DE69930987T2

DE69930987T2 - Fahrzeuginformationssystem und Verfahren zu dessen Steuerung, Speichermedium zur Speicherung des Steuerungsprogramms, Plattenwiedergabegerät, und integrierte Halbleiterschaltung

Info

Publication number: DE69930987T2
Application number: DE69930987T
Authority: DE
Inventors: c/o Clarion Co. Ltd. Hiroyuki Okagaki; c/o Clarion Co. Ltd. Sadafumi Hamashima; c/o Clarion Co. Ltd. Satoru Kanazawa; c/o Clarion Co. Ltd. Nobuhiro Kurihara
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2019-05-01
Also published as: US7130656B2; EP0953486B1; DE69930987D1; EP0953486A3; US20020032876A1; EP0953486A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuginformationssystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
2. Stand der Technik
Es sind Car- bzw. Fahrzeugaudiosysteme bekannt, die in Automobilen verwendet werden. Ein solches Car- bzw. Fahrzeugaudiosystem hat die Hauptfunktion, Audioinformationen basierend auf Toninformationen, die mittels eines Radioempfängers, eines Kassettendecks oder eines CD-Spielers empfangen werden, über einen Lautsprecher auszugeben, der im Automobil befestigt ist. Der momentane Fortschritt in der Halbleitertechnologie hat es ermöglicht, ein Car- bzw. Fahrzeugaudiosystem mit verschiedenen Systemen oder Apparaten, wie beispielsweise einem Fahrzeugnavigationssystem, einem automatischen CD-Wechsler oder einem automatischen MD-Wechsler, Mobiltelefone usw. zu verbinden. In dieser Beschreibung wird ein so zusammengesetztes System als „Fahrzeuginformationssystem" bezeichnet, während Systeme oder Apparate, die mit einem Car- bzw. Fahrzeugaudiosystem verbunden sind, kollektiv als periphere Geräte bezeichnet werden.
Fahrzeuginformationssysteme der beschriebenen Art verwenden generell hochkomplizierte bzw. hoch komplexe Aufbauanordnungen. Beispielsweise ist eine komplizierte Verkabelungsanordnung notwendig, um einen passenden automatischen Wechsler, der sowohl für Musik-CDs als auch CD-ROMs geeignet ist, über Kabel mit der Haupteinheit des Fahrzeuginformationssystems zu verbinden, das eine Car- bzw. Fahrzeugaudiosystem und eine Fahrzeugnavigationsfunktion be sitzt. Der automatische Wechsler liest Tondaten (Audiodaten) von einer Musik-CD und auch digitale Daten, wie beispielsweise Fahrzeugnavigationsprogrammdaten und Kartendaten.
Bisher erforderte die Verbindung zwischen der Haupteinheit des Fahrzeuginformationssystems und dem automatischen Wechsler neben einem elektrischen Stromkabel und Steuerkabeln ein analoges Kabel entsprechend dem LINE-OUT-Anschluss und ein Glasfaserkabel für die digitale Ausgabe, welche zur Übermittlung von Audiodaten benutzt werden, die von einer Musik-CD bezogen werden, genauso wie ein digitales Signalkabel, das exklusiv für digitale Daten, die von einer CD-Rom gelesen wurden, benutzt wird und das beispielsweise für eine ATAPI-Schnittstelle geeignet ist.
Trotz der anspruchsvollen und komplizierten Verkabelungsanordnung sind die Audiofunktion und die Fahrzeugnavigationsfunktion der bekannten Fahrzeuginformationssysteme nur in Fahrzeugen erhältlich und haben deshalb eine begrenzte Anwendbarkeit.
Es sind Fahrzeuginformationssysteme bekannt, bei denen ein Mikrocomputer in die Haupteinheit des Systems eingebaut ist, oder in jedes Gerät, aus denen das System zusammengesetzt ist. Solche Mikrocomputer sind von minderer Güte und nur dafür vorgesehen, mechanische Bewegungen des Systems zu kontrollieren oder die Anzeige von Zeichen. Es ist nicht möglich, neue Funktionen zu solchen Computern hinzuzufügen oder existierende Funktionen zu verändern. Zusätzlich ist die Kontrolle der Bereitstellung elektrischer Energie nur von der Haupteinheit aus möglich, bei der Kabel und Leitungen konzentriert sind. Obwohl die Zufuhr von elektrischer Energie zu den peripheren Geräten von der Haupteinheit kontrollierbar ist, ist keine Funktion verfügbar, die ein oder mehrere periphere Geräte befähigt, die Energiezufuhr zur Haupteinheit des Systems einzuschalten.
Das Europäische Patent EP 0 801 192 , die den nächstliegenden Stand der Technik darstellt und von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, beschreibt ein Fahrzeugstarterlaubnisgerät zum Entschlüsseln eines Identifikationscodes, der in einem elektronischen Schlüssel gespeichert ist. Eine Starterlaubnis-ECU verbin det magnetisch einen elektronischen Schlüssel, der in einem Zündschloss steckt, über dessen Antenne mit einer Antenne eines Sende-/Empfangskontrollschaltkreises eines elektronischen Schlüssels und liefert Energie. Die Starterlaubnis-ECU übermittelt eines Zufallszahlencodes, wenn das Zündschloss in eine ACC-Position geschaltet wurde. Beim Empfang des Zufallzahlencodes wandelt die Sende-/Empfangskontrolleinheit des elektronischen Schlüssels einen Schlüsselcode, der vorher gespeichert wurde, durch einen vorher festgelegten Codierungsprozess auf der Basis des Zufallszahlencodes in einen Antwortcode um, und sendet den Antwortcode zurück. Bei Empfang des Antwortcodes decodiert die Starterlaubnis-ECU diesen in einen Schlüsselcode auf der Basis des Zufallszahlencodes und gibt ein Starterlaubsignal eine Motorkontroll-ECU aus, wenn der Schlüsselcode zum vorher registrierten Schlüsselcode passt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeuginformationssystem entsprechend der Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, das eine vereinfachte Verkabelungsanordnung besitzt und in der Lage ist, die Quelle des Startsignals zu identifizieren.
Dieses technische Problem wird durch das Merkmal des Anspruches 1 gelöst. Der Unteranspruch 2 beinhaltet eine bevorzugte Ausführung der Erfindung entsprechend Anspruch 1.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeuginformationssystem vorgeschlagen, das eine Haupteinheit und wenigstens ein Gerät enthält, das mit der Haupteinheit verbunden ist, worin das Gerät enthält: Mittel zum Erkennen, dass eine vorher festgelegte Bedingung erfüllt wurde; und Mittel zum Senden eines Startsignals zur Haupteinheit über das Erkennen der Erfüllung der vorher festgelegten Bedingung; und worin die Haupteinheit beinhaltet: Mittel zum Erkennen des Startsignals; Mittel zum Einschalten der Energiezufuhr zur Haupteinheit als Antwort auf das Startsignal; und Mittel zur Nachfrage bei dem Gerät, wenn die Energiezufuhr eingeschaltet ist als Antwort zu dem Startsignal, ob das Gerät das Startsignal gesendet hat und worin das Gerät Mittel zur Antwort auf die Nachfrage enthält.
Mit diesen Einrichtungen kann die Haupteinheit die Herkunft des Startsignals identifizieren, d.h. von welchem der Geräte das Startsignal empfangen wurde. Deshalb ist es nicht notwendig, abhängige Startsignalleitungen für das betreffende Gerät zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung schlägt auch ein Kabel entsprechend Anspruch 2 für ein Fahrzeuginformationssystem vor, um die Haupteinheit des Fahrzeuginformationssystem und ein Gerät, das in dem Fahrzeuginformationssystem enthalten ist, zu verbinden, welches enthält: eine erste Energieleitung, die ermöglicht, elektrische Energie von der Haupteinheit zu dem Gerät zu liefern, wenn die Energiezufuhr zu der Haupteinheit eingeschaltet ist; ein Datenleitung, die den Austausch von Daten zwischen der Haupteinheit und dem Gerät ermöglicht; eine zweite Energieleitung, die es ermöglicht, Hilfsenergie an das Gerät zu liefern, zumindest wenn die Energiezufuhr zur Haupteinheit nicht eingeschaltet ist; und eine Signalleitung zur Übermittlung eines Startsignals von dem Gerät zur Haupteinheit.
In Übereinstimmung mit diesen Einrichtungen kann die Haupteinheit nicht über die erste Energieleitung mit elektrischer Energie versorgt werden, wenn die Energiezufuhr ausgeschaltet ist, aber es kann elektrische Energie über die zweite Energieleitung von einer Hilfsenergieversorgung des Automobils geliefert werden. Deshalb ist es möglich, das Startsignal über die Signalleitung unter Zuhilfenahme der Hilfsenergie, die über die zweite Energieleitung geliefert wird, an die Haupteinheit zu senden. Demzufolge ermöglicht das Hinzufügen der zweiten Energieleitung und der Signalleitung zu einem Kabel, z.B. einem USB (Univeral Serial BUS) den Austausch verschiedener Arten von Daten zwischen der Haupteinheit und dem Gerät, ohne die Bereitstellung eines unabhängigen Energiekabels für die Energiezufuhr zur Haupteinheit zu erfordern, wenn die Energiezufuhr abgeschaltet ist und ohne die Notwendigkeit eines Signalkabels zur Übertragung des Startsignals.
Diese und andere Absichten, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer, wenn die folgende Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
1 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau eines Fahrzeuginformationssystems zeigt, das die vorliegende Erfindung enthält;
2 ist ein Blockdiagramm, das die Funktion zum Einschalten der Energiezufuhr zur Haupteinheit des Fahrzeuginformationssystems durch ein Startsignal zeigt, das von einem Zubehörgerät des Systems gegeben wird;
3 ist ein Blockdiagramm, das die internen Strukturen der Haupteinheit zeigt;
4 ist eine Darstellung einer praktischen Ausgestaltung eines Aufbaus eines von einer CPU gesteuerten integrierten Schaltkreises (ASIC), der in das Fahrzeuginformationssystem eingefügt ist;
5 ist die Darstellung des Aufbaus eines Unterbrechungskontrollregisters, das in das Fahrzeuginformationssystem eingefügt ist;
6 ist die Darstellung des Prozesses, der vom Unterbrechungskontrollregister durchgeführt wird;
7 ist die Darstellung der Veränderung des Signals, das von einem Unterbrechungssignalüberwachungsschaltkreis verarbeitet wird;
8 ist ein Flussdiagramm, das den Prozess zum Einschalten der Energiezufuhr zur Haupteinheit durch ein Startsignal zeigt, welches von einem Zubehörgerät gegeben wurde; und
9 ist die Darstellung einer Veränderung in einem Rückstellsignal, das in dem Fahrzeuginformationssystem verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit speziellem Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben.
Die Ausführungsform wird umgesetzt durch die Kombination verschiedener Hardware-Architekturen und durch einen Computer, der durch Softwarekontrolle operiert. Verschiedene Arten von Software, die zur Steuerung des Computers verwendet werden, werden gebildet durch die Kombination verschiedener Arten von Kommandos, die in dieser Spezifikation beschrieben werden. Der Begriff „Software" beinhaltet nicht nur die Programmcodes, sondern auch Daten, die notwendig sind, um die Programmcodes auszuführen. Die so geformte Software erzielt die Vorteile, die die vorliegende Erfindung bietet, durch die effektivere Nutzung nicht nur der verschiedenen Arten von Audiogeräten, die in das Fahrzeuginformationssystem eingefügt sind, sondern auch der physikalischen Prozessgeräte, wie eine CPU und verschiedener Arten von Chipsätzen.
Die Hard- und Software, die die vorliegende Erfindung umsetzen, können sehr vielfältig sein. Beispielsweise kann eine bestimmte Funktion entweder von einem physischen elektronischen Schaltkreis, wie beispielsweise einem LSI oder durch Software umgesetzt werden, abhängig von Faktoren, wie der Gesamtschaltkreiskonfiguration und dem Ausführungsverhalten der CPU. Eine Vielzahl von Typen von Software kann verwendet werden, wie Compiler, Assembler, Mikroprogramm usw. Wenn eine Software oder ein Programm zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung in einem Speichermedium gespeichert ist, bildet ein solches Speichermedium selbst einen Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Dadurch kann die vorliegende Erfindung mittels verschiedener Arten durch Nutzung eines Computers umgesetzt werden. Die folgende Beschreibung der Ausführung geschieht deshalb anhand von Bezügen zu den Zeichnungen, die imaginäre Schaltkreisblöcke zeigen, die die Funktionen umsetzen, die in der Erfindung verwendet werden.
1. Aufbau
1-1. Gesamtaufbau
Das Fahrzeuginformationssystem der Ausführungsform besitzt eine Haupteinheit, die eine Gesamtsteuerung des ganzen Systems und der Vielzahl der Zubehörgeräte und der Einheiten, die mit der Haupteinheit verbunden sind, durchführt. Die Ausführungsform besitzt eine Funktion, die eines oder mehrere Zubehörgeräte befähigt, die Haupteinheit durch Einschalten der Energiezufuhr zur Haupteinheit zu starten. Als erstes werden die Zubehöreinheiten beschrieben, die mit der Haupteinheit verbunden sind, mit Bezug zu 1, die die Funktionsblöcke zeigt, die in dem Fahrzeuginformationssystem verwendet werden.
