DE69814438T2 - Elektronisches etikett mit hf-modem zur überwachung der leistung eines fahrzeugs, mit filterung - Google Patents

Elektronisches etikett mit hf-modem zur überwachung der leistung eines fahrzeugs, mit filterung Download PDF

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Description

  • ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Objektidentifizierungssysteme, und insbesondere auf eine Einrichtung zur Überwachung der Kraftfahrzeugleistung durch einen entfernten Host.
  • HINTERGRUND
  • Heutige Kraftfahrzeuge enthalten zahlreiche komplexe mechanische und elektrische Systeme. An Bord werden Computer verwendet, um die Leistung derartiger Systeme zu überwachen und den effizienten Betrieb des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Während der vorbeugenden Wartung oder Reparatur kann ein externes Diagnosesystem direkt mit dem Bordcomputer gekoppelt werden, wodurch ein effizientes Verfahren zur Identifizierung von Kraftfahrzeugleistungsproblemen gestattet wird, und verifiziert werden kann, daß Abhilfemaßnahmen bei der Lösung derartiger Probleme effektiv sind.
  • Ein Beispiel für die Verwendung eines Computersystems zur Überwachung der Kraftfahrzeugleistung ist in der Diesel-Lastkraftwagen-Industrie zu finden. Beispielsweise verfügen einige Diesel-Lastkraftwagen, die von Cummings, Inc., Columbus, Indiana, hergestellt werden, über ein Bordcomputersystem, welches mit System- und Teilsystemkomponenten des Diesel-Lastkraftwagens über eine serielle Kommunikationsbusstruktur kommuniziert, die als der J1708-Bus (nachstehend der „J-Bus") bezeichnet wird. Das Protokoll für die Kommunikation auf dem J-Bus ist von dem LKW- und Bus-Daten-Format-Unterausschuss (Truck and Bus Data Format Subcommittee) des LKW- und Bus-Elektro- und Elektronikausschusses (Truck and Bus Electrical und Electronics Committee) und von der S. 1-Elektro- und Elektronik-Studiengruppe des Wartungsrates (S. 1 Electrical & Electronics Study Group of the Maintenance Council) in „Joint SAE/TMC Electronic Data Interchange Between Microcomputer Systems in Heavy-Duty Vehicle Applicati ons" standardisiert worden, welches im Januar 1988 herausgegeben und im März 1996 überarbeitet wurde. Elektrische und mechanische Systeme in dem Diesel-Lastkraftwagen sind mit Sendern ausgerüstet, welche ihrerseits mit dem J-Bus gekoppelt sind. Jeder Sender kann Daten auf dem Bus absetzen oder auf Informationsanforderungen antworten, die von dem Bordcomputersystem erzeugt werden. Während der Wartungsarbeiten am Lastkraftwagen kann eine Basisstation mit dem Bordcomputersystem gekoppelt werden, um Kraftfahrzeugleistungsparameter zu überwachen. Dies erfordert jedoch, dass das Kraftfahrzeug oder der Diesel-Lastkraftwagen zu einer Wartungsstation oder einer anderen Basiseinrichtung zurückkehrt, die über die Basisstations-Hardware verfügt.
  • In der Diesel-Lastkraftwagen-Industrie ist eine effiziente Kraftfahrzeug-(Lastkraftwagen-)Leistung von größter Bedeutung. Es entstehen beträchtliche Kosten, wenn Lastkraftwagen wegen eines Systemausfalls außer Betrieb sind, oder wenn Lastkraftwagen auf einem geringeren als dem optimalen Leistungsniveau betrieben werden. Dementsprechend muss die regelmäßige Wartung jedes Lastkraftwagens die Ausfallzeit und die Betriebskosten minimieren. Jedoch ist die für die Fahrzeuge vorgesehene regelmäßige Wartung selbst recht kostspielig. Die Lastkraftwagen müssen normalerweise in eine zentrale Wartungseinrichtung gebracht und direkt mit den Diagnosesystemen gekoppelt werden. Im Allgemeinen basieren die Wartungspläne auf dem Meilenstand der Lastkraftwagen und berücksichtigen keine anderen Leistungskriterien für einen gegebenen einzelnen Lastkraftwagen. Es ist kein einfaches Verfahren für die Selektion (das Screening) einzelner Lastkraftwagen auf der Basis von Leistungsdaten verfügbar. Beispielsweise zeigt die Kombination der dem Stand der Technik entsprechenden Systeme, die in den Patenten DE 4337859 A1 , US-Patent Nr. 5,666,528 und GB 2263376A offenbart sind, kein derartiges Selektionsverfahren.
