Infrarot-Empfänger als Bestandteile der Vorrichtung.

In Fig. 1 sind mit 1 vier Meßvorrichtungen bezeichnet, die an den vier, nicht abgebildeten Rädern eines Fahrzeuges angebracht sind.

Diese Meßvorrichtungen eignen sich zum Feststellen einer Serie von Winkelmaßen, wie z. B.: Konvergenzwinkel, Neigungswinkel des Rades, Belastungswinkel der Strebe, Neigungswinkel des Achsschenkels, und dies durch allgemein bekannte Mittel, die Sensore oder Konvergenz- und Neigungs-Transduktore aufweisen. Die Meßvorrichtungen 1 sind normalerweise im Innern mit eigenen peripherischen Datenverarbeitungseinheiten ausgestattet, die fähig sind, eine Verbindung mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit 3 herzustellen.

Die, von den Meßvorrichtungen 1 für jedes der vier Räder durchgeführten Winkelmessungen werden an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 3 weitergeleitet, die unter der Kontrolle eines Programmes die obengenannten Maße auswertet und die obenerwähnten Winkelmaße zusammen mit nützlichen Informationen zum korrigieren von eventuellen, falschen Winkelwerten und deren Einstellung auf die vorgeschriebenen Werte über ein Sichtgerät 2 an einen Bedienungsmann weiterleitet.

Die zentrale Einheit 3 liefert z. B. die optimalen Werte der Winkel, visuelle Angaben über Art und Stelle, wo ein Eingreifen notwendig ist, führt eine Diagnostik über den Zustand des auszurichtenden Kraftfahrzeuges und eine eventuelle Datenbank der Kunden, in der die durchgeführten Eingriffe eines jeden Fahrzeuges gespeichert sind.

Die zentrale Datenverarbeitungseinheit komuniziert mit den peripherischen Verarbeitungseinheiten, wie dem Sichtgerät 2, einer oder mehreren Druckvorrichtungen, magnetischer Speichereinheit, Tastatur oder optischen Schreibern 5 und eventuellen externen Verarbeitern, um Funktionen oder Wartungseingriffe und/oder Kurrenthaltung vergangener Art zu ermöglichen, z. B. über ein MODEM.

Die durchgeführten Messungen der einzelnen Konvergenzsensoren (von bekannter Art) werden an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 3 weitergeleitet, wo sie über ein, in ihr enthaltenem Programm verarbeitet werden, um Informationen zu erhalten über: Konvergenz der vier Räder, gesamte vordere und hintere Konvergenz, Winkel von Schub und vorderer sowie hinterer Achswellenveränderung.

Die Neigungssensoren, auch diese sind von bekannter Art, werden zum Messen der Neigung der Räder verwendet und zum Überprüfen der Nivellierungsbedingung der Meßvorrichtung 1, die mit dem Rad mittels Felgenbefestigungsvorrichtungen verbunden ist.

Die Meßvorrichtungen 1 erhalten durch die zentrale Einheit 3 geeignete Informationen zum Synchronisieren der Funktion aller Vorrichtungen und zum Auswählen verschiedener, bekannter Funktionsarten, z. B.: Wartezeit, Kalibrierung, Vorgang zum Felgenausgleich, Abmessungen.

Ursprünglicherweise erfolgt die Verbindung von serienmäßiger Art in beiden Richtungen zwischen der zentralen Einheit 3 und den peripherischen, mit den Meßvorrichtungen verbundenen Datenverarbeitungseinheiten über eine geschlossene ringförmige Struktur, in der die Informationen in einer einzigen Richtung zirkulieren; im abgebildeten Beispiel im Uhrzeigersinn, d. h. von der zentralen Datenverarbeitungseinheit 3 zu einer ersten peripherischen Verarbeitungseinheit 6a, von dieser zu einer zweiten 6b, von der zweiten zu einer dritten 6c, von der dritten zu einer vierten 6d und abschließend von der peripherischen Verarbeitungseinheit 6d erneut zu der zentralen Einheit 3.

Während des Laufes längs dieses Ringes ergibt sich eine Ansammlung von Informationen, die von der letzten peripherischen Einheit 6d an die zentrale Einheit 3 weitergeleitet wird und der zentralen Datenverarbeitungseinheit 3 selbst ermöglichen, Daten und Informationen auszuwerten und im nachfolgenden Zyklus an die einzelnen peripherischen Einheiten weiterzuleiten, und dies durch Übertragung an deren Erste 6a.

Die Verbindung insgesamt in beiden Richtungen resultiert demzufolge in einer Richtung oder Simplex in den einzelnen Abschnitten des Ringes zwischen der Verarbeitungseinheit und der sofort nachfolgenden.