Entsprechend 1, die den Gesamtaufbau der Ausführung zeigt, besitzt das Fahrzeuginformationssystem eine Haupteinheit 1 verschiedener Informationsgeräte, die eine Empfangsverstärkereinheit 2, ein Mikrophon 3, eine GPS-Antenne 4, eine Sicherheitssteuereinheit 5, eine Telephoneinheit 6, einen automatischen CD-ROM-Wechsler 7, und eine Stützbatterie 9, die als Hilfsenergie dient, enthalten.
Die Haupteinheit 1 enthält einen Kontroll- bzw. Steuercomputer, der eine Gesamtkontrolle des ganzen Systems durchführt, wodurch er als Steuereinheit dient. Die Empfangsverstärkereinheit 2 beinhaltet eine AM/FM-Antenne 2a und, nicht dargestellt, ein Radioempfänger und einen Verstärker zum Betreiben eines Lautsprechers. Das Mikrophon 3 wird verwendet, um die Stimme des Users ein zugeben mit dem Ziel der Stimmerkennung, die von einem Programm in dem Computer umgesetzt wird.
Die Empfangsverstärkereinheit 2, das Mikrophon 3, die GPS-Antenne 4, die Sicherheitssteuereinheit 5, die Telefoneinheit (Fahrzeugmobiltelefon) 6 und der automatische CD-ROM-Wechsler 7 dienen als elektronische Geräte, die mit der Haupteinheit 1 verbunden sind und die wenigstens Audiodaten oder digitale Daten liefern.
Mit Bezug auf 2 wird ein Konzept der Funktion beschrieben, die eines oder mehrere der elektronischen Zusatzgeräte befähigt, die Energiezufuhr zur Haupteinheit einzuschalten. Entsprechend dieser Figur sind die Einheiten 501 und 71 mit der Haupteinheit 1 über ein USB-Kabel B3 in einem Verkettungsmuster wie eine Kartoffelpflanze verbunden. Die Einheiten 501 und 71 werden bezeichnet als „USB-verbundene Geräte oder Einheiten", wenn sie mit der Haupteinheit 1 über ein USB-Kabel verbunden sind.
Jede der Einheiten, die Haupteinheit 1, die USB-verbundene Einheit 501 und die USB-verbundene Einheit 71 besitzen Hardware, wie elektronische Schaltkreise und einen Steuercomputer. Jeder Block, wie die Kommunikationseinheit 511, die eine Komponente der USB-verbundene Einheiten ist, besitzt eine entsprechende Funktion, die in der Haupteinheit 1, der USB-verbundenen Einheit 501 und der USB-verbundenen Einheit 71 eingefügt ist. In der aktuellen Schaltung sind diese Funktionsblöcke umgesetzt durch die Zusammenarbeit zwischen der Hardware und einem Computer, der durch Software kontrolliert wird.
Die USB-verbundene Einheit 501 und die USB-verbundene Einheit 71 haben verschiedene Konfigurationen. Insbesondere verbindet die USB-Einheit 501 allgemeine Funktionen der Sicherheitssteuereinheit 5 und der Telefoneinheit 6, die in 1 gezeigt sind, und die die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 einschalten können. Im Gegensatz dazu entspricht die USB-verbundene Einheit 71 dem automatischen CD-Wechsler 7, gezeigt in 1, und besitzt keine Funktion, die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 einzuschalten.
Insbesondere besitzt die USB-verbundene Einheit 501 eine Kommunikationseinheit 511, eine Erkennungseinheit 512, eine Energiekontrolleinheit 513, eine Startsignalübermittlungseinheit 514, einer Antworteinheit 515 und eine Prozesseinheit 516. Demgegenüber besitzt die USB-verbundene Einheit 71 eine Kommunikationseinheit 711, eine Energiekontrolleinheit 713 und eine Prozesseinheit 716, aber sie ist frei von jeder Einheit, die der Erkennungseinheit, der Startsignalübermittlungseinheit und der Antworteinheit entsprechen würde, die in der USB-verbundenen Einheit 511 eingebaut sind. Die Haupteinheit 1 besitzt eine Kommunikationseinheit 181, eine Startsignalempfangseinheit 184, eine Energiesteuereinheit 183 und einen Anfragebereich 185.
Die Kommunikationseinheiten 511, 181 und 711 sind in der Lage, über ein Kabel B3 miteinander zu kommunizieren. Die Erkennungseinheit 512 der USB-verbundenen Einheit 501 dient als Mittel zur Erkennung, dass eine vorher festgelegte Bedingung zum Starten der Haupteinheit 1 erfüllt wurde. Die Signalübermittlungseinheit 514 der USB-verbundenen Einheit 501 dient als Mittel zum Senden eines Startsignals zur Haupteinheit 1, wenn die Erkennungseinheit 512 erkannt hat, dass ein vorher festgelegter Zustand erfüllt wurde.
Die Startsignalempfangseinheit 184 der Haupteinheit 1 besteht aus Mitteln zum Erkennen des Startsignals, das über das Kabel B3 von der USB-verbundenen Einheit 501 übermittelt wurde. Die Energiesteuereinheit 183 der Haupteinheit 1 dient als Mittel zum Einschalten der Energiezufuhr zur Haupteinheit 1, als Antwort auf das Startsignal, das von der Startsignalempfangseinheit 184 erkannt wurde. Dadurch ist die Energiesteuereinheit 183 in der Lage, die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 wahlweise ein- oder auszuschalten und ein Kontrollsignal zu jeder der Energiekontrolleinheiten 513 und 713 über das Kabel B3 zu senden, um die Energiezufuhr zu jeder der USB-verbundenen Einheiten 501 und 71 ein- oder auszuschalten.
Wenn die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 als Antwort auf das Startsignal eingeschaltet ist, sendet die Nachfrageeinheit 185 der Haupteinheit 1 eine Anfrage an jede der USB-verbundenen Einheiten 501 und 71, um nachzufragen, ob entweder die Einheit 501 oder die Einheit 71 das oben genannte Startsignal gesen det haben. Die Antworteinheit 515 gibt eine Antwort auf diese von der Haupteinheit 1 gestellte Anfrage.
Die Prozesseinheiten 516, 716 und 186 führen Ablaufsteuerungen durch, besonders für die USB-verbundene Einheit 501, die USB-verbundene Einheit 71 und die Haupteinheit 1, wie die Ablaufsteuerung zur Ausführung von Empfang und Übermittlung von Telefongesprächen, der Wiedergabe einer CD und der Gesamtkontrolle bzw. der Gesamtsteuerung des Systems, während Daten ausgetauscht werden mit anderen Einheiten über deren Kommunikationseinheiten. Die Energiekontrolleinheit 513 und die Energiekontrolleinheit 713 kontrollieren entsprechend die Energiezufuhr zu der USB-verbundenen Einheit 501 und der USB-verbundenen Einheit 71, in Übereinstimmung mit dem Zustand der Energie, die von der Haupteinheit 1 über das Kabel B3 übermittelt wird, und in Übereinstimmung mit den Inhalten der Steuersignale, die von der Haupteinheit durch das Kabel B3 übermittelt wurden.
1-1-1 Daisy-Chain connection
Wie zuvor in Verbindung mit 2 beschrieben, repräsentiert die USB-verbundene Einheit 501 die Sicherheitssteuereinheit 5 und die Telefoneinheiten 6. Wie aus 2 und auch aus 1 klar wird, sind die Sicherheitssteuereinheit 5 und die Telefoneinheit 6 mit der Haupteinheit 1 über das Kabel B3 verbunden, welches ein USB-Kabel ist (Universal Serial Bus). Es muss festgehalten werden, dass das USB-Kabel, das in diese Ausführung benutzt wird, nicht das gleiche ist, wie ein konventionelles USB-Kabel, aber es ist ein Kabel des Fahrzeuginformationssystems, das die folgenden neuen Eigenschaften zusätzlich zu den Eigenschaften bekannter USB-Kabel beinhaltet. Es versteht sich auch, dass der USB ein serieller BUS ist, der eine Vielzahl von Geräten oder Einheiten in einer Kettenschaltung (Daisy-Chain) verbindet.
Insbesondere hat ein konventionelles USB-Kabel eine einzelne Energieleitung (+ 5 V), Datenleitungen (DATA+, DATA-) und eine Erdung bzw. Masseleitung (GND). Die Energieleitung dient zur Übermittlung elektrischer Energie zu jedem Gerät oder Einheit von der Haupteinheit 1, wenn die Energiezufuhr zur Hauptein heit 1 eingeschaltet ist. Diese Energieleitung wird deshalb im folgenden als „erste Energieleitung" bezeichnet.
Das USB-Kabel, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, d.h. das Fahrzeuginformationssystemkabel besitzt eine zweite Energieleitung, eine Signalleitung zur Übermittlung eines Startsignals von jedem der Sicherheitskontrolleinheit 5 und der Telefoneinheit 6 zu der Haupteinheit 1 (diese Signalleitung wird im folgenden als „Wecker" bezeichnet), eine reservierte Leitung und eine zusätzliche Erdung bzw. Masseleitung GND. Die zweite Energieleitung ist geeignet, Hilfsenergie, z.B. von einer Hilfsbatterie (14 V) des Automobils an jedes Gerät oder Einheit zu liefern, zumindest wenn die Energieversorgung der Haupteinheit 1 nicht eingeschaltet ist.
Dadurch werden die Geräte oder Einheiten mit elektrischer Hilfsenergie von der Hilfsenergieversorgung des Automobils durch die zweite Energieleitung versorgt, auch wenn die Energieversorgung zur Haupteinheit 1 ausgeschaltet ist und die Lieferung elektrischer Energie zu den Geräten oder Einheiten durch die erste Energieleitung nicht durchgeführt wird. Deshalb ist es möglich, ein Startsignal zur Haupteinheit 1 zu einem oder mehreren der Geräte oder Einheiten durch die Weckersignalleitung unter Nutzung der an die Geräte oder Einheiten gelieferten Hilfsenergie zu senden.
In dieser Ausführungsform ist jedes Gerät oder Einheit, das über das Kabel B3 verbunden ist, in der Lage, Daten von oder zu anderen Geräten in Form eines Protokolls, das mit dem USB übereinstimmt, zu senden oder zu empfangen. Es existiert z.B. folgende Anordnung: Der automatische CD-ROM-Wechsler 7 hat Eingangs- und Ausgangsbuchsen. In dem automatischen CD-ROM-Wechsler 7 werden digitale Daten von einer Musik-CD oder einer CD-ROM im ATAPI-Format (parallel) gelesen. Die so gelesenen Daten sind dann in eine serielle Form, die dann mit dem USB-Protokoll übereinstimmt, umgewandelt und werden an dem USB übergeben.
Dadurch sind die Sicherheitseinheit 5, die Telefoneinheit 6 und der automatische CD-ROM-Wechsler 7 seriell verbunden. Dadurch ist es einfacher, diese Einheiten 5, 6 und 7 in voneinander entfernten Positionen, wie erfordert, zu lokalisieren.
Auch wenn in 1 die Sicherheitseinheit 5, die Telefoneinheit 6 und der automatische Wechsler 7 in der erwähnten Reihenfolge seriell verbunden sind, so ist dies ein Darstellung und die Reihenfolge der Verbindung kann geändert werden, wie es erforderlich ist. Beispielsweise ist es nicht erforderlich, dass alle drei Einheiten 5, 6 und 7 verbunden sind: Es kann auch eine von ihnen aus der seriellen Verbindung herausgenommen werden.
1-1-2 automatischer CD-ROM-Wechsler
Der automatische CD-ROM-Wechsler 7 führt einen automatischen Austausch aus der Vielzahl der Musik-CDs und CD-ROMs durch und liest, in Übereinstimmung mit den Befehlen, die über die USB-Leitung empfangen werden, Audiodaten und digitale Daten von einer Musik-CD und entsprechend einer CD-ROM. Der automatische CD-ROM-Wechsler 7 sendet dann die gelesenen Daten durch die USB-Leitung.
Der Begriff „Audiodaten" wird in dieser Beschreibung verwendet, um Daten zu bezeichnen, die Toninformationen repräsentieren, wie beispielsweise Musik, wohingegen der Begriff „digitale Daten" benutzt wird, um Daten zu bezeichnen, die von Natur aus in digitaler Form vorliegen, wie beispielsweise Buchstabencodes und numerische Werte, oder andere als Audiodaten.
Das Diskabspielgerät liest Audiodaten und digitale Daten von Speichermedien, wie Musik-CDs und CD-ROMs. Deshalb sind die Speichermedien, die vom Diskabspielgerät verwendet werden, hauptsächlich Musik-CDs, die Audiodaten speichern, und CD-ROMs, die digitale Daten speichern. In dieser Spezifikation bezeichnet der Begriff „Wiedergabe" beides, das Lesen, d.h. die Wiedergabe von Audiodaten von Musik-CDs und das Lesen, d.h. die Wiedergabe von digitalen Daten von CD-ROMs.