  • Die DE 4334859 A1 betrifft eine Einrichtung für das Testen und Programmieren elektronischer Steuereinrichtungen in einem Kraftfahrzeug. Speziell enthält die darin offenbarte Erfindung eine zentrale Steuereinrichtung, die durch einen an dem Fahrzeug befestigten Sende-Empfangs-Pfad mit einer optoelektronischen oder HF-Einrichtung verbunden ist. Die Steuereinrichtung kann die zentrale Funktion einer Kommunikations- und Sicherheitseinrichtung für die zentrale Schließkontakteinrichtung erfüllen. Innerhalb der zentralen Schließkontakteinrichtung kommuniziert entweder die optoelektronische oder die HF-Einrichtung über ein Infrarotlicht oder eine Funkenstrecke mit einem mobilen Schlüsselelement. Die Sende-Empfangs-Einrichtung kann drahtlos mit einer Programmiereinrichtung und/oder einer Diagnoseeinrichtung kommunizieren, welche eine Programmierungs- oder Testeinrichtung enthält, die in einer ähnlichen Sende-Empfangs-Einrichtung integriert ist.
  • Die GB 2263376A offenbart eine im Fahrzeug befindliche Überwachungsanlage. Die Überwachungsanlage enthält ein computergesteuertes Motor-Managementsystem, das Daten bereitstellt, die einen vorher ausgewählten Betriebsparameter des Fahrzeugs betreffen. Die Überwachungsanlage enthält ebenfalls einen PCN-Sendeempfänger, der mit dem computergesteuerten Motor-Managementsystem verbunden ist. Der PCN-Sendeempfänger sendet die Betriebsparameterdaten über eine Funkverbindung an eine Wartungszentrale, die von dem Fahrzeug entfernt ist.
  • Das US-Patent Nr. 5,666,528 offenbart ein Verfahren zur Optimierung von Datenbankanfragen in einem System, das eine Vielzahl von Datensätzen (d. h. ein Datenbanksystem) speichert. Weder das Verfahren zur Optimierung noch die in dem Patent offenbarte Datenbank repräsentieren Eigenschaften, die direkt auf die anderen zwei oben offenbarten Dokumente zutreffen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird in den Ansprüchen definiert. Sie betrifft eine Einrichtung für die Kommunikation zwischen einem Host und einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug ein Bordcomputersystem enthält, das einen Bus für die Kommunikation mit einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugsystemen aufweist. Die Einrichtung enthält ein elektronisches Tag, das einen Sendeempfänger für das Senden an den und das Empfangen von dem Host, einen Speicher für das Speichern von Busanforderungen und Busantwortdaten, einen Decoder für das Decodieren der Anforderungen von dem Host, eine Busschnittstelle für das Lesen von Daten von dem Bus und das Schreiben von Daten an den Bus, eine Steuereinrichtung und ein Filter aufweist. Die Busschnittstelle extrahiert Antworten aus dem Bus als Reaktion auf Anforderungen von dem Host. Die Antworten können in dem Speicher gespeichert werden. Die Steuereinrichtung reagiert auf Schreibanforderungen von dem Host zur Übertragung von Daten an die Busschnittstelle und reagiert auf Leseanforderungen von dem Host zur Rückübertragung von im Speicher gespeicherten Daten an den Host. Das Filter enthält eine Filterdatenbank, die in dem Speicher gespeichert ist. Die Filterdatenbank kann einen oder mehrere Screening- bzw. Selektionsparameter für die Selektion bzw. das Screening von von dem Bus empfangenen Antworten enthalten.
  • Aspekte der Erfindung weisen die folgenden Merkmale auf. Ein Selektionsparameter kann Kraftfahrzeugsystemidentifikationsinformationen enthalten. Ein Selektionsparameter kann einen Freigabeabschnitt und einen Datenabschnitt enthalten. Die Steuereinrichtung kann empfangene Antworten filtern, indem sie den Datenabschnitt eines freigegebenen Selektionsparameters mit einem Abschnitt einer empfangenen Antwort vergleicht, um zu bestimmen, ob die empfangene Antwort im Speicher zu speichern ist.
  • Das Tag kann eine Antenne zum Empfangen von Host-Anforderungen und zum Rücksenden von Daten an den Host, einen Codierer zum Codieren der an den Host zu sendenden Daten und einen Rückstreumodulator zum Empfangen eines Abfragesignals von einer Host-Leser, einschließlich codierter Anforderungen, und zum Modulieren des Abfragesignals mit vom Codierer empfangenen codierten Daten enthalten. Der Bus kann ein J1708-Bus sein. Das Kraftfahrzeug kann ein Lastkraftwagen sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die zugehörigen Zeichnungen, welche in die Patentbeschreibung einbezogen sind und einen Teil derselben bilden, stellen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dar und dienen zusammen mit der allgemeinen Beschreibung, die oben gegeben wurde, und der detaillierten Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels, die unten gegeben wird, der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.