Diese Verbindung ist mit der Standardserie RS232 vereinbar; Überlegungen betreffend der notwendigen Geschwindigkeit der Datenübermittlung und des durchlaufenden Bandes der Übertragungsvorrichtungen haben dazu geführt, eine Übertragung mit 9600 bit/s, mit Wörtern mit 8 bit, 1 stop bit und keine Parität zu verwenden, obwohl auch eine andere Art von Übertragung benützt werden könnte. Die einzelnen peripherischen Verarbeitungseinheiten 6 verwalten die Übertragung zwischen den Meßvorrichtungen 1 und der zentralen Einheit 3 und zwischen den verschiedenen Vorrichtungen längs des Ringes, werten die Maße der Neigungssensoren unter Durchführung einer analogisch/digitalen Umwandlung aus, erzeugen Synchronisationssignale der Konvergenztransduktoren und können eventuell ein Sichtgerät und eine Tastatur in Anpaßschaltung mit dem Bedienungsmann verwalten.

Wie in Fig. 1 abgebildet, zirkulieren die Informationen im Uhrzeigersinn von einem Transmissionspol 7 eines serienmäßigen Ausganges der zentralen Einheit zu einer Empfangsverbindung 8a der ersten Meßvorrichtung 1 des Ringes, die die erhaltenen Informationen unter Beifügung von weiteren, eigenen Daten über eine eigene Transmissionsverbindung 9a an die nachfolgende Meßvorrichtung weiterleitet.

Die Übertragung setzt sich anschließend über die restlichen Empfangs- und Transmissionsverbindungen 8b, 9b, 8c, 9c, 8d, 9d fort, bis sie über einen Empfangspol 10 des serienmäßigen Einganges zur zentralen Einheit zurückkehrt. In der Fig. 2 ist das Original des Übertragungsprotokolles schematisch abgebildet, das aus 64 Wörtern von 8 bit und einem weiteren Wort von 8 bit oder einer Startparole 12 (technisch "token" genannt) besteht und die das, von der zentralen Einheit abgegebene Startsignal bildet.

Jedes Wort von 8 bit enthält 4 Anweisungs-bit (in der Fig. 2 in sechszehntel numeriert von 00 bis 0F) und 4 Daten-bit, die wie folgt strukturiert sind: die 4 bit der Daten des ersten Wortes enthalten ein Synchronisierungssignal, das immer aus vier Nullen (0000) besteht; die des zweiten Wortes bestehen aus 2 identifizierenden bit der peripherischen Verarbeitungseinheit (die jeweils 00, 01, 10, 11 in binärer Kodifizierung sind) und aus 2 freien bit, die für andere Zwecke verwendet werden können; die bit des dritten Wortes enthalten Informationen der Kalibrierung und Nivellierung; die des vierten Wortes 4 Markierungsfähnchen für die Daten; die Daten-bit der verbleibenden Wörter sind in 4 Gruppen entsprechend 4 verschiedenen Datentypen aufgeteilt; die erste Gruppe enthält das fünfte, das sechste und das siebte Wort; die zweite Gruppe enthält das achte, das neunte und das zehnte Wort; die dritte Gruppe enthält das elfte, das zwölfte und das dreizehnte Wort; die vierte Gruppe enthält das vierzehnte, das fünfzehnte und das sechzehnte Wort.

Die 16 Wörter von den 8 abgebildeten bit werden für jede der 4 Vorrichtungen mit gleicher Struktur wiederholt.

Was die Art, in welcher der Austausch von Informationen innerhalb des Ringes erfolgt, anbelangt, erhält die erste peripherische Verarbeitungseinheit 6a, identifiziert durch die binäre Kodifizierung 00, die Startparole, welche den Kode der Handlung enthält, die auf Befehl der zentralen Einheit 3 von den peripherischen Einheiten durchzuführen ist. Auf der Basis dieses erhaltenen Kodes wertet die Einheit 6a die Signale der eigenen Transduktoren aus und leitet sie an die nachfolgende Einheit 6b weiter, an die sie die erhaltene Startparole wieder übermittelt und stimmt die eigenen Daten mit 16 Wörtern von 8 bit ab.

Die Einheit 6a vereinigt jedes Wort von 4 Anweisungs-bit mit den entsprechenden Daten, wie bereits zuvor beschrieben; die Anweisung 00 verbindet sie mit dem Synchronisierungssignal (0000); die Anweisung 01 verbindet sie mit den beiden eigenen Identifikations-bit (00) und anderen zwei bit, die für Telekommando-Aktionen in Richtung der zentralen Einheit 3 verwendet werden können; die Sechszehntel-Anweisung 02 verbindet sie mit vier bit, welche die Kondition der Nivellierung der Einheit und den Kalibrierungs-Status anzeigen; die Anweisung 03 verbindet sie mit 4 bit, die für die Markierungsfähnchen der Daten, die an die nachfolgenden Bestimmungen abgegeben werden, verwendet werden; die nachfolgenden Anweisungen, d. h. von 04 bis 0F, verbindet sie mit Datengruppen entsprechend den eigenen Winkel- und Neigungssensoren.