Der automatische CD-ROM-Wechsler 7 liest Audiodaten von einer Musik-CD und digitale Daten von einer CD-ROM. Diese beiden Typen von gelesenen Daten werden beide umgewandelt in Aufgabedaten von identischer Protokollform, d.h. in ATAPI-Form und solche Ausgabedaten werden zeitgleich durch eine identische Schnittstelle, dem USB an die Haupteinheit 1 gesendet.
1-1-3 Haupteinheit
Wie in 1 zu sehen, besitzt die Haupteinheit 1 einen Slot 13S zur Aufnahme einer Kompaktflashkarte 13 und eine abnehmbare Abdeckklappeneinheit 15. Die Kompaktflashkarte 13 ist ein Speichermedium, das einen Flashspeicher verwendet und die, wenn sie sich in dem Slot 13S befindet, in der Lage ist, Daten von und in die Haupteinheit 1 zu lesen und zu schreiben. Die Kompaktflashkarte 13 wird zum Austausch von Datenprogrammen zwischen dem Computer der Haupteinheit 1 und anderen externen Computern verwendet und zur Sicherung verschiedener Datensätze in dem Fahrzeuginformationssystem. Die dargestellte Ausführungsform schließt die Verwendung von Erweiterungskarten, die andere Funktionen besitzen, nicht aus, wie z.B. eine Laufwerkskarte, eine Modemkarte, verschiedene Schnittstellenkarten usw. Dabei ist vorgesehen, dass neben der im besonderen zuvor erwähnten Kompaktflashkarte 13 diese Erweiterungskarten den Standard PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) haben können.
Die abnehmbare Abdeckplatteneinheit 15 besitzt einen Anzeigebereich, der dem Benutzer verschiedene Arten von Informationen visuell repräsentieren, und einen Operationsbereich, der Tasten enthält, die vom Benutzer zu bedienen sind. Die Abdeckplatteneinheit 15 kann ein großflächiges Farb-LCD-Display sein, z.B. eines, das 256 Punkte in horizontaler Richtung und 64 Punkte in vertikaler Richtung.
Der Benutzer kann die Abdeckplatteneinheit 25 entfernen und mitnehmen, wenn er das Fahrzeug verlässt. Dadurch wird ein Diebstahlsicherungseffekt erzielt. Dadurch wird jede Person, die das Car- bzw. Fahrzeugaudiosystem oder andere Geräte des Informationssystems stehlen möchte, vom Diebstahl abgehalten, wenn sie verstanden hat, dass das Gerät ohne das Display und den Operationsbereich keinen kommerziellen Wert besitzt. Es ist empfehlenswert, dass ein geeignetes Etui 15a zur Aufnahme der entfernten Frontplatteneinheit 15 vorbereitet ist, um Beschädigungen an der Einheit 25 selbst zu verhindern, oder andere Objekte, die mit der Einheit 15 zusammenstoßen können, wenn der Benutzer die Einheit 15 bei sich trägt.
Eine Infrarotkommunikationseinheit ist in der Frontplatteneinheit 15 eingebaut. Die Infrarotkommunikationseinheit erlaubt den Austausch von Daten zwischen der Abdeckplatteneinheit 15 und einem separaten tragbaren PC 8.
1-1-2 Andere Geräte und Einheiten
Die GPS-Antenne 4 (siehe 1) empfängt Radiowellen von GPS-Satelliten. Signale, die von der GPS-Antenne 4 eingefangen werden, werden an eine GPS-Einheit in der Haupteinheit 1 über eine GPS-Empfangseinheit 4a geleitet. Die GPS-Einheit, nicht dargestellt in 1, berechnet, basierend auf den Radiowellen, die Position der GPS-Einheit auf dem Globus. Der Computer der Haupteinheit 1 setzt auf der Basis von Programmen Funktionen eines Fahrzeugnavigationssystems um. Die Ergebnisse der Positionsberechnungen werden an das Fahrzeugnavigationssystem weitergeleitet.
Die Sicherheitskontrolleinheit 5 ist eine der UBS-verbundenen Einheiten, die durch die Einheit 501 repräsentiert werden, wie in 1 gezeigt. Die Sicherheitssteuereinheit hat einen Sensor 5a, der in der Lage ist, Vibration und Stöße festzustellen, wodurch jede unzulässige Aktivität angezeigt wird, wie Diebstahl oder Gefahr. Neben dem Erkennen einer solchen Aktivität erzeugt die Sicherheitssteuereinheit 5 einen Alarm, z.B. durch das Einschalten einer Sirene 5b. Die Telefoneinheit 6 ist auch eine USB-verbundenen Einheiten 501, wie in 1 gezeigt. Das Telefonsystem 6 kontrolliert die Funktionen eines Autotelefons, wie beispielsweise das Ermöglichen einer Unterhaltung über ein Handset 6b und einer Telefonantenne 6a, über einen schnurlosen Telefonschaltkreis, wie ein Mobiltelefon oder Handy.
1-2. Interne Strukturen der Haupteinheit
3 ist ein Blockdiagramm, das die Hauptkomponenten des Fahrzeuginformationssystems trägt. Es ist zu sehen, dass die Anordnung in 3 durch unterbrochene Linien in vier Bereiche geteilt ist: das sind ein CPU-Modul 11, das sich auf der linken Seite der Zeichnung befindet, ein Support-Modul 12, das sich in der Mitte befindet, eine externe Einheit 30 im rechten oberen Bereich und eine Wahl einheit 40, zu sehen im rechten unteren Bereich. Das CPU-Modul 11 und das Support-Modul 12 sind in die Haupteinheit 1 integriert.
Der Begriff „externe Einheit 30" bezeichnet zusammenfassend die externen Einheiten, die mit der Haupteinheit 1 verbunden sind. In gleicher Weise bezeichnet der Begriff „Wahleinheit 40" zusammenfassend die Wahleinheiten, die mit der Haupteinheit 1 verbunden werden können. In 3 ist die Kompaktflashkarte 13 an unteren Ende des CPU-Moduls 11 dargestellt, während die Abdeckplatteneinheit 15 im oberen Teil der externen Einheit 30 zu sehen ist, um die Erklärung zu vereinfachen.
Das CPU-Modul 11 und das Support-Modul 12 bilden in Kombination den Steuer- bzw. Kontrollcomputer, der eine Gesamtkontrolle bzw. Gesamtsteuerung des ganzen Fahrzeuginformationssystems durchführt. Speziell das CPU-Modul 11 besteht hauptsächlich aus einer CPU 111 und ist in der Lage, logische Berechnungen und Prozesse auszuführen, während das Support-Modul 12 die Übergabe und den Empfang von Daten zu und von anderen Einheiten, die das Fahrzeuginformationssystem bilden, kontrolliert.
Im CPU-Modul 11 dient ein lokaler BUS B1 (auch als „erster BUS" bezeichnet), der um die CPU 111 angeordnet ist, als Hauptpfad zur Datenübertragung, wogegen im Support-Modul 12 ein Hauptpfad von Daten durch ein PCI-(Peripheral Component Interconnect)-BUS B2 eingerichtet ist, der Geräte oder Einheiten des Fahrzeuginformationssystem miteinander verbindet und der auch als „zweiter BUS" bezeichnet wird.
1-2-1 Aufbau des CPU-Moduls
Der lokale BUS B1 des CPU-Moduls 11 ist von dem Typ, der mit dem Typ der CPU 111 übereinstimmt. Mit diesem lokalen BUS B1 sind ein DRAM 112, ein Flash-ROM 113, ein PCI-BUS-Steuerkontroller 114, ein CPU-gesteuerter integrierter Schaltkreis (ASIC) 115, und ein PCMCIA-ASIC 116 verbunden. Der DRAM 112 bietet eine Arbeitsumgebung, beispielsweise wie eine variable Umgebung, die von der CPU 112 benutzt wird, wenn letztere das Fahrzeuginformationssystem kontrolliert.
Der Flash-ROM 113 ist ein wiederbeschreibbarer Festwertspeicher, der generell Software speichert, er erhält ein Ausgabesystem (OS, BIOS und Anwendungsprogramme). Das OS, das im Flash-ROM 113 gespeichert ist, besitzt Funktionen, wie die Administration von Ressourcen, die auf dem Computer verfügbar sind, die Kontrolle von Eingabe und Ausgabe, inklusive der Benutzeroberfläche, Ausführung vorher festgelegter Programme, usw. Beispielsweise kann die OS auf der Basis der Universal-OS, bekannt als das zuvor bekannte Windows CE aufgebaut sein.
Der PCI BUS-Steuerkontroller 114 verbindet den lokalen BUS B1 und den PCI BUS B2 miteinander, und er führt eine Kommunikation der Daten aus, die zwischen diesen beiden BUS-Typen ausgetauscht wurden, um die Daten mit dem BUS abzugleichen, zu dem die Daten zu liefern sind.
Um den CPU-gesteuerten ASIC 115 detaillierter zu erklären, muss gesagt werden, der Ausdruck „ASIC" ist eine Abkürzung für „anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis". Ein ASIC im speziellen ist ein Schaltkreis wie ein IC oder ein LSI, gestaltet für spezielle Anwendungen im Gegensatz zum Universal-IC, wie einem ROM, RAM oder CPU.
Der CPU-gesteuerte ASIC 115 dient als Schnittstelle zwischen dem lokalen BUS und dem PCI-BUS-Steuerkontroller 14. Der CPU-gesteuerte ASIC 115 dient als Eingang oder Ausgang für Daten, die zwischen dem PCI BUS B2 und dem CPU 11 ausgetauscht werden. Speziell der CPU-gesteuerte ASIC 115 arbeitet anstelle der CPU 111, um die Eingabe und die Ausgabe von Daten vom CPU-Modul 11 auszuführen, zusätzlich werden aus verschiedenen Arten von Daten, die vom CPU BUS B2 empfangen wurden, Daten ausgewählt, die an die CPU 111 weitergeleitet werden.
Der CPU-gesteuerte ASIC 115 liefert die ausgewählten Daten an die CPU 11 über den lokalen BUS B1. Andere als die ausgewählten Daten werden nicht gebraucht, um von der CPU 111 verarbeitet zu werden, d.h. es sind Daten, die beantwortet werden müssen durch vorher festgelegte Reaktionen. Wenn solche Daten empfangen werden, antwortet der CPU-gesteuerte ASIC auf diese Daten durch die vorher festgelegte Reaktion.
Der PCMCIA-ASIC 116 bietet eine Schnittstelle, die an die Daten angepasst ist, die von oder zur Kompaktflashkarte 13, welche eine Art von sogenannten PC-Karten ist, die den Standards von PCMCIA (Personal Computer Memory Card Internationale Association) entspricht, geliefert werden. Dadurch kontrolliert der PCMCIA-ASIC 116 das Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Kompaktflashkarte 13. Deshalb arbeitet das CPU-Modul 11 als ein Computer, der die Lieferung von Informationen zu und von der Compaktflashkarte 13, die in dem Slot 13S befestigt ist, kontrolliert bzw. steuert.
Die Haupteinheit 1 besitzt ein Energiezufuhrbereich P, der z.B. mit Hilfe von Relais die Energiezufuhr zum CPU-Modul 11 und zum Support-Modul 12 kontrolliert. Der CPU-gesteuerte ASIC 115 und die Energiezufuhreinheit P bilden in ihrem Zusammenwirken die Energiesteuereinheit 183 der Haupteinheit 1, wie in 2 gezeigt. Die in 2 gezeigte Kommunikationseinheit 183 besitzt serielle/PCI-Treibersoftware 126.
1-2-2 Aufbau des Support-Moduls
Der PCI-BUS B2 des Support-Moduls 12 wird benutzt zum Austausch von Daten zwischen dem CPU-Modul 11 und verschiedenen Geräten, die das Fahrzeuginformationssystem bilden. Dadurch dient PCI BUS P2 als Übertragungsmittel, das Audiodaten und digitale Daten von den Geräten des Systems überträgt, dabei werden sowohl digitale Daten als auch Audiodaten in Form digitaler Signale übertragen. Mit dem PCI-BUS P2 sind die externe Einheit 30, welche sich zusammenfassend auf eine Vielzahl von Einheiten oder Geräten bezieht und die Wahleinheit 40, welche sich ebenfalls zusammenfassend auf eine Vielzahl von Geräten oder Einheiten bezieht, verbunden.
Speziell die externe Einheit 30 ist, wie in 1 gezeigt, von der Haupteinheit getrennt. In dieser Ausführung beinhaltet die externe Einheit 30 die Abdeckplatteneinheit 15, die abnehmbar ist von der Haupteinheit 1, den Empfänger 21 und den Verstärker 22, die zur Empfangsverstärkereinheit 2 gehören und das Mikrophon 3. Die Abdeckplatteneinheit 15 ist, wie zuvor erwähnt, mit der Infrarotkommunikationseinheit 127 ausgestattet.