  • 1 ist ein elektronisches Tag-Lesersystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines elektronischen Tags gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3a ist ein schematisches Zustandsdiagramm für das elektronische Tag gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3b ist ein schematisches Zustandsdiagramm für einen HF-Automaten gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3c ist ein schematisches Zustandsdiagramm eines J-Bus-Überwachungsautomaten gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt den Nachrichtenfluss zwischen einem Host und einer auf dem J-Bus gekoppelten Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Es wird auf die 1 und 2 Bezug genommen; ein elektronisches Tag-System 40 für die Fernüberwachung von Kraftfahrzeugleistungsdaten enthält einen Leser, der im Allgemeinen mit 14 bezeichnet ist. Der Leser 14 enthält eine Quelle 9 für das Erzeugen von Abfrage-HF-Signalen, welche ihrerseits mit einem Sendeempfänger 10 gekoppelt sind. Die Abfrage-HF-Signale von der Quelle 9 können eine geeignete Frequenz haben, beispielsweise 915 MHz. wenn der Quelle 9 Energie zugeführt wird, sendet der Sendeempfänger 10 das Abfrage-HF-Signal über die Antenne 12 an eine geeignete Empfangsantenne 16 (wie beispielsweise eine Dipolantenne) an einem Tag (Transponder) 18.
  • Der Transponder 18 ist einem Objekt (Kraftfahrzeug 19) zugeordnet und wird zum Identifizieren und Abrufen der Daten von diesem Objekt verwendet. Der Transponder 18 enthält eine Codier- und Decodierschaltung 20 und eine Datenquelle 22. Die Datenquelle 22 kann einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 21 enthalten, welcher Sequenzen von binären 1en und binären 0en in einem individuellen Muster bereitstellt, um dem Objekt zugeordnete Parameter zu identifizieren. Die Datenquelle 22 kann einen Seitenspeicher 23 enthalten. Der Seitenspeicher 23 kann partitioniert sein und einen Empfangspuffer 52, einen Sendepuffer 54 und Seiten 56 enthalten. Der Empfangspuffer 52 kann verwendet werden, um Nachrichten zu speichern, die von dem J-Bus vor der endgültigen Speicherung in den Seiten 56 empfangen werden. Der Sendepuffer 54 kann verwendet werden, um Nachrichten temporär zu speichern, die vom Host 30 für die Übertragung an den J-Bus empfangen werden. Der Seitenspeicher 23 kann verwendet werden, um Kraftfahrzeugleistungsdaten zu speichern, die über die J-Busschnittstelle 25 abgerufen wurden, und ebenfalls Kraftfahrzeugdatenanforderungen, die von Host 30 empfangen wurden.
  • Die Codier- und Decodierschaltung 20 kann in Form einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) vorliegen und enthält einen Codierer 44, einen Decoder 46 und eine CRC-Schaltung 48. Der Codierer 44 codiert Daten, die in der Datenquelle 22 für die Übertragung nach außen an das Lesersystem 14 gespeichert sind. Der Decoder 46 decodiert Nachrichten, die vom Lesersystem 14 empfangen werden. Die CRC-Schaltung 48 überprüft Fehlerkorrekturcodes, die mit eingehenden Nachrichten empfangen werden, um die Integrität der Datenübertragungen von dem Lesersystem zu gewährleisten, und erzeugt ebenfalls Fehlerkorrekturcodes für die Übertragung der Nachrichten nach außen, die von dem Transponder für die Übertragung an das Lesersystem erzeugt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel enthält die ASIC einen Dual-Ported-RAM. Der Dual-Ported-RAM kann anstelle des Seitenspeichers 23 agieren, um Daten für die Übertragung an das und von dem Kraftfahrzeug 19 zu speichern.
  • Informationen, die in der Datenquelle 22 gespeichert sind, können von dem Codierer 44 codiert werden, was zu einer Mehrzahl von Signalzyklen führt, die sequenziell erzeugt werden, um das in der Datenquelle 22 gespeicherte Informationsmuster zu repräsentieren. Die Codierung kann in Form eines Frequenzumtastungs(FSK)-Codes erfolgen. Eine binäre „1" in der von Codierer 44 ausgegebenen Sequenz veranlasst den Modulator 50, eine erste Mehrzahl von Signalzyklen zu erzeugen, und. eine binäre „0" veranlasst den Modulator, eine zweite Mehrzahl von Signalzyklen zu erzeugen, die sich von der ersten Mehrzahl von Signalen unterscheidet. Ein solches Codierschema wird in dem US-Patent Nr. 4,739,328 offenbart, das am 19. April 1988 Alfred R. Koelle und Jeremy A. Landt erteilt wurde. Die Mehrzahl der Signalzyklen, die von dem Modulator sequenziell erzeugt wird, um das Muster aus binären 1en und binären 0en zu repräsentieren, das das Objekt identifiziert, wird der Dipolantenne 16 zur Übertragung an die Antenne 13 bei dem Leser 14 zugeführt. Der Modulator 50 kann ein Rückstreumodulator sein. Der Rückstreumodulator empfängt ein von dem Leser 14 erzeugtes Abfragesignal und stellt ein moduliertes reflektiertes Signal zurück an den Leser bereit.