Die nachfolgende Einheit 6b erhält die Startparole zusammen mit den anderen 16 Wörtern der Einheit 6a, fügt die eigenen 16 Wörter dazu und übermittelt das Ganze an die Einheit 6c, die weitere 16 Wörter dazufügt und an die Einheit 6d weiterleitet, die nach Beifügung der eigenen 16 Wörter den gesamten Informationszug an die zentrale Einheit 3 übermittelt.

Letztere, nachdem sie die Gültigkeit der Daten durch einen Vergleich der gesendeten mit der erhaltenen Startparole überprüft hat, speichert die erhaltenen Daten in einem Register und sendet eine neue Startparole mit neuen Anweisungen für die peripherischen Einheiten (z. B. die bereits beschriebenen der Wartezeit, Kalibrierung, Vorgang zum Felgenausgleich, Abmessungen).

Der Bedienungsmann kann in die zentrale Einheit 3 eingreifen, und dies zum Abändern der Folge der gesendeten Startparolen und auch zum Ausschalten der Meßvorrichtungen 1, jedoch unter Aufrechterhaltung der Empfangsverbindungen.

Das oben beschriebene Übertragungsprotokoll garantiert grundlegend die volle Funktionsvereinigung, sowohl mit einem Übertragungsmittel bestehend aus einem Kabel als auch mit einem Infrarot-Träger.

In letzterem Fall zirkulieren die Informationen über einen Träger, ausgestrahlt von einer Vielzahl von infraroten Led, die durch ein periodisches Signal bei 120 kHz gesteuert werden.

In der Fig. 3 ist ein Block-Schema der Sender-Schaltung abgebildet, die aus einem Niveau-Umformer 13 zwischen Signalen RS232 und Signalen TTL besteht, der am Eingang eines Modulatorstadiums 14 (des Types mit logischem Ergebnis oder NAND) angebracht ist, das eingangs auch einen, durch einen Oszillator 15 erzeugten Träger empfängt. Mit 16 ist ein Endstadium der Übertragung und Steuerung der infraroten LED 17 bezeichnet, das vom Modulträger des Signales gespeist wird.

In der Fig. 4 ist ein Block-Schema der Empfänger- Schaltung abgebildet, die ein Entmodulations-Stadium 21 aufweist, das fähig ist, das Signal durch Eliminieren des Trägers bei 120 kHz wieder herzustellen.

Der Empfänger besteht aus einem Verstärker 18 mit niedrigem Geräusch mit Vorrichtungen 19 zur automatischen Ertragsregulierung, aus einem Filter 20 des Types Banddurchlaß, aus einem Entmodulator 21 und aus einem Niveau-Umformer 22 zwischen Signalen TTL und RS232 zur Anpaßschaltung mit der zentralen Einheit.

Claims (8)

1. Ausrichtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge des Types bestehend aus Peilempfängern mit einer Vielzahl von Parametern bezüglich der Räder; die Peilempfänger bestehen aus mindestens einer zentralen Datenverarbeitungseinheit (3), die durch ein Verwaltungsprogramm kontrolliert wird und mit Anschlüssen für die Verbindung und den Austausch von Daten durch ein Transmissionsmittel mit den peripherischen Einheiten und mit den Meßvorrichtungen (1) ausgestattet ist; jede der genannten Meßvorrichtungen (1) weist Sensoren und eine peripherische Verarbeitungseinheit (6) auf, die mit der zentralen Verarbeitungseinheit (3) und den peripherischen Datenverarbeitungseinheiten (6) der anderen Meßvorrichtungen (1), mittels eines Übertragungsprotokolles, und dem Transmissionsmittel einen Datenaustausch unterhält, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Übertragungsprotokoll n Gruppen mit m Wörtern (wobei n die Anzahl der Meßvorrichtungen und m die Anzahl der, für jede Vorrichtung vorgesehenen Wörter bezeichnet), durch Beifügung einer Startparole (12) enthält; jedes m Wort ist aus Anweisungs-bit und Daten-bit gebildet und zwischen den in Wörtern befindet sich mindestens ein Wort, dessen Daten­ bit einen Synchronisierungskode der betreffenden Vorrichtung enthalten und ein weiteres Wort, dessen Daten­ bit die betreffende Vorrichtung kodifizieren.

2. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den in Wörtern jeder Gruppe ein Wort befindet, dessen Daten-bit Markierungsfähnchen für Daten enthalten, die sich in Daten-bit von anderen Wörtern der Gruppe befinden.

3. Ausrichtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge des Types bestehend aus Peilempfängern mit einer Vielzahl von Parametern bezüglich der Räder; die Peilempfänger bestehen aus mindestens einer zentralen Datenverarbeitungseinheit (3), die durch ein Verwaltungsprogramm kontrolliert wird und mit Anschlüssen für die Verbindung und den Austausch von Daten durch ein Transmissionsmittel mit den peripherischen Einheiten und mit den Meßvorrichtungen (1) ausgestattet ist; jede der genannten Meßvorrichtungen (1) weist Sensoren und eine peripherische Verarbeitungseinheit (6) auf, die mit der zentralen Verarbeitungseinheit (3) und den peripherischen Datenverarbeitungseinheiten (6) der anderen Meßvorrichtungen (1), mittels eines Übertragungsprotokolles, und dem Transmissionsmittel einen Datenaustausch unterhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübermittlung zwischen der zentralen Datenverarbeitungseinheit (3) und den peripherischen Verarbeitungseinheiten (6) über eine ringförmige Struktur erfolgt, in der die Daten in einer einzigen Richtung, von der zentralen Datenverarbeitungseinheit (3) zu einer ersten peripherischen Einheit (6a), von dieser zu einer zweiten (6b), von der zweiten zu einer dritten (6c) und in diesem Sinn weiter bis zur letzten peripherischen Datenverarbeitungseinheit (6d) zirkulieren, die an die zentrale Verarbeitungseinheit (3) alle Daten übermittelt, die sich während den Durchgängen durch die einzelnen vorangehenden, peripherischen Verarbeitungseinheiten angesammelt haben; im Wesentlichen wird eine Übertragung in beiden Richtungen realisiert, die sich jedoch in den einzelnen Abschnitten des Ringes zwischen der Verarbeitungseinheit und der sofort darauffolgenden als nur in einer Richtung zirkulierend oder Simplex erweist.

4. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1) oder 2), in der das Übertragungsmittel für die Verbindung zwischen den Verarbeitungseinheiten aus einem oder mehreren abgeschirmten Kabeln besteht.

5. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1) oder 2), in der das Übertragungsmittel für die Verbindung zwischen den Verarbeitungseinheiten aus einem modulierten Infrarot- Träger besteht; die Vorrichtung weist mindestens einen Infrarot-Sender und mindestens einen Infrarot-Empfänger auf.

6. Verfahren zur Datenübermittlung in Ausrichtungs­ vorrichtungen für Kraftfahrzeuge, versehen mit Peilempfängern mit einer Vielzahl von Parametern bezüglich der Räder; das Verfahren sieht die Datenvermittlung zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit (3) und einer Mehrzahl von peripherischen Verarbeitungseinheiten (6) in Verbindung mit Meßvorrichtungen (1), die an den Rädern angebracht sind, vor, dadurch gekennzeichnet, daß die obengenannte Datenübermittlung über ein Übertragungsprotokoll erfolgt, das n Gruppen mit m Wörtern (wobei n die Anzahl der Meßvorrichtungen und m die Anzahl der, für jede Vorrichtung vorgesehenen Wörter bezeichnet) enthält, durch Beifügung einer Startparole (12); jedes in Wort ist aus Anweisungs-bit und Daten-bit gebildet und zwischen den m Wörtern befindet sich mindestens ein Wort, dessen Daten-bit einen Synchronisierungskode der betreffenden Vorrichtung enthalten und ein weiteres Wort, dessen Daten-bit die betreffende Vorrichtung kodifizieren.

7. Verfahren zur Datenübermittlung in Ausrichtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge, versehen mit Peilempfängern mit einer Vielzahl von Parametern bezüglich der Räder; das Verfahren sieht die Datenvermittlung zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit (3) und einer Mehrzahl von peripherischen Verarbeitungseinheiten (6) in Verbindung mit Meßvorrichtungen (1), die an den Rädern angebracht sind, vor, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübermittlung in beiden Richtungen erfolgt und durch die Summierung von einzelnen Abschnitten, die in einer Richtung zwischen einer Verarbeitungseinheit und der sofort nachfolgenden in einer geschlossenen, ringförmigen Struktur erreicht wird; in dieser ringförmigen Struktur sendet die zentrale Datenverarbeitungseinheit (3) Informationen an eine erste peripherische Verarbeitungseinheit (6a) des Ringes und erhält Informationen von der letzten peripherischen Einheit (6d) des Ringes, die an die zentrale Verarbeitungseinheit (3) alle, während des Laufes längs des Ringes angesammelten Informationen übermittelt.

8. Verfahren gemäß Patentanspruch 6) oder 7), in der die Verbindung zwischen den Verarbeitungseinheiten von serienmäßigem Typ und mit dem Standardtyp RS232 vereinbar ist.