Die Wahleinheit 40 beinhaltet Geräte oder Einheiten, die vom Benutzer ausgewählt werden können, d.h. ob solche Geräte oder Einheiten in das Fahrzeuginformationssystem eingebaut werden sollen, wird vom Benutzer festgelegt. In dieser Ausführung sind die GPS-Einheit 16 und der automatische CD-Wechsler 7 die optionalen Komponenten. Die CD-ROM-Einheit 14, die in der Haupteinheit 1 untergebracht ist, ist ebenfalls mit dem PCI BUS B2 verbunden. Diese CD-ROM-Einheit 14 ist ein Abspielgerät, welches Daten liest von einer CD oder einer CD-ROM. Wenn die CD eine Musik-CD ist, werden von der CD-ROM 114 Audiodaten gelesen. Der automatische CD-ROM-Wechsler 7 und die CD-ROM-Einheit 114 sind dahingehend kompatibel, dass beide in der Lage sind, Musikdaten von einer Musik-CD und Daten von einer CD-ROM zu lesen.
Der Austausch von Daten von dem PCI BUS 2 und den Geräten und Einheiten, die damit verbunden sind, werden vom Support-Modul 12 durchgeführt, unter Nutzung einer Support-ASIC 121, einem CODEC-Schaltkreis 122, einer digitalen Signalverarbeitungseinheit (DSP) 123, einem Pufferspeicher 124, einem parallelen/PCI-Treiber 125 und dem seriellen PCI-Treiber 126.
Der Support-ASIC 121 ist ein Schaltkreis, der die Bestimmung bzw. das Ziel der Daten festlegt, die zwischen dem Support-Modul 12 und den Einheiten oder Geräten, die damit verbunden sind, ausgetauscht werden. Dadurch führt der Support-ASIC 121 eine Kontrolle bzw. Steuerung des Datenverkehrs zwischen dem Support-Modul 12 und den Geräten oder Einheiten aus. Der CODEC-Schaltkreis 121, der Begriff „CODEC" ist eine Abkürzung für „Codierer/Decodierer", codiert und decodiert also Daten. Beispielsweise führt der CODEC-Schaltkreis 122 eine D/A-Umwandlung aus zur Konvertierung von Daten, die in Form von digitalen Signalen vorliegen, in analoge Signale und eine A/D-Umwandlung zur Konvertierung analoger Signale in digitale Daten. Dadurch dient der CODEC-Schaltkreis 122 als A/D-Wandler, der analoge Signale, die von den Einheiten oder Geräten abgeleitet sind, in Audiodaten umwandelt, die die Form von digitalen Signalen haben und er dient als D/A-Wandler, der digital bearbeitete Audiodaten in analoge Signale umwandelt. Dieser CODEC-Schaltkreis 122 bildet zusammen mit dem Verstärker 22 zur Aktivierung der Lautsprecher mit den analogen Signalen die Audioausgabemittel, die die verarbeiteten Audiodaten in Form analoger Signale ausgeben.
Die Einheit 123 zur digitalen Signalverarbeitung „DSP", der Begriff „DSP" ist eine Abkürzung für „Digital Sound Processor", ist ein Schaltkreis, der ausschließlich digitale Soundsignale verarbeitet. Mit dem Empfang digitaler Ausgangssignale wie Musik-Daten verarbeitet die DSP-Einheit 123 die digitalen Audiodaten in einer Art und Weise, dass der produzierte Klang mit den Bedingungen, die im Audiosystem festgelegt sind, wie die Klangbilanz zwischen links und rechts, Lautstärke, Blendreglung, Surround und Equalizer, übereinstimmt.
Die Taktzeit für das Lesen und Schreiben von Daten durch den PCI BUS B2 ist verschieden von der akustischer Geräte, wie beispielsweise der CD-ROM-Einheit. Der Pufferspeicher 124 überbrückt diese Differenz durch das Speichern von Daten und das Bit-weise Ausgeben von Daten. Der Pufferspeicher 124 ist beispielsweise ein SRAM.
Der parallele PCI-Treiber 125 dient zur Transformation der parallelen Audiodaten oder der parallelen digitalen Daten, die von der CD-ROM-Einheit 14 gesendet werden, in Daten, die mit dem PCI BUS B2 übereinstimmen. Der serielle PCI-Treiber 126 dient als Mittel zur Umwandlung von Datenformaten das serielle Audiodaten und serielle digitale Daten, die über das Kabel B3 in einem Format übermittelt wurden, das mit dem USB übereinstimmt, in Daten des Formats umwandelt, das mit dem PCI BUS B2 übereinstimmt.
Wie zuvor festgestellt, ist die Weckersignalleitung zusätzlich im Kabel B3 untergebracht. Die Weckersignalleitung ist eine der Unterbrechungssignalleitungen, die mit der CPU-gesteuerten ASIC 115 des CPU-Moduls 11 verbunden sind.
Die Abdeckplatteneinheit 15, die die Infrarotkommunikationseinheit 127 enthält, ist mit dem Support-ASIC 121 über einen Hochgeschwindigkeitskommunikationsschaltkreis verbunden. Das CPU-Modul 11 ist in der Lage, Daten zwischen sich selbst und externen Geräten, wie einem separaten tragbaren Computer durch die Infrarotkommunikationseinheit 127 und über den PCI BUS B2, den Support-ASIC 121 und dem oben erwähnten seriellen Hochgeschwindigkeitskommunikationsschaltkreis auszutauschen.
Die GPS-Einheit 16 ist ebenfalls verbunden mit dem ASIC 121 über einen Kommunikationsschaltkreis, wie einen asynchronen seriellen Kommunikationsschaltkreis, wie z.B. einen UART (Universal Asychronous Receiver-Transmitter). Die CD-ROM-Einheit 14 ist mit dem parallelen PCI-Treiber 125 über einen parallelen Kommunikationsschaltkreis, wie einen ATAPI (At Attachment Packet Interface) verbunden. Wenn auch nicht dargestellt, ist in der Infrarotkommunikationseinheit 127 ein ASIC bereitgestellt, der den Austausch über Infrarotwellen durchführt.
Das CPU-Modell 11 bildet zusammen mit dem CODEC-Schaltkreis 122, der DSP-Einheit 123 und dem Pufferspeicher 124 des Support-Moduls 124 das Verarbeitungsmittel, das digitale Daten und Audiodaten in Form von digitalen Signalen verarbeitet.
1-2-3 Aufbau des CPU-gesteuerten ASIC
Im folgenden wird der Aufbau des CPU-gesteuerten ASIC 115 beschrieben, der den Austausch von Informationen vom CPU-Modul 11 und dem Support-Modul 12 durchführt. 4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des CPU-gesteuerten ASIC 115 und andere Komponenten, die mit dem CPU-gesteuerten ASIC 115 verbunden sind, zeigt. Wie in dieser Figur zu sehen ist, besitzt die CPU-gesteuerte ASIC 115 eine Adresskonvertierungseinheit 150, die Operationen ausführt, die Adresskonvertierung beinhalten, die gebraucht wenn, das Gerät des CPU-Moduls 11 durch den PCI BUS B2 angesteuert wird.
1-2-3-1 Unterbrecherkontrollregister
Der CPU-gesteuerte ASIC 115 besitzt ein Unterbrechersteuerregister 54, das für jede aus der Vielzahl der Unterbrechersignalleitungen, die mit dem CPU-gesteuerten ASIC 115 verbunden sind, festlegt, ob die Unterbrechung bestätigt oder unbestätigt ist. In dieser Ausführungsform kann eine komplizierte Kontrolle bzw. Steuerung ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, durch die Wirkung des Unterbrechersteuerregisters 54, das festlegt, ob eine Unterbrechung für jede aus der Vielzahl der Unterbrechersignalleitungen akzeptabel ist.
5 zeigt die Signalleitungen, die mit dem Unterbrechersteuerregister 54 verbunden sind. Es ist zu sehen, dass dort 16 Unterbrechersignalleitungen mit dem Unterbrechersteuerregister 54 verbunden sind. Verschiedene Unterbrechersignalleitungen entsprechen verschiedenen Arten von Unterbrechungen. Eine dieser Unterbrechersignalleitungen ist die Leitung, durch die ein Startsignal, das zum Starten der Haupteinheit verwendet wird, von der Sicherheitssteuereinheit 5 gesendet wird.
Eines der Bits des Unterbrechersteuerregisters 45 ist reserviert für jedes der 16 Unterbrechersignalleitungen. Wenn die Unterbrechung zu akzeptieren ist, wird das Bit auf „1" gesetzt, wogegen, wenn die Unterbrechung nicht zu akzeptieren ist, das entsprechende Bit auf „0" gesetzt ist. Der Wert „1", genau wie der Wert „0" wird als „Maske" bezeichnet. Diesen Masken sind in dem Unterbrechersteuerregister 54 über eine 16-Bit-Maskeneinstellungssignalleitung gespeichert.
Das Unterbrechersteuerregister 54 besitzt logische Schaltkreise und andere notwendige Register, die bei der Verarbeitung der Masken, die gespeichert wurden, und des Unterbrechersignals, das über die Unterbrechersignalleitung empfangen wurde, benutzt werden. 6 ist die Darstellung des Konzepts der Verarbeitung der Masken, die in dem Unterbrechersteuerregister 54 gespeichert sind, und der Unterbrechersignale.
Entsprechend 6 wurde zum Zweck der Unterbrechung eine „1" in die zugehörige Unterbrechersignalleitung eingegeben, und das logische Produkt (AND) des Eingabesignals „1" und des Maskenwertes des entsprechenden Bits wird berechnet durch das Unterbrechersteuerregister 54. Das Unterbrecherkontrollregister legt dann die logische Summe (OR) des logischen Produkts AND, berechnet für die entsprechende Signalleitung, fest. Infolgedessen wird eine Ausgabe „1" als Unterbrechungsanzeige bezogen, ungeachtet von welcher der Unterbrechersignalleitungen die Unterbrechung empfangen wurde. Die Zustände der Signalleitungen werden in einem anderen Register gespeichert. Der Inhalt dieses Registers wird über eine Unterbrecherleitungsidentifikationsleitung, wie in 5 gezeigt, geleitet, wenn die Unterbrechungsanzeige erhalten wurde, sodass die Unterbrecherleitung, durch die die Unterbrechung angefordert wurde, identifiziert werden kann.
Es muss gesagt werden, dass die Einstellung der Maske für die Unterbrechersignal-Weckerleitung, die ausschließlich für die Übermittlung des Startsignals von der Sicherheitskontrolleinheit verwendet wird, verboten ist. Im speziellen ist das Bit, das der Unterbrechersignal-Weckerleitung entspricht, auf „1" festgelegt, das die Unterbrechung gestattet.
1-2-3-2 PCI-Maskenzuteiler (Arbiter)
Wie in 4 zu sehen, besitzt der CPU-gesteuerte ASIC 115 einen PCI-Maskenzuteiler 55. Rückblickend auf 3 sind mit dem PCI-BUS-B2 der parallele PCI-Treiber (IDE Controller) 125, der einem Kontroller der parallelen Schnittstelle entspricht und dem seriellen PCI-Treiber (USB Controller) 126, der einem seriellen BUS-Controller entspricht, verbunden.
Der PCI-Hauptzuteiler 55 besteht aus Zuteilungsmitteln, vergibt das Recht, den PCI-BUS B2 zu belegen unter diesen drei Bereichen: der PCI-BUS-Host-Controller (PCI-Controller) 114, der parallele PCI-Treiber 125 und der serielle PCI-Treiber 126.
1-2-3-3 Andere Komponenten
Der CPU-gesteuerte ASIC 115 besitzt eine Kontroll- bzw. Steuerschnittstelle 52, einen Registerdecoder 53, eine Rückstelleinheit 56 und eine Energieverwaltungseinheit 57. Wenn die Geräte oder Einheiten, die mit dem lokalen BUS B1 verbunden sind, und der PCI-BUS-Hostkontroller 114 von jedem anderen angesteuert werden, beispielsweise zum Lesen und Schreiben von Daten, führt die Kontrollschnittstelle 52 die Steuerung der Zeitplanung und der Prozedur des Lesens und Schreibens durch Verwendung von Kontroll- bzw. Steuersignalen durch. Der Registerdecoder 53 führt die Einstellung verschiedener Bedingungen, wie dem Operationsmodus des CPU-gesteuerten ASIC 115, in Übereinstimmung mit Signalen, die von der CPU 111 abgeleitet wurden, durch.