  • Die Antenne 13 führt die empfangenen Signale dem Sendeempfänger 10 zur Verarbeitung durch den Signalprozessor 24 zu. Der Signalprozessor 24 erzeugt Signale in einer Folge, die ein Muster aufweist, das das Muster aus binären 1en und 0en in der Datenquelle 22 bei dem Transponder 18 identifiziert. Die Folge kann dann an einen Host 30 übertragen werden.
  • Die Übertragung der Informationen von dem Lesersystem 14 an den Host 30 kann durch zahlreiche Verfahren erfolgen, wie es in der Technik bekannt ist. Beispielsweise kann das Lesersystem 14 in dem Host 30 integriert sein, und die Informationen können direkt zwischen den Einrichtungen weitergeleitet werden. Alternativ kann der Host 30 entfernt sein, und dementsprechend kann die Übertragung der Informationen mit einem Modem ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Lesersystem 14 eine tragbare Einrichtung sein, die in der Lage ist, ein HF-Signal bereitzustellen, das die Sequenzdaten an den entfernten Host repräsentiert. Bei diesem Systemtyp enthält das Lesersystem 14 eine zweite (nicht dargestellte) Quelle für die Erzeugung eines HF-Signals. Das Trägersignal von der zweiten Quelle kann eine geeignete Frequenz aufweisen, wie beispielsweise 2450 MHz. Das Trägersignal kann basierend auf den Sequenzdaten moduliert werden und kann als moduliertes Trägersignal für die Übertragung über eine Antenne 31 an eine geeignete Antenne 32 bei dem Host bereitgestellt werden.
  • Der Transponder 18 enthält die Mikrosteuereinrichtung 40 und die Schnittstellenschaltung 42. Die Mikrosteuereinrichtung 40 überwacht die Übertragung von Daten in dem Transponder 18 einschließlich der Übertragung von Daten zwischen dem J-Bus und dem Host 30 über die J-Bus-Schnittstelle 25. Die Mikrosteuereinrichtung kann eine Mikrosteuereinrichtung 68L11E9 sein, die von Motorola Inc., Scottsdale, Arizona an geboten wird, und kann einen ROM und einen einheitlichen asynchronen Empfänger und Sender (UART) enthalten. Die Schnittstellenschaltung 42 stellt eine Konvertierung der in dem Seitenspeicher 23 gespeicherten Daten in ein Format bereit, das für die Übertragung auf dem J-Bus geeignet ist. Die Schnittstellenschaltung 42 kann ein UART sein und in der Mikrosteuereinrichtung 40 enthalten sein. Der UART enthält einen Empfangs-Byte-Puffer 62 und einen Sende-Byte-Puffer 64. Wenn sich der UART im Empfangsmodus befindet, transformiert er empfangene serielle Daten in ein Parallelformat zum Speichern in dem Empfangs-Byte-Puffer 62. Wenn sich der UART im Sendemodus befindet, stellt er einen seriellen Datenstrom des in dem Sende-Byte-Puffer 64 gespeicherten Datenbytes nach außen an die J-Bus-Schnittstelle 25 bereit. Der UART kann in einem Interrupt-Modus agieren, was die Übertragung von Daten an den und von dem J-Bus bei minimaler Überwachung der Mikrosteuereinrichtung 40 gestattet. Der UART kann einen Interrupt erzeugen, nachdem jedes Datenbyte auf der Empfangsseite empfangen wurde, während auf der Sendeseite jedes Mal, wenn die Übertragung eines Datenbytes aus dem Sende-Byte-Puffer abgeschlossen worden ist, ein Interrupt erzeugt werden kann.
  • Die J-Bus-Schnittstelle 25 ist eine Einkanal-Einrichtung und agiert, um Daten auf dem Bus zu empfangen und auf diesen zu senden: Die J-Bus-Schnittstelle 25 kann eine Datenkonvertierung für Datenübertragungen an den und von dem Bus bereitstellen. Der J-Bus benötigt RS-485-Signalpegel. Die J-Bus-Schnittstelle 25 kann ein Teil mit der Teilnummer LTC485-IS8 sein, das von Linear Technology, Inc. Milpitas, Kalifornien, hergestellt wird. Die Linear-Einrichtung konvertiert von Standard-TTL-Signalpegeln in RS-485-Signalpegel für die gesendeten Daten und umgekehrt für die empfangenen Daten.