Die Energieverwaltungseinheit 57 kontrolliert, wie in 3 dargestellt, den Energiezufuhrbereich P, um das Verteilungsmuster der Energie zu verschiedenen Bereichen der Schaltung zu verwalten, d.h. zu welchem Teil oder Teilen der Schaltung die Energie geliefert wird, die sich entsprechend dem Zustand der CPU 111 verändert, z.B. normale Arbeitsbedingungen, Stand-By-Betrieb oder Ruhezustand. Diese Bedingungen werden später vollständig beschrieben. Ein spezieller Schaltkreis ist bereitgestellt, um zwischen dem oben beschriebenen Kontroll- bzw. Steuerregister 54 und der Energieverwaltungseinheit 57 zu agieren, um die Energieverwaltungseinheit 57 über das Erkennen des Unterbrecherstartsignals zu steuern. Wenn ein Startsignal empfangen wird, steuert dieser spezielle Schaltkreis die Energieverwaltungseinheit 57, sodass die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 eingeschaltet ist.
Die Rückstelleinheit 56 setzt verschiedene Geräte und Einheiten zurück, wenn das Fahrzeuginformationssystem gestartet ist. Im CPU-Modul 11 ist die Software zur Aktivierung der CPU 111 im Flashraum 113 gespeichert, sodass die Rückstelleinheit 56 im Vorgriff zum Zurücksetzen der CPU 111 den Flash-ROM zurücksetzt.
Das CPU-Modul 11 besitzt eine Spannungskonvertierung 117, die die Spannungskonvertierung von Signalen durchführt, die von Geräten oder Einheiten ausgetauscht werden, die für verschiedene Signalspannungen geeignet sind. Der CPU-gesteuerte ASIC 115 legt entsprechend der Quelle und der Bestimmung jedes Signals fest, ob die Spannungskonvertierung durchgeführt wird und in welche Richtung die Spannungskonvertierung erfolgt, und steuert die Spannungskonvertierungseinheit 117 in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Festlegung.
2. Funktion
Die Funktion der Ausführungsform, die den beschriebenen Aufbau hat, ist folgende.
2-1 Gesamtfunktion
2-1-1 Eingabe von Daten
Unter den verschiedenen Typen von Daten, die von den Einheiten oder Geräten empfangen werden, werden digitale Daten direkt zur Support-ASIC des Support-Moduls 12 geliefert. Beispielsweise Daten, die die Taste identifizieren, die der Benutzer gedrückt hat, werden von der Abdeckplatteneinheit 15 abgeleitet. Digitale Daten, wie Längengrad und Breitengrad, die auf der Basis von Radiowelle von GPS-Satelliten berechnet wurden, werden von der GPS-Einheit 16 abgeleitet. Die Infrarotkommunikationseinheit 127 der Abdeckplatteneinheit 15 liefert digitale Daten, die von einem tragbaren PC 8 über Infrarotwellen übertragen wurden.
Die CD-ROM-Einheit 14 und der automatische CD-ROM-Wechsler 7 lesen Daten von Musik-CDs und von CD-ROMs. Die von der Musik-CD gelesenen Audiodaten oder die von der CD-ROM gelesenen digitalen Daten werden, nachdem sie durch den parallelen PCI-Treiber 125 oder den seriellen PCI-Treiber 126 in ein Format konvertiert wurden, das mit dem PCI-BUS übereinstimmt, an den PCI-BUS 2 weitergeleitet. Die so konvertierten Daten werden über den PCI-BUS 2 an den Support-ASIC 121 gesendet.
Wenn auch nicht in 3 gezeigt, werden digitale Daten, die das Auftreten eines ungewöhnlichen Ereignisses anzeigen, von der Sicherheitssteuereinheit, die in 1 zu sehen ist, gesendet. Beispielsweise Merkmalsdaten in Form digitaler Signale, die den Eingang eines Telefongesprächs anzeigen und die Telefonnummer des Anrufers wird von der Telefoneinheit 6, wie in 1 gezeigt, übermittelt. Während des Telefongesprächs werden Audiodaten, wie beispielsweise Stimmdaten, die das Gespräch des Anrufers darstellen, an die ASIC 121 geleitet.
Die Sicherheitskontrolleinheit 5 und die Telefoneinheit 6 sind durch den seriellen BUS B3 miteinander verkettet (daisy-chain). Die Informationen, die von der Sicherheitskontrolleinheit 5 und der Telefoneinheit 6 über das Kabel B3 an die Haupteinheit 1 geleitet wurden, werden nach der Konvertierung durch den seriellen PCI-Treiber 26 in ein Format, das dem PCI-BUS B2 entspricht, über den PCI-BUS B2 gesendet, genau wie in dem Fall, wenn Audiodaten oder digitale Daten vom automatischen CD-ROM-Wechsler 7 geliefert werden.
Unter den verschiedenen Typen von Daten, die von den Einheiten oder Geräten, aus denen das Fahrzeuginformationssystem besteht, empfangen werden, werden Daten in Form analoger Signale zur A/D-Umwandlung an den CODEC-Schaltkreis 121 weitergeleitet. Die Daten, die so in digitale Daten umgewandelt wurden, werden dann an die Support-ASIC 121 weitergeleitet. Beispiele solcher Daten, die in Form analoger Signale empfangen werden, sind analoge Signale, welche die Stimme des Benutzers darstellen, die vom Mikrophon 3 aufgenommen und weitergeleitet wurde, und analoge Signale von Radiosendungen, die als Ergebnis des Empfangs erhalten wurden, der vom Empfänger 21 durchgeführt wurde, und die deshalb gesendet wurden.
2-1-2 Datenübertragung vom automatischen CD-ROM-Wechsler
Wenn im automatischen CD-ROM-Wechsler 7 Audiodaten von Musik-CDs gelesen werden, konvertiert der ATAPI-Decoder die Audiodaten in Ausgabedaten in ein Format von ATAPI-Daten, wie im Fall der digitalen Daten, die von der CD-ROM gelesen wurden. Die so erhaltenen ATAPI-Ausgabedaten werden zum USB-Controller geliefert, der die Ausgabedaten zeitgleich über eine Ausgangsverbindung an die Haupteinheit 1 überträgt.
2-1-3 Bestimmung der Ausgabedaten
Wie oben beschrieben, werden Daten durch den automatischen CD-ROM-Wechsler 7 von einer CD gelesen und die gelesenen Daten zur Support-ASIC 121 der Haupteinheit 1 gesendet. Die Support-ASIC 121 empfängt Daten also von verschiedenen anderen Teilen des Systems. Die Support-ASIC 121 führt eine Verkehrssteuerung aus, um die Bestimmung von verschiedenen Arten von Informationen, die von verschiedenen Einheiten oder Geräten empfangen werden, festzulegen. Kurz gesagt, werden die Daten, die von verschiedenen Einheiten oder Geräten in dieser Ausführungsform empfangen werden, in zwei Typen klassifiziert. Namentlich Tondaten und andere Arten von Daten. Der Support-ASIC 121 leitet die Tondaten zur DSP-Einheit 123 und, nachdem sie von der DSP-Einheit 123 bearbeitet wurden, werden die verarbeiteten Daten zum Verstärker 22 über den CODEC-Schaltkreis 122 gesendet, wohingegen andere Daten als Tondaten zum CPU-Modul 11 gesendet werden. Es muss festgestellt werden, dass Tondaten, die vom Mikrophon empfangen wurden, zum Zweck der Stimmenerkennung an das CPU-Modul gesendet werden.
Beispiele für Tondaten, die zum Verstärker 22 geleitet werden, sind Daten von Radiosendungen, die vom Empfänger 21 empfangen wurden, Tondaten von Musik, die durch die CD-ROM-Einheit 14 oder den automatischen CD-ROM-Wechsler 7 von einer Musik-CD gelesen wurden, und Tondaten, die die Stimme eines Telefonanrufers darstellen, die durch die Telefoneinheit 6 empfangen wurde. Beispiele für andere Daten als Tondaten sind: Daten, die feststellen, welche der Tasten auf der Abdeckplatteneinheit 15 vom Benutzer gedrückt wurden; Dokumentdaten oder andere Daten, die über die Infrarotkommunikationseinheit 127 empfangen wurden; digitale Daten, die Längen- und Breitengrade anzeigen, die von der GPS-Einheit 16 empfangen wurden; Fahrzeugnavigationskartendaten und andere Führungsinformationen, die von der CD-ROM-Einheit 14 oder dem automatischen CD-ROM-Wechsler 7 gelesen wurden; Daten, die über das Eintreten außergewöhnlicher Ereignisse informieren, die vom Sicherheitskontroller 5 empfangen wurden; und die Daten, die anzeigen, dass ein Telefongespräch empfangen wird und Daten, die die Telefonnummer des Anrufers anzeigen, die von der Telefoneinheit 6 gesendet wurden.
2-1-4 Informationsverarbeitung durch ein CPU-Modul
Beim Empfang digitaler Daten von Support-ASIC 121 konvertiert der PCI-BUS-Controller 114 des CPU-Moduls 11 die empfangenen Daten in ein Format, das dem Format des lokalen BUS B1 entspricht, und leitet die konvertierten Daten zum CPU-gesteuerten ASIC 115. Der CPU-gesteuerte ASIC 115 übernimmt die Eingabe und Ausgabe von Daten anstelle der CPU 11. Im speziellen legt der CPU-gesteuerte ASIC 115 basierend auf dem Format der Daten und anderer Faktoren fest, ob die empfangenen Daten an die CPU 111 oder woandershin weiterzuleiten sind.
Wenn die empfangenen Daten von der Art sind, die zwingend eine festgelegte Antwort erfordern, ohne eine Verarbeitung zu erfordern, wird eine solche festgelegte Antwort durch den CPU-gesteuerten ASIC 115 über den PCI-BUS-Hostcontroller 114 zurück zum Support-Modul 12 gesendet. Andere Arten von Daten, wie beispielsweise Daten, die eine Verarbeitung erfordern, werden direkt an die CPU 111 gerichtet.
Die CPU 111 verarbeitet die Daten in Übereinstimmung mit den Codes OS und den Programmen, die im Flash-ROM 113 gespeichert sind unter Nutzung des DRAM 112 als Speicherumgebung, wie als Arbeitsumgebung, die zur Verarbeitung notwendig ist. Werden beispielsweise Daten empfangen, die die Stimme des Benutzers darstellen und die über das Mikrophon 3 eingegeben wurden, vergleicht die CPU 111 die empfangenen Stimmdaten mit Parametern und Stimmenwellenformen verschiedener Anweisungsworte, die vorher gespeichert wurden. Basierend auf den Ergebnissen passender Parameter und Wellenformen legt die CPU 111 die Anweisungsworte fest, die gerade vom Benutzer ausgesprochen wurden und führt entsprechend den so festgelegten Anweisungsworten Operationen aus.
Das Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Kompaktflashkarte 13 wird vom CPU-Modul 11 in Übereinstimmung mit einer Anfrage, die von der CPU 111 gestellt wurde, durchgeführt. Speziell dieses Schreiben und Lesen ist von der PCMCIA-ASIC 116 angeordnet, die wiederum unter der Kontrolle des CPU-gesteuerten ASIC 115 steht.
Die Ergebnisse der Informationsverarbeitung, die von der CPU 111 durchgeführt wurden, werden, nachdem sie durch den PCI-BUS-Hostcontroller 114 in ein Format konvertiert wurden, das dem PCI-BUS B2 entspricht, über den PCI-BUS B2 an das Support-Modul 12 gesendet. Beispiele von Daten, die als Ergebnis der Datenverarbeitung an das Support-Modul 12 gesendet worden sind, sind Anweisungen, die verschiedene Teile des Support-Moduls 12 oder der Einheiten oder Geräte, die das Informationssystem bilden, betreffen. Das Support-Modul 12 führt Abläufe, wie Ein- und Ausgabe von Daten aus, in Übereinstimmung mit den Daten, die als Ergebnis der Informationsverarbeitung empfangen wurden.
2-1-5 Abläufe, wie Ein-/Ausgabeabläufe durchgeführt im Support-Modul
Wenn Anweisungen vom CPU-Modul 11 empfangen werden, die das Lesen von Daten von einer CD oder Radioempfang erfordern, führen die CD-ROM- Einheit 14, der automatische CD-ROM-Wechsler 7 oder der Empfänger 21 in Übereinstimmung mit diesen Anweisungen Operationen aus. Wenn die Anweisungen des CPU-Moduls 11 einen Wechsel der Quelle des Tons, der vom Lautsprecher ausgegeben wird, erfordert, führt die Support-ASIC 121 eine Schaltoperation aus, sodass die Audiodaten, die zum CODE-Schaltkreis 122 geliefert werden, von Audiodaten, die von einer Tonquelle abgeleitet werden, zu Audiodaten, die von einer anderen Tonquelle abgeleitet werden, umgeschaltet werden.
Der Verstärker 22 befasst sich ausschließlich mit analogen Signalen. Wenn Audiodaten, die digitalisiert wurden, an den Verstärker 22 geliefert werden sollen, werden solche Audiodaten in Form digitaler Signale vom CODEC-Schaltkreis 122 durch einen D/A-Wandler in analoge Signale konvertiert, und die so erhaltenen analogen Daten werden dann zum Verstärker 22 weitergeleitet.
Wenn Daten empfangen werden, die zur visuellen Erkennung durch den Benutzer anzuzeigen sind, und die vom CPU-Modul 11 oder anderen Einheiten oder Geräten weitergeleitet wurden, leitet die Support-ASIC 121 die Anzeigedaten über den seriellen Hochgeschwindigkeitskommunikationsschaltkreis an die Abdeckplatteneinheit 15. Basierend auf den empfangenen Anzeigedaten bildet die Abdeckplatteneinheit 15 visuelle Informationen und zeigt diese Informationen zur visuellen Erkennung durch den Benutzer im Anzeigebereich an.
2-1-6. Operationen des CPU-gesteuerten ASIC
Im folgenden wird eine Beschreibung der Operation des CPU-gesteuerten ASIC 115 gegeben, wenn letzterer Informationsverarbeitungen in der zuvor beschriebenen Art durchführt.
2-1-6-1. Adressenionvertierung und BUS-Zuteilung
Die Beschreibung beginnt mit der gegenseitigen Ansteuerung zwischen einem Gerät, das mit dem lokalen BUS B1 verbunden ist, z.B. die CPU 111, und einem Gerät, das mit dem PCI-BUS B2 verbunden ist, z.B. der Support-ASIC 121 durch den Hostcontroller 114. Um solche gegenseitigen Ansteuerungsoperationen zu ermöglichen, führt die Adressenkonvertierungseinheit 51 des CPU-gesteuerten ASIC 111 Abläufe aus, wie Adressenkonvertierung, Meldung wirksamer Bits usw. In der Zwischenzeit erteilt der PCI-Hauptzuteiler 55 das Recht, den PCI-BUS B2 in den drei Bereichen zu belegen: der PCI-BUS-Hostcontroller (PCI-Controller) 114, der parallele PCI-Treiber 125 und der serielle PCI-Treiber 126.
2-1-6-2 Abläufe im Hinblick auf das Startsignal
Es wird eine Beschreibung der Prozedur gegeben zum Starten der Haupteinheit 1 durch das Senden eines Startsignals von einer der USB-verbundenen Einheiten 501. Die Beschreibung wird auch auf den Unterbrechungsprozess verweisen, der durch das Unterbrechersteuerregister 54 benutzt wird, die Verwaltung der elektrischen Energie, die von der Energieverwaltungseinheit 57 durchgeführt wird, und dem Zurücksetzen des Systems, das von der Rückstelleinheit 56 durchgeführt wird.
In dieser Ausführung ist das Startsignal, das von der USB-verbundenen Einheit 501 gesendet wurde, von der Haupteinheit 1 als eine Weckerunterbrechung behandelt, die eine der Unterbrechungen ist, die vom CPU-gesteuerten ASIC 115 des CPU-Moduls 11 empfangen werden. Wie schon beschrieben, sind 16 Unterbrechersignalleitungen mit dem CPU-gesteuerten ASIC 115 verbunden. Andere Unterbrechungen als die Weckerunterbrechung werden wahlweise akzeptiert oder zurückgewiesen unter der Kontrolle des Unterbrechungssteuerregisters 54, wie folgt.
Im Unterbrechersteuerregister 54 werden Masken für die entsprechenden Unterbrechersignalleitungen erstellt, um festzulegen, ob die Unterbrechungsanfragen durch die entsprechenden Unterbrechersignalleitungen akzeptiert oder zurückgewiesen werden. Im speziellen wird „1" eingestellt für jedes der Bits, die den Unterbrechersignalleitungen entsprechen, die zu bestätigen sind, d.h. die Unterbrechersignalleitungen, die Unterbrechungen übertragen, die zu akzeptieren sind, wohingegen „0" gesetzt ist für jedes der Bits, die den Unterbrechersignalleitungen entsprechen, die abzulehnen sind. Dies sind die Unterbrechersignalleitungen, die Unterbrechungen übertragen, die zurückzuweisen sind.
Hier wird angenommen, dass das Signal „1" als Hinweis auf eine Unterbrechung von einem der Unterbrechersignalleitungen empfangen wird. Dann wird das logische Produkt (AND) zwischen dem Unterbrechersignal „1" und dem Zustand der Maske des Bits, das dieser Unterbrechersignalleitung entspricht, berechnet. Eine logisches Produkt „1" wird erhalten, wenn der Zustand der Maske „1" ist. Gleichzeitig werden alle logischen Produkte (AND) für alle Unterbrechersignalleitungen berechnet und die logische Summe (OR) dieser logischen Produkte (AND) berechnet. Es ist zu sehen, dass „1" erhalten wird als OR, wenn eine Unterbrecheranfrage durch irgendeine der Unterbrechersignalleitungen erhalten wurde, sodass „1" durch die Unterbrechungsanzeigeleitung, gezeigt in 5, ausgegeben wird. Der Zustand der entsprechenden Signalleitungen ist in einem anderem Register gespeichert, dessen Inhalt durch die Unterbrecheridentifikationsleitung, gezeigt in 5 ansteuerbar ist. Deshalb ist es möglich, die Unterbrechersignalleitung zu identifizieren, durch die die Unterbrecheranfrage empfangen wurde, durch einen Verweis auf den Inhalt dieses anderen Registers über die Unterbrecheridentifikationsleitung.
Es ist verboten, eine Maske für die Unterbrechersignalweckerleitung zu erstellen. Speziell ist es nicht gestattet, „0" auf dem Bit des Registers einzustellen, das der Weckerunterbrecherleitung entspricht und der Wert der Maske auf dem Bit, das der Weckerunterbrechersignalleitung entspricht, ist auf „1" festgelegt. In diesem System ist das CPU-Modul 11 nicht komplett stillgelegt, auch wenn die Energiezufuhr zum Fahrzeuginformationssystem nach normaler Nutzung des Systems abgeschaltet ist. Der Sensor der Sicherheitskontrolleinheit 5 bleibt aktiv. Zusätzlich ist der zuvor erwähnte Schaltkreis zur Überwachung des Empfangs einer Unterbrechung durch die Weckerunterbrecherleitung auch ohne die Nutzung einer Uhr betriebsbereit. Dieser Zustand dieses Systems wird im folgenden als Ruhezustand (sleep) bezeichnet.
Der Zustand oder der Operationsmodus der Haupteinheit 1 wird durch die Energieverwaltungseinheit 57 gesteuert. Im speziellen kann die Energieverwaltungseinheit 57 einen aus den folgenden Operationsmodi der Haupteinheit 1 auswählen, wobei die Verfügbarkeit aller folgenden Betriebsarten von der Systemkonfiguration abhängt: (1) normaler Betriebszustand, wie das Wiedergeben von Musik; (2) ein Stand-by-Modus; (3) ein abgesicherter Modus; (4) der Ruhezustand; und (5) ein „Aus"-Zustand. Die Energieverwaltungseinheit 57 liegt für jeden dieser verfügbaren Betriebszustände fest, zu welchem Teil oder Teile der Schaltung elektrische Energie geliefert wird.
Die Art jedes dieser Betriebszustände hängt auch von der Systemkonfiguration ab. Generell ist der abgesicherte Modus „Suspend" ein Zustand, der auf Anweisungen wartet, während der „Stand-By"-Zustand ein Energiesparzustand ist. Es wird automatisch in den „Stand-By"-Zustand umgeschaltet, wenn entweder ein gewöhnlicher Prozess, wie das Abspielen von Musik, oder Abläufe für eine vorher festgelegte Zeit durch den Benutzer durchgeführt werden. In dieser „Stand-by"-Betriebsart werden Schaltkreise, die viel elektrische Energie verbrauchen, wie beispielsweise fluoreszierende Anzeigen, Verstärker usw. abgeschaltet, während die BUSe und Uhren des CPU-Moduls 11 aktiv bleiben.
Im oben erwähnten Ruhezustand „sleep" ist einzig der einfache Unterbrechungsüberwachungsschaltkreis in Betrieb, sodass der Verbrauch an automatischer Hilfsenergie unmerklich klein ist. Ein Ermüden der Batterie geschieht nicht, auch wenn das Fahrzeug für einige dutzend Tage geparkt wird. In dieser Ausführung schaltet die Haupteinheit 1 automatisch in den Ruhezustand (sleep), wenn die Energie des Fahrzeuginformationssystems oder ACC (Zubehör) Energie auf normale Weise abgeschaltet wird.
7 zeigt an einem Beispiel einen Schaltkreis, der zur Überwachung des Auftretens eines Ereignisses ohne zeitliches Bezugssignal geeignet ist. Dieser Schaltkreis arbeitet so, dass ein Ausgabepegel von niedrig zu hoch wechselt, wenn der Eingabepegel, der an eine Unterbrechersignalleitung angeschlossen ist, von hoch zu niedrig wechselt oder von niedrig zu hoch. Die Energieverwaltungseinheit 57 arbeitet so, dass die Energieversorgung des Fahrzeuginformationssystem bei einem Wechsel der Ausgabe des Überwachungsschaltkreises von niedrig zu hoch eingeschaltet wird. Diese Ausgabe wird erhalten, bis sie von der CPU 111 wiederrufen wird, wenn als Ergebnis des Starts des Fahrzeuginformationssystems ein normaler Operationszustand der CPU 111 erreicht ist.
8 stellt den Prozess dar, der ausgeführt wird, wenn die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 durch ein Trigger oder Startsignal eingeschaltet wird, das von einer USB-verbundenen Einheit 501 (siehe 2), die mit der Haupteinheit 1 verbunden ist, gesendet wird.
Wenn, wie in 8 gezeigt, die Energieversorgung des ganzen Fahrzeuginformationssystems ausgeschaltet ist, ist die Hauptenergiezufuhr zur Haupteinheit ausgeschaltet (Schritt 21) und zusätzlich ist auch die Hauptenergiezufuhr zu den USB-verbundenen Einheiten abgeschaltet (Schritt 11). In diesem Zustand zeigt die Erkennungseinheit 512 der USB-verbundenen Einheit 501 an, ob eine vorher festgelegte Bedingung zum Starten der Haupteinheit erfüllt wurde (Schritt 12). In der Zwischenzeit wartet die Startsignalempfangseinheit 184 der Haupteinheit 1 auf das Startsignal (Schritt 22).
In dem Fall, dass die Sicherheitssteuereinheit 5 eine der oben genannten USB-verbundenen Einheiten 501 ist, ist die oben erwähnte vorher festgelegte Bedingung die Erkennung eines Stoßes oder einer Vibration durch einen Sensor 5a der Sicherheitskontrolleinheit. Für den Fall, dass die Telefoneinheit 6 ein anderes Beispiel für eine die USB-verbundenen Einheiten 501 ist, ist die vorher festgelegte Bedingung der Empfang eines Telefongesprächs.
Beim Erkennen, dass eine vorher festgelegte Bedingung erfüllt ist, sendet die Erkennungseinheit 512 ein Signal zur Energiesteuereinheit 513, um die gesamte USB-verbundene Einheit 501 zu starten. Die USB-verbundene Einheit 501, das sind die Sicherheitssteuereinheit 5 oder die Telefoneinheit 6, legen fest, die Haupteinheit 1 zu starten (Schritt 13), sodass die Startsignalübermittlungseinheit 514 über die Kommunikationseinheit 511 ein Startsignal zur Haupteinheit 1 durch den Weckersignalleitung sendet, die im Kabel B3 enthalten ist (Schritt 14).
Wenn dieses Startsignal die Kommunikationseinheit 181 der Haupteinheit 1 erreicht, erkennt die Startsignalempfangseinheit 184 das Startsignal, mit dem Ergebnis, dass das ganze Fahrzeuginformationssystem eingeschaltet wird durch eine Operation der Energiekontrolleinheit 183. Die Geräte oder Einheiten des Systems werden als Antwort auf den Start des Fahrzeuginformationssystems durch die Rückstelleinheit 56 zurückgesetzt. 9 zeigt die Art und Weise in der eine Vielzahl von Einheiten oder Geräte, die den Flash-ROM 113 beinhalten, zurückgesetzt werden, um ihren Status auf Hoch zu wechseln. Wie in dieser Fi gur zu sehen, setzt die Rückstelleinheit 56 zuerst den Flash-ROM 113 zurück, bevor andere Geräte oder Einheiten zurückgesetzt werden.
Dadurch ist die Haupteinheit 1 eingeschaltet, sodass die Kommunikationseinheit 181 der Haupteinheit 181 arbeitet, um jedes Gerät oder Einheit mit elektrischer Energie durch die erste Energieleitung (+5) des Kabels B3 zu versorgen. In Folge dessen wird eine andere USB-verbundene Einheit, zum Beispiel die Telefoneinheit 6, oder die andere Art USB-verbundener Geräte 71, wie zum Beispiel der automatische CD-ROM-Wechsler 7, durch die +5-Volt Energiezufuhr gestartet, um eingeschaltet zu werden (Schritt 15). Zur gleichen Zeit leitet die Haupteinheit 1 ein Sicherheitssignal (Schritt 24) zu jeder USB-verbundenen Einheit, die angeschaltet wurde, sodass jede USB-verbundene Einheit in den abgesicherten Zustand schaltet. So wartet jede USB-verbundene Einheit auf Anweisungen, während sie mit elektrischer Energie versorgt ist.