  • Transponder-Betrieb
  • Es wird nun auf 2 und 3a Bezug genommen; bei INBETRIEBNAHME 300 wird der Transponder 18 initialisiert. Die Initialisierung kann das Ablaufen einer in ROM 21 gespeicherten Initialisierungs-Routine durch die Mikrosteuereinrichtung 40 einschließen. Nach der Initialisierung tritt der Transponder in den ÜBERWACHUNGS-Zustand 304 ein. Während sich der Transponder 18 im ÜBERWACHUNGS-Zustand befindet, überwacht er die Übertragungen, die von dem Lesersystem (HF-Übertragungen) und von dem J-Bus (Busübertragungen) empfangen werden. Der Transponder geht nach Ablauf einer Zeitbegrenzung (time-out) oder beim Empfang eines Befehls von dem Leser vom ÜBERWACHUNGS-Zustand in einen CLEAN-UP-Zustand über. Die Zeitbegrenzung kann benutzerkonfigurierbar sein, um die Leistung im Transponder zu optimieren. Im CLEAN-UP-Zustand können temporäre Variable neu initialisiert werden und Konfigurationsvariable können in einen nicht-flüchtigen Speicher geschrieben werden.
  • Es wird nun auf 2, 3b und 3c Bezug genommen; der Überwachungszustand enthält zwei Teilfunktionen: einen HF-Automaten 330 und einen J-Bus-Überwachungs-Automaten 350. Der HF-Automat beschreibt genau die Operationen für das Empfangen von Nachrichten von einem Lesersystem. Der J-Bus-Überwachungs-Automat beschreibt genau die Operationen für das Empfangen von Nachrichten von dem J-Bus.
  • Der HF-Automat 330 wird beim WARTE-Zustand 332 initialisiert. Wenn eine HF-Nachricht empfangen wird, decodiert der Decoder 46 die Nachricht und bestimmt, ob der Befehlsabschnitt der Nachricht eine Lese- oder eine Schreiboperation anzeigt. Wenn die angezeigte Operation eine Leseoperation ist, geht der Transponder in einen SENDE-DATEN-Zustand 334 über. Während des SENDE-DATEN-Zustands ruft der Transponder die entsprechenden Daten aus dem Transponderspeicher (Datenquelle 22) ab, wie es von der empfangenen HF-Nachricht angezeigt wird, und übermittelt die Daten über den Modulator 50 an den Leser zurück. Danach kehrt der Transponder in den WARTE-Zustand 332 zurück.
  • Wenn die decodierte Nachricht eine Schreiboperation ist, dann geht der Transponder in den ÜBERTRAGUNGS-Zustand 336 über. Der ÜBERTRAGUNGS-Zustand kann die Übertragung von Daten einschließen, die als Teil der Nachricht an den J-Bus empfangen wurden. Die Details der Datenübertragung an den J-Bus werden nachstehend detaillierter diskutiert. Alternativ kann die Übertragung nur die Übertragung von Daten an den Transponderspeicher zur Folge haben. Nachdem die Daten geschrieben worden sind, geht der Transponder in den BESTÄTIGUNGS-Zustand über und stellt bei Abschluss der Schreiboperation ein Bestätigungssignal zurück an den Leser bereit. Danach kehrt der Transponder für die nächste HF-Nachricht in den WARTE-Zustand 332 zurück.
  • Der J-Bus-Überwachungs-Automat 350 wird bei dem WARTE-Zustand 352 initialisiert. Wenn ein Datenbyte empfangen wird, geht der Transponder in den PUFFER-Zustand 354 über. Der PUFFER-Zustand 354 stellt vor dem Speichern in dem Transponderspeicher ein temporäres Puffern des Datenbytes vom J-Bus bereit. Der Transponder kehrt in den WARTE-Zustand 352 zurück, während jedes Byte einer Nachricht vom J-Bus empfangen wird, bis die gesamte Nachricht empfangen worden ist. Danach kann der Transponder in den FILTER-Zustand 356 übergehen. Der FILTER-Zustand 356 kann verwendet werden, um die vom J-Bus empfangenen Daten zu filtern. Insbesondere werden die Nachrichten vom J-Bus formatiert, damit sie eine Einrichtungs-ID, eine Teilsystem-ID und eine Parameter-ID enthalten. Die Einrichtungs-ID identifiziert die entsprechende Einrichtung, die die Quelle für die in der Nachricht enthaltenen Informationen ist. Die Teilsystem-ID ist eine weitere Kennung in der entsprechenden Einrichtung im Hinblick darauf, welches bestimmte Teilsystem die Daten bereitgestellt hat. Die Parameter-ID identifiziert das bestimmte Format und den Typ der bereitgestellten Daten. Der FILTER- Zustand 356 führt einen Vergleich zwischen den verschiedenen einer empfangenen Nachricht zugeordneten IDs und einer im Speicher gespeicherten Filterdatenbank 58 aus. Die Filterdatenbank kann von dem Host bereitgestellt oder modifiziert werden, um das Selektieren der abgerufenen Informationen zu gestatten. Die Filteroperation wird nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben. Unter der Annahme, dass die abgerufene Nachricht nicht zu filtern ist, geht der Transponder in den ÜBERTRAGUNGS-Zustand 358 über und speichert die Nachricht im Seitenspeicher. Alternativ kann die Nachricht aus dem Puffer gelöscht werden, und der Transponder kann in den WARTE-Zustand 352 zurückkehren.