Dann fragt die Anfrageeinheit 185 der Haupteinheit 1 bei jeder USB-verbundenen Einheit an, ob die USB-verbundene Einheit der Sender des Startsignals (Schritt 25) ist. Eine der USB-verbundenen Einheiten, die das Startsignal gesendet hat, beantwortet die Anfrage durch seine Antworteinheit 515, um die Haupteinheit 1 davon zu informieren, dass diese Einheit die einzige ist, die das Startsignal gesendet hat. So identifiziert die Haupteinheit 1 die Quelle des Startsignals und legt fest, welche Art Prozess auf der identifizierten antwortenden USB-verbunden Einheit 501 durchgeführt wird. In Folge dessen beginnen die USB-Einheit 501, die die Antwort gesendet hat, und die Haupteinheit 1 miteinander zu kommunizieren (Schritte 18, 26) um Prozesse auszuführen wie die zur Information über das Eintreten außergewöhnlicher Ereignisse oder die Verbindung eines Telefongesprächs.
2-1-6-3 Spannungskonvertierung und andere Operationen
Der D-RAM 112 verwendet Signale von zum Beispiel 3,3 Volt, während der Flash-ROM 113 mit Signalen von 5 Volt arbeitet. In dieser Ausführung konvertiert die Spannungsinvertierungseinheit 117 die Signalspannung, wenn die Signale zwischen den Einheiten ausgetauscht werden, die mit unterschiedlichen Signalspannungen arbeiten. Deshalb ist es möglich solche Einheiten, die mit unter schiedlichen Signalspannungen arbeiten, zu kombinieren. Dies dient der Erhöhung der Freiheitsgrade des Systemaufbaus und erlaubt eine effizientere Verarbeitung von Daten.
Speziell wenn der Austausch von Daten zwischen Einheiten oder Geräten notwendig geworden ist, identifiziert der CPU-gesteuerte ASIC 115 diese Geräte oder Einheiten, zwischen denen die Daten auszutauschen sind, und legt fest, ob eine Spannungskonvertierung notwendig ist. Wenn der CPU-gesteuerte ASIC 115 festgelegt hat, dass eine Spannungskonvertierung nicht notwendig ist, wird die Spannungskonvertierungseinheit 117 nicht aktiviert. Entscheidet im Gegensatz dazu der CPU-gesteuerte ASIC 115, dass eine Spannungskonvertierung zur Ausführung der Datenkommunikation zwischen den Geräten oder Einheiten notwendig ist, legt er die Richtung fest, in die die Spannung konvertiert wird, zum Beispiel von 3,3 Volt zu 5 Volt oder umgekehrt, abhängig von der Quelle und der Bestimmung der Datenübertragung, und kontrolliert die Spannungskonvertierungseinheit 117 bei der Ausführung der Spannungskonvertierung.
Um eine gegenseitige Ansteuerung zwischen dem PCI-BUS-Postcontroller 114 und einem Gerät oder Einheit, die mit dem lokalen Bus B1 verbunden sind, zu ermöglichen, dient die Kontrollschnittstelle 52 sowohl zur Kontrolle der zeitlichen Abstimmung, als auch der Prozedur des Lesens und Schreibens von Daten, durch die Nutzung von Kontrollsignalen. Der Registerdekoder 53 stellt verschieden Bedingungen auf, wie den Betriebszustand des CPU-gesteuerten ASIC 115, in Übereinstimmung mit dem Signal, das von der CPU 111 gesendet wurde.
Die Kontrolle der Ausführung des Schreibens und Lesens von Daten in und vom D-RAM 112 wird sinnvoller Weise durch die CPU 111 durchgeführt. Es ist möglich, dass Daten direkt vom PCI-BUS B2 zum D-RAM 112 durch DMA-Übertragung transferiert werden. An dieser Stelle dient der CPU-gesteuerte ASIC 115 an Stelle der CPU 111, um das Lesen und Schreiben von Daten in und vom R-RAM 112 zu ermöglichen, durch die Erzeugung von Signalen, wie RAS und CAS.
Es folgt eine Beschreibung der Arten von Services und Funktionen, die dem Benutzer geboten werden, durch die Verwendung der oben beschriebenen effizien ten Datenverarbeitung, die von den entsprechenden Teilen des Fahrzeuginformationssystems durchgeführt wird.
2-2 Benutzung von Dienstprogrammen
Der Computer des Fahrzeuginformationssystems der beschriebenen Ausführungsform kann mit verschiedenen Nutzfunktionen geladen werden, wie beispielsweise einer Adressbuchfunktion, Kalenderfunktion, einer Planverwaltungsfunktion, Stimmenaufzeichnung, einer Zeitanzeigefunktion, einer Rechnerfunktion, einer Spielefunktion usw, die von der OS oder Anwendungsprogrammen ausgeführt werden, wie in normalen tragbaren PC. Der Benutzer kann durch effektive Nutzung dieser Funktionen, während er sich an Bord befindet, verschiedene Arten von Arbeit erledigen. Anwendungsprogramme die solche Funktionen ausführen können entfernt werden, durch andere Programme ersetzt werden oder neue Anwendungsprogramme können hinzugefügt werden, sodass der Benutzer die Informationsverarbeitungsausstattung so einstellen kann, wie sie am besten zu ihm passt.
2-3 Benutzung der Kompaktflashkarte
Durch eine effektive Nutzung der Kompaktflashkarte 13 ist der Austausch von Informationen zwischen dem Fahrzeuginformationssystem und anderen Informationsgeräten, wie beispielsweise einem tragbaren PC oder anderen Fahrzeuginformationssystemen möglich.
Zum Beispiel kann ein neues Anwendungsprogramm oder eine neue OS von der Kompaktflashkarte 13 gelesen oder in den Flash-ROM 113 geschrieben werden. Das ermöglicht das Hinzufügen neuer Funktionen und Aktualisieren der OS. Im Detail erlaubt die Nutzung der Universal-OS gewöhnlichen Softwareentwicklern den einfachen Aufbau von Funktionsmodulen, die auf den Anwendungsprogrammen und der OS basieren. Kompaktflashkarten, die solche Funktionsmodule speichern, sind entsprechend leichter zu erhalten, sodass der Benutzer das Fahrzeuginformationssystem noch konventioneller im Sinne eines gewöhnlichen PCs verwenden kann.
Persönliche Daten, wie Adressbücher, die durch die Nutzung gewöhnlicher PCs oder tragbarer Computer vorbereitet sind, können durch Kompaktflashkarten 13 auf das Fahrzeuginformationssystem übertragen werden. Dadurch kann der Benutzer, während er sich im Automobil befindet, durch die Nutzung des Fahrzeuginformationssystems seine Arbeit fortsetzen. Beispielsweise können Daten, die durch die Nutzung des Fahrzeuginformationssystems entstanden sind, auf andere Computer, wie beispielsweise gewöhnliche PCs oder tragbare Computer, durch die Nutzung der Kompaktflashkarte 13 übertragen werden.
Die Daten, die durch die Benutzung der vorgenannten Funktionen im Fahrzeuginformationssystem entstehen, können auf die Kompaktflashkarte 13 kopiert werden. Eine solche Kopie kann effektiv als Sicherungsdatei genutzt werden. Wenn Daten im Fahrzeuginformationssystem durch ein Versehen gelöscht wurden, zum Beispiel durch eine Mail-Funktion des Systems, wird die Back-up-Datei von der Kompaktflashkarte 13 gelesen, um in die Haupteinheit 1 geschrieben zu werden, wobei die Originaldaten wieder hergestellt werden.
Wenn ein Fahrzeug durch eine Vielzahl von Personen genutzt wird, zum Beispiel Familienmitglieder, kann jeder User verschiedene Bedingungen für das Fahrzeuginformationssystem in Übereinstimmung mit seinen eigenen Vorlieben einstellen, und kann eine Sicherungskopie dieser Einstellungen in seiner oder ihrer eigenen Kompaktflashkarte 13 speichern. Wenn er oder sie das Fahrzeug nutzen, kann er oder sie die bevorzugten Bedingungen durch einfaches Einfügen der Kompaktflashkarte 13 in die Haupteinheit 1 wieder herstellen, auch wenn die Bedingungen durch andere Personen geändert wurden, die das Fahrzeug in der Zwischenzeit benutzt haben. Dadurch kann jeder Benutzer das Fahrzeuginformationssystem immer unter den besten Bedingungen nutzen.
2-4 Kommunikation mit separaten tragbaren Computern
Das Fahrzeuginformationssystem der beschriebenen Ausführungsform ist in der Lage, mit separaten PCs oder tragbaren Computern durch die Nutzung des IRDA (Infrared Data Association) Kommunikationsanschlusses zu kommunizieren, dadurch erweitert sich der Bereich und die Anwendung von Informationen, die vom Fahrzeuginformationssystem verarbeitet werden.
Zum Beispiel kann der Austausch von Daten zwischen dem Fahrzeuginformationssystem und einem separaten tragbaren Computer 8 einfacher ausgeführt werden, durch die Infrarotkommunikationseinheit 127, ohne lästige Arbeit zu erfordern wie beispielsweise das Einführen oder die Entnahme der Kompaktflashkarte 13 oder die Verbindung durch ein Verbindungskabel. So können verschiedene Arten von Arbeit durchgeführt werden, wie das Aktualisieren der OS oder der Anwendungsprogramme durch die Nutzung von Dateien, die in dem tragbaren Computer 8 gespeichert sind, die Übertragung persönlicher Daten wie einem Adressbuch, das im Fahrzeuginformationssystem erstellt wurde direkt auf den tragbaren PC 8, Erstellen von Sicherungsdateien für solche persönlichen Daten in einem verhältnismäßig großem Speicherbereich, wie er auf dem tragbaren PC 8 verfügbar ist, Übertragung der Einstellungen von Bedingungen für ein Fahrzeuginformationssystem auf das Fahrzeuginformationssystem eines anderen Fahrzeugs, usw.
2-5 Anzeige von Operationen und Informationen
Der Benutzer kann das Fahrzeuginformationssystem entweder durch das Drücken von Tasten, die an der Abdeckplatteneinheit 15 angeordnet sind, bedienen, oder durch das Aussprechen vorher festgelegter Worte, die mit entsprechenden Arten von Services oder Funktionen übereinstimmen. Zum Beispiel kann sich der Benutzer an Dienstleistungen erfreuen, die von einer CD erhältlich sind, entweder durch Drücken der Funktionstaste zum Einschalten der Informationsquelle für die CD oder durch Aussprechen eines Wortes „SI-DI" (CD), sodass die Stimme durch das Mikrofon 3 empfangen werden kann. In gleicher Weise kann der Benutzer den FM-Empfänger auswählen, durch Drücken einer Taste zum Empfangen von FM-Wellen, oder durch Aussprechen von „EFU-EMU" (FM).
Wenn eine Taste durch den Benutzer gedrückt wird, werden die Daten, die zu der Taste, die der Benutzer bedient hat, von dem Support ASIC 121 zum CPU-Modul 11 übertragen, sodass die CPU 111 neue Anzeigedaten erzeugen kann, die über den Support ASIC 121 zur Abdeckplatteneinheit 15 übertragen werden. Entsprechend bildet der Anzeigebereich der Abdeckplatteneinheit 15 ein Abbild, wie das zur Ermöglichung von Radiooperationen oder CD-Abspieloperationen, basierend auf den Anzeigedaten, und zeigt dieses Abbild an, um dem Benutzer die Bedienung des Radios oder des CD-Spielers zu ermöglichen.
Im Gegensatz dazu wird die Stimmenanweisung, die durch den Benutzer, beispielsweise durch ein „SI-DI" gegeben wurde, durch das Mikrofon 3 aufgenommen, das Audiodaten in Form von analogen Signalen entsprechend den Stimmanweisungen erzeugt. Diese analogen Audiodaten werden durch den CODEC-Schaltkreis 122 in Audiodaten von digitalem Format konvertiert. Die so erhaltenen digitalen Audiodaten werden von der Support ASIC 121 über den PCI-Bus-Controller und den CPU-gesteuerten ASIC 115 zur CPU 111 übertragen.
Basierend auf Audiodaten im digitalen Format erkennt die CPU 111 die vom Benutzer ausgesprochenen Worte und, basierend auf den Ergebnissen dieser Erkennung, führt sie die gleichen Operationen aus, wie durch das Drücken der entsprechenden Tasten.