  • Der J-Bus-Überwachungs-Automat kann einen (nicht dargestellten) Initialisierungszustand enthalten. Der Übergang aus dem Initialisierungszustand in den WARTE-Zustand kann durch das Schreiben einer Anforderung auf den J-Bus getriggert werden. Der WARTE-Zustand kann eine Zeitbegrenzung enthalten, die einen Übergang zurück in den Initialisierungszustand ermöglicht. Das Triggern des WARTE-Zustandes stellt eine Erstselektion für Daten bereit, die aus dem J-Bus zu extrahieren sind. Die Zeitbegrenzungsfunktion bestimmt die Zeitdauer, in welcher Nachrichten aus dem J-Bus extrahiert werden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der J-Bus-Überwachungs-Zustand weiteres Filtern bis einschließlich des Filterns aller Antworten, die von dem Tag nicht speziell angefordert wurden, beinhalten.
  • Operation
  • Die Antenne 18 empfängt ein moduliertes Abfragesignal und stellt es als eine Eingabe an den Decoder 46 bereit. Der Decoder 46 leitet Nachrichten aus den Daten ab, die vom Lesersystem 14 empfangen wurden. Die Nachrichten können in einen Rahmen formatiert werden und enthalten einen Header, Befehl, Daten und einen Fehlerkorrekturcode. Der Header kann verwendet werden, um das Nachrichtenmuster zu verriegeln.
  • Der Befehlsabschnitt eines Rahmens instruiert die Mikrosteuereinrichtung in dem Transponder im Hinblick auf den Typ der Operation, die von der Leser (oder Host) angefordert wird. Beispiele für Befehle sind die Lese- und Schreibbefehle. Der Datenabschnitt des Rahmens kann eine Seitenortangabe(n) beinhalten, die einen Abschnitt des Seitenspeichers identifiziert, der zu lesen oder zu schreiben ist, und kann andere Daten, einschließlich der an den J-Bus zu schreibenden Daten, enthalten. Nach dem Empfang einer Nachricht bestimmt die CRC-Schaltung 48 auf der Grundlage einer Bewertung aller empfangenen Daten einschließlich des Fehlerkorrekturcodes, ob die empfangene Nachricht Fehler enthält. Wenn keine Fehler festgestellt werden, dann bearbeitet die Mikrosteuereinrichtung 40 die Nachricht.
  • LESEOPERATION
  • Wenn der empfangene Befehl eine Leseoperation anzeigt, dann überwacht die Mikrosteuereinrichtung 40 die Übertragung der entsprechenden Nachrichtendaten an den Codierer 44. Der Codierer 44 gibt eine Sequenz von Signalzyklen aus, die die Daten anzeigen, die zusammen mit einem Fehlerkorrekturcode bereitgestellt werden. Der Fehlerkorrekturcode wird von der Fehlerkorrekturschaltung basierend auf den von Codierer 44 empfangenen Daten erzeugt, welche an den Host zu übertragen sind.
  • Die Datenquelle 22 enthält einen Seitenspeicher 23. Wie oben beschrieben wurde, enthält der Seitenspeicher 23 einen Empfangspuffer 52, einen Sendepuffer 54 und Seiten 56. Die Seiten können als Ringpuffer konfiguriert werden, der das Überschreiben alter Nachrichten nach Bedarf gestattet. Die Seiten 56 können als 12 Seiten dimensioniert sein, was dem Speichern von sechs J-Bus-Antworten entspricht. J-Bus-Antwortdaten, die Kraftfahrzeugbetriebsbedingungen anzeigen, können direkt aus Seiten 56 gelesen werden. Der J-Bus-Antwortabrufprozess wird nachstehend detaillierter beschrieben.
  • SCHREIBOPERATION
  • Wenn der empfangene Befehl eine Schreiboperation anzeigt, dann überwacht die Mikrosteuereinrichtung das Schreiben der decodierten Daten an den bestimmten Ort im Seitenspeicher 23. Die Schreiboperation kann an den RAM gerichtet werden. Schreiboperationen an den RAM sind Schreiboperationen für Nachrichten (oder Anforderungen), die an den J-Bus zu übertragen sind.
  • Wie oben angezeigt, kann der Seitenspeicher 23 partitioniert werden, damit er einen Sendepuffer 54 enthält. Der Sendepuffer 54 wird verwendet, um Nachrichten zu speichern, die an den J-Bus zu übertragen sind. An den Sendepuffer gerichtete Schreiboperationen führen zur Initiierung einer weiteren Übertragungssequenz, in welcher die Daten an den J-Bus übertragen werden.
  • Die Mikrosteuereinrichtung 40 überwacht den Zustand des Sendepuffers 54 und initiiert beim Empfang einer Nachricht für die Übertragung an den J-Bus die Übertragung der Nachricht an die Schnittstellenschaltung 42. Die Übertragung von Anforderungen an die Schnittstellenschaltung 42 kann mit jeweils einem Byte auf einmal ausgeführt werden, wobei ein neues Byte von dem Sendepuffer 54 an ein Sendebyte 64 in der Schnittstellenschaltung 42 übertragen wird, wenn ein Interrupt von der Schnittstellenschaltung 42 empfangen wird, der die erfolgreiche Übertragung des letzten Bytes an den J-Bus anzeigt. Alternativ kann die Übertragung von Anforderungen durch abgefragte I/O erfolgen. Die Schnittstellenschaltung 42 überträgt die Bytedaten im seriellen Strom an die J-Bus-Schnittstelle 25, welche ihrerseits die Anforderungen an den J-Bus überträgt.
  • J-Bus-Antworten
  • Die J-Bus-Schnittstelle 25 überwacht den J-Bus auf Übertragungen und stellt einen seriellen Strom J-Busverkehr an die Schnittstellenschaltung 42 bereit. Die Schnittstellenschaltung 42 transformiert unter Verwendung des Empfangs-Byte-Puffers 62 den seriellen Strom in Paralleldaten. Wenn ein ganzes Byte empfangen worden ist, erzeugt die Schnittstellenschaltung 42 einen Interrupt für die Behandlung durch die Mikrosteuereinrichtung 40. Die Mikrosteuereinrichtung überwacht die Übertragung der Datenbytes in den Empfangspuffer. Vom J-Bus empfangene Nachrichten werden formatiert und enthalten eine Einrichtungs-ID, eine Teilsystem-ID, eine Parameter-ID und eine Nachrichtenlänge. Nachdem eine ganze Nachricht empfangen und in dem Empfangspuffer 52 gespeichert worden ist, kann die Mikrosteuereinrichtung eine Filter-Routine aufrufen, um zu bestimmen, ob die Nachricht an einen anderen Bereich des RAM zum Speichern und zur endgültigen Übertragung an den Host übertragen werden sollte, oder ob die Nachricht verworfen werden sollte.
  • Die Filter-Routine arbeitet an den Filterdaten, die in der Filterdatenbank 58 in Seitenspeicher 23 gespeichert sind, welche einen Selektionsparameter für abzurufende Nachrichten enthalten. Der Selektionsparameter kann Einrichtungs-IDs, Teilsystem-IDs, Parameter-IDs oder Kombinationen dieser drei anzeigen, die von dem Host angefordert werden. Alternativ kann der Selektionsparameter Einrichtungs-IDs und dergleichen anzeigen, die nicht weiterzuleiten sind und verworfen werden sollten. Die Filter-Routine vergleicht die Selektionsparameterdaten mit dem entsprechenden Datenabschnitt der empfangenen Nachricht. Die Selektionsbestimmung führt zum Löschen des Empfangspuffers, entweder durch die Datenübertragung an einen neuen Ort im RAM (an Seiten 56) oder durch das Verwerfen von Datennachrichten.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine HF-Schnittstelle von einer stationären Einrichtung zu einem Bordcomputersystem eines Kraftfahrzeugs bereit. Ein Tag ist mit einer Schnittstellenschaltung konfiguriert, die eine Verbindung zu dem J1708-Bus in dem Kraftfahrzeug enthält. Im Betrieb arbeitet das Tag als Paketmodem unter dem Aspekt, dass, wenn Kommunikationen zwischen einem Leser und dem Tag aufgebaut werden, ein Nachrichtenaustausch zwischen dem stationären Flotten-Managementsystem und den physikalisch mit dem J1708-Bus verbundenen Komponenten stattfindet. Basierend auf den von dem Leser empfangenen Nachrichten platziert das Tag Nachrichten auf dem J-Bus. Das Tag extrahiert auch Nachrichten aus dem J-Bus und platziert sie in einen Seitenspeicher, der von einem Leser zu lesen ist. Das Puffern der Busnachrichten findet in dem Seitenspeicher statt.
  • Die vorliegende Erfindung enthält einen Filtermechanismus, der in dem Tag implementiert ist. Der Filtermechanismus filtert Nachrichten in der Richtung, die vom Bus zur Leser durchlaufen wird. Der Filter kann im UART implementiert werden, um Nachrichten vor der Übertragung an den Seitenspeicher zu selektieren. Der UART kann auf eine Filterdatenbank zugreifen, um Antworten zu selektieren. Die Datenbank kann eine Mehrzahl von Filtereinträgen enthalten, wobei jeder Eintrag einen Selektionsparameter enthält. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Selektionsparameter aus vier Bytes bestehen, welche ein Steuerbyte und drei Bytes der Nachrichtenkennung (message identifier – MID) enthalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Vergleich zwischen den ersten drei Bytes der J-Bus-Nachricht und den drei Bytes der MID-Daten vorgenommen. Die ersten drei Bytes der J-Bus-Nachricht identifizieren die Quelle der bestimmten Nachricht.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel werden acht verschiedene Filter implementiert. Jedes Filter (oder jeder Kanal) kann gleichzeitig aktiv sein. Das Steuerbyte kann verwendet werden, um den bestimmten Filterkanal freizugeben und zu sperren. Die Filter gestatten das Selektieren der empfangenen Antworten, um zu bestimmen, ob die Nachricht an den Host weitergeleitet werden soll oder nicht, oder ob sie verworfen werden sollte.
  • Es wird nun auf 4 Bezug genommen; es wird der Nachrichtenfluss für die Kommunikation zwischen dem Host, dem Leser und einem Transponder gezeigt. Der Host 30 initiiert die Kommunikation durch Bereitstellung einer Anforderung an den Leser 14. Der Leser 14 stellt eine Nachricht an den Transponder 18 bereit, welche eine Schreiboperation an den bestimmten Abschnitt des Transponderspeichers anzeigt, der den J-Bus-Anforderungen zugeordnet ist. Der Datenabschnitt der Nachricht enthält die Anforderung vom Host 30. Der Transponder 18 decodiert die Nachricht und schreibt die Anforderung an den Speicher.
  • Danach überträgt der Transponder 18 die Anforderung an den J-Bus 15. Eine Einrichtung 90, die von der Anforderung von dem Host angezeigt wird, stellt eine Antwort auf die Anforderung an den J-Bus 15 bereit. Der Transponder 18 überwacht den J-Bus und ruft die Antwort ab. Wie oben beschrieben wurde, können alle Antworten auf dem J-Bus abgerufen werden und nur bestimmte Antworten von diesen können im RAM für die Rückübertragung durch Transponder 18 an den Host gespeichert werden.
  • Der Transponder 18 speichert die Antwort im Speicher. Zu einem späteren Zeitpunkt empfängt der Transponder 18 einen Lesebefehl vom Leser 14, der den Speicherabschnitt anzeigt, der für das Speichern der J-Bus-Antworten vorgesehen ist. Die Leseoperation führt zur Rücksendung der J-Bus-Antwort an den Leser. Schließlich kann die Antwort von dem Leser 14 an den Host 30 übertragen werden, womit der Übertragungszyklus beendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das bildlich dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr wird der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche definiert, welche folgen.

Claims (6)

  1. Eine Einrichtung zur Kommunikation zwischen einem Host und einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug ein bordeigenes Computersystem enthält, das einen Bus zum Kommunizieren mit einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugsystemen aufweist, wobei die Einrichtung ein elektronisches Tag (18) mit einem Sendeempfänger (50), einem Speicher (22), einem Decodierer (46), einer Busschnittstelle (28) und einem Controller (40) aufweist, wobei die Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß: der Sendeempfänger (50) Daten zu dem Host sendet und Daten aus dem Host empfängt; der Speicher (22) Busanforderungen und Busantwortdaten speichert; der Decodierer (46) Anforderungen aus dem Host dekodiert; die Busschnittstelle (25) Daten aus dem Host liest und Daten zu ihm schreibt, wobei die Busschnittstelle Antworten aus dem Bus in Abhängigkeit von Anforderungen aus dem Host extrahiert und die Antworten in dem Speicher gespeichert werden; und der Controller (40) auf Schreibanforderungen aus dem. Host anspricht, um Daten zu der Busschnittstelle zu übertragen, und auf Leseanforderungen aus dem Host anspricht, um im Speicher gespeicherte Daten zurück zu dem Host zu übertragen; und wobei das Tag ferner ein Filter enthält, das aus dem Bus empfangene Antworten filtern kann, und eine Filterdatenbank (58), und wobei die Filterdatenbank einen oder mehrere Aussiebparameter zum Aussieben von aus dem Bus empfangenen Antworten enthält.
  2. Die Einrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Aussiebparameter Kraftfahrzeugsystemidentifikationsinformationen enthält.
  3. Die Einrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Aussiebparameter einen Freigabeabschnitt und einen Datenabschnitt enthält und wobei der Controller empfangene Antworten filtert, indem er den Datenabschnitt eines freigegebenen Aussiebparameters mit einem Abschnitt einer empfangenen Antwort vergleicht, um festzustellen, ob die empfangene Antwort in dem Speicher gespeichert werden soll.
  4. Die Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Tag (18) eine Antenne (16) zum Empfangen von Host-Anforderungen und zum Senden von Daten zurück zu dem Host, einen Codierer (44) zum Kodieren von zu dem Host zu sendenden Daten und einen Rückstreumodulator (50) zum Empfangen eines Abfragesignals aus einem Host-Leser einschließlich kodierter Anforderungen und zum Modulieren des Abfragesignals mit aus dem Codierer empfangenen kodierten Daten enthält.
  5. Die Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bus ein J1708-Bus ist.
  6. Die Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kraftfahrzeug ein Lastkraftwagen ist.
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