Die Anordnung kann so sein, dass der Anzeigebereich auf der Abdeckplatteneinheit 15 als ein Berührungspaneel konstruiert ist, und eine grafische Benutzerschnittstelle für den Computer mit Symbolen, die auf dem Berührungspaneel angezeigt werden, eingerichtet und entsprechend den Funktionen verfügbar ist, wenn die Benutzerschnittstelle genutzt wird. Es wird eine Funktion dadurch aktiviert, wenn der Finger des Benutzers ein Symbol, das einer Funktion entspricht, berührt und auf dem Berührungspaneel angezeigt. Es ist möglich die oben beschriebene grafische Benutzerschnittstelle mit der zuvor beschriebenen Stimmerkennungsfunktion zu kombinieren. Wenn zum Beispiel eine Vielzahl von Anzeigebildschirmen, von denen jeder eine Gruppe von Symbolen enthält, vorbereitet sind und ausgewählt benutzt werden, dass wenn der Benutzer das Wort „NE-KU-SU-TO" (Next) ausspricht, der Anzeigebildschirm zum Nächsten umschaltet, und wenn das Wort „RI-TA-A-N" (Return) ausgesprochen wird, der Anzeigebildschirm zurückgeschaltet wird zu dem Bildschirm, der dem nun angezeigten Bildschirm unmittelbar vorangegangen ist.
2-6 Radio hören
Wie oben festgestellt kann der Benutzer den Service der FM-Sendung durch das Aussprechen des Wortes „EFU-EMU" (FM) auswählen. Wenn diese Stimmeingabe durch die CPU 111 erkannt wird, schaltet die Support ASIC 121 den Empfänger 21 in einen Modus zur Auswahl von FM-Wellen, entsprechend der Anweisungen, die von der CPU 111 gegeben wurden. Der Support ASIC 121 führt auch das Schalten der Quellen der Daten, die zum Verstärker 22 geleitet werden, durch, sodass Stimmdaten vom Empfänger 21 zum Verstärker 22 geliefert werden. Die Anordnung kann so sein, dass der Empfänger 21 die Wellen der Frequenz, auf die der Empfänger eingestellt war, als der Service der FM-Sendung zum letzten Mal gewählt wurde, empfängt. Es ist auch möglich, eine automatische Skinfunktion umzusetzen, so dass die Frequenzen, auf die der Empfänger eingestellt ist, abschnittsweise durchsucht werden, durch schrittweisen Wechsel der eingestellten Frequenzen als Reaktion auf das Wort „SI-I-KU-APPU" (Seek Up), gesprochen vom Benutzer.
Wenn das Fahrzeuginformationssystem so eingestellt ist, dass der Benutzer Radio hören kann, werden die empfangenen Daten der Sendung in Form von analogen Signalen vom Empfänger 21 gesendet. Diese analogen Signale werden in den CODEC-Schaltkreis 122 eingegeben, um in Audiodaten von digitalem Format umgewandelt zu werden. Die so erhaltenen digitalen Audiodaten werden dann zum Support ASIC 121 gesendet. Der Support ASIC 121 liefert die digitalen Audiodaten zur DSP-Einheit 123, welche die digitalen Audiodaten entsprechend den Bedingungen wie Balance, Lautstärke usw, die vorher im System eingestellt wurden, verarbeitet. Die DSP-Einheit 123 sendet die verarbeiteten digitalen Audiodaten dann zurück zur Support ASIC 121.
Der Support ASIC 121 sendet die digitalen Audiodaten zurück zum CODEC-Schaltkreis 122, der die digitalen Audiodaten wieder in analoge Signale konvertiert. Die so erhaltenen digitalen Audiodaten werden zum Verstärker 22 gesendet, wobei eine Audioausgabe durch die Lautsprecher erzeugt wird.
2-7 Benutzung der CD-ROM und des Fahrzeugnavigationssystems
Wenn der Benutzer die Nutzung einer Funktion des Fahrzeugnavigationssystems wünscht, setzt er zum Beispiel eine CD-ROM, die Fahrzeugnavigationsdaten inklusive Anwendungssoftware, Kartendaten usw. gespeichert hat, in die CD-ROM-Einheit 14 ein. Dann startet der Benutzer die Fahrzeugnavigationsfunktion. Die Fahrzeugnavigationsfunktion kann von einem Programm umgesetzt werden, das durch einen Computer ausgeführt wird. In diesem Fall ist das Programm im Flash-ROM des CPU-Moduls 11 gespeichert, und wird, wie gefordert, von der CPU 111 ausgeführt.
Wenn das Fahrzeugnavigationssystem benutzt wird, um Daten, die auf der CD-ROM gespeichert sind, zu lesen, wie Kartendaten oder andere Daten, die verschiedene Arten von regionalen Informationen enthalten, werden die Daten zum Beispiel von der CD-ROM-Einheit 14 gelesen, und diese gelesenen digitalen Daten von der CPU 111 über den parallelen PCI-Treiber 125, den PCI-BUS-Host-Controller 114 und den CPU-gesteuerten ASIC 115 an die CPU 111 weitergleitet. Durch den Empfang von Daten, wie Kartendaten, entwickelt die CPU 111 eine Bit-Map-Image auf dem D-RAM 112, basierend auf den empfangenen Daten, mit der Anweisung, dass die Karten auf der Abdeckplatteneinheit 15 angezeigt wird. Das Bit-Map-Image wird dann an das Support-Modul 12 übermittelt.
Wenn das Fahrzeugnavigationssystem benutzt wird, werden Radiowellen von GPS-Satelliten durch die GPS-Antenne 4, die in 1 dargestellt ist, eingefangen und die GPS-Einheit 16, dargestellt in 3, berechnet die Position in Einheiten von Längengraden und Breitengraden, basierend auf den empfangenen Wellen. Die Positionsdaten, die durch diese Berechnung erhalten wurden, werden an die CPU 111 gesendet. Basierend auf den Positionsdaten, die die Längen- und Breitengrade enthalten, führt die CPU 111 Berechnungen aus, um die momentane Position des Fahrzeugs, in welchem das Fahrzeugnavigationssystem eingebaut ist, festzustellen und zeigt die Position in der dargestellten Karte an. Diese momentane Position des Fahrzeugs wird als Startpunkt gesetzt, sodass die Karte, zentriert auf die momentane Position, angezeigt wird, ebenso grafische Instruktionen, wie die Identifizierung einer Kurve, an der das Fahrzeug links oder rechts abbiegen soll.
Die zur Fahrzeugnavigation genutzten Daten können auch in der Kompaktflashkarte 13, dem D-RAM 112 oder im Flash-ROM 113 gespeichert werden.
Die vorher beschriebene Stimmerkennungsfunktion zum Befehlen des Fahrzeuginformationssystems kann auch zur Fahrzeugnavigation verwendet werden. Zum Beispiel, wenn das Fahrzeugnavigationssystem von der Art ist, das Hilfe gibt, wie zum Beispiel das Abbiegen nach links oder rechts an jeder Kreuzung oder Abbiegung, kann der Benutzer scrollen oder den Anzeigebildschirm vorwärts oder rückwärts schalten, durch das Eingeben von Stimmanweisungen wie zum Beispiel „NI-KU-SU-TO" (Next) oder „RI-TA-A-N" (Return), wenn der Benutzer die nächsten Führungsinformationen oder die unmittelbar vorherige Führungsinformation zu sehen wünscht.
Die Führungsinformationen können in Form von künstlichen Stimmnachrichten über den Verstärker 22 gegeben werden. Eine solche Stimmenführungsfunktion befreit den Fahrer von der Last, immer wieder und wieder auf das Display sehen zu müssen, um die Kreuzung oder Abbiegung zu erkennen, an der das Fahrzeug als nächstes abbiegen soll.
2-8 Benutzung des Telefons
Der Benutzer des Automobils kann mit einer entfernten Person über die Telefoneinheit 6 kommunizieren. In einer solchen Kommunikation werden die Vorteile beider, des Computers und des Fahrzeugaudiosystems wie folgt genutzt. Beispielsweise speichert der Benutzer durch die Nutzung des Programms auf dem Computer Namen und Telefonnummern von Bekannten im D-RAM 112 oder in der Kompaktflashkarte 13. Es ist auch möglich, es so einzurichten, dass Namen registrierter Personen und entsprechende Telefonnummern auf dem Anzeigebildschirm dargestellt werden. Wenn der Name und die Telefonnummer einer speziellen Person angezeigt wird, berührt der Benutzer ein Zeichen, das die Telefonanruffunktion repräsentiert. Als Ergebnis wird die angezeigte Telefonnummer in Form von digitalen Daten von dem CPU-Modul 11 zur Telefoneinheit 6 übermittelt, sodass die Telefoneinheit 6 die ausgewählte Person über die angezeigte Telefonnummer automatisch anruft. Wenn die ausgewählte Person das Telefongespräch entgegennimmt, kann das Telefongespräch sofort gestartet werden. Entsprechend dieser Anordnung kann der Benutzer ein Telefongespräch durch einfache Auswahl einer Telefonnummer aus dem Telefonverzeichnis führen.
Die Anordnung kann auch so sein, dass der Benutzer den Namen einer im Verzeichnis registrierten Person nennt, sodass das CPU-Modul den genannten Namen erkennt und die Telefoneinheit veranlasst, automatisch die Person anzuwählen. Alternativ spricht der Benutzer die Telefonnummer Zahl für Zahl aus oder sagt ein Wort „R-DAI-A-RU" (Redial), um vom CPU-Modul 11 erkannt zu werden, sodass das CPU-Modul 11 die Telefoneinheit veranlasst, eine Person mit der gewählten Telefonnummer automatisch anzurufen.
2-9 Empfang eines Telefongesprächs und freihändiges Telefonieren
Wird ein Telefongespräch empfangen, während das ganze Fahrzeuginformationssystem arbeitet, zeigen digitale Daten den Empfang des Gesprächs an und digitale Daten zeigen die Telefonnummer des Anrufers an, die von der Telefoneinheit 6 über den seriellen Bus B3 und den seriellen PCI-Treiber 126 zum Support ASIC 121 übermittelt wurden. Diese digitalen Daten werden zur CPU 111 des CPU-Moduls 11 gesendet. Die CPU 111 stellt die registrierte Telefonnummer sicher, um herauszufinden, ob die Telefonnummer des Anrufers in der Liste der registrierten Telefonnummern existiert. Wenn die Telefonnummer des Anrufers in der Liste gefunden wurde, sendet die CPU die Daten, die die Namen der Person identifizieren, der der Telefonnummer entspricht, die in der Liste gefunden wurde, zurück zum Support-Modul 12. Der Name des Anrufers wird dann auf der Abdeckplatteneinheit 15 angezeigt, oder durch eine Stimmnachricht angesagt, die lautet „Telefongespräch von Mr. XXX", sodass der Benutzer vom Namen der Person informiert wird, die anruft.
Wird im Gegensatz dazu ein Telefongespräch empfangen, während die Energiezufuhr zum Fahrzeuginformationssystem abgeschaltet ist, wird der folgende Ablauf durchgeführt. Als erstes wird der Empfang des Telefongesprächs von der Telefoneinheit 6 erkannt, sodass die Telefoneinheit 6 ein Startsignal zur Haupteinheit 1 senden kann, um letztere zu starten. Als Antwort auf dieses Startsignal wird die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 eingeschaltet, wobei die Haupteinheit hochgefahren wird, um in Betrieb zu gehen. In Folge dessen werden andere Einheiten, die mit dem Fahrzeuginformationssystem verbunden sind, ebenfalls eingeschaltet. Wenn die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1, als Antwort auf das Startsignal, das von der Telefoneinheit 6 gegeben wurde, eingeschaltet ist, wird die Meldung über den Empfang des Telefongesprächs, die an den Benutzer gegeben wurde, in der selben Weise abgearbeitet, wie die für das Telefongespräch, das empfangen wurde, als sich das Fahrzeuginformationssystem in einem normalen Betriebszustand befunden hat.
Der Benutzer kann mit dem Telefonanruf verbunden werden zum Beispiel durch das Betätigen eines Schalters oder das Aussprechen eines vorher festgelegten Wortes. Eine solche Schaltoperation oder ein solches Wort wird von der Haupteinheit 1 erkannt, die sofort ein Verbindungsanweisungssignal zur Telefoneinheit 6 abgibt, um die Telefoneinheit 6 zu veranlassen, das Telefongespräch mit der Haupteinheit 1 zu verbinden. Bevor die Verbindung aufgebaut ist, werden die Stimme des Anrufers und die Stimme des Benutzers in Form digitaler Daten durch das Kabel B3 ausgetauscht. Sobald das empfangene Telefongespräch mit der Haupteinheit 1 verbunden ist, arbeitet die Haupteinheit 1 so, dass die Stimme des Anrufers über den Verstärker 22 vom Lautsprecher ausgegeben wird, während die Stimme des Benutzers vom Mikrofon aufgenommen wird und zum Anrufer gesendet wird. Dadurch wird dem Benutzer geholfen, mit dem Anrufer am Telefon zu kommunizieren.
So ist der Benutzer informiert über den Empfang eines Telefongesprächs und den Namen des Anrufers durch eine visuelle oder eine Stimmnachricht oder durch ein spezifisches Rufsignal oder Ton. Der Benutzer gibt dann Stimmanweisungen, um den Anrufer mit dem Benutzer zu verbinden, sodass das Telefon eingehängt ist, wobei die Stimme des Anrufers vom Lautsprecher ausgegeben wird. Gleichzeitig wird die Stimme des Anrufers durch das Mikrofon 3 aufgenommen als analoge Daten und digitalisiert durch den CODEC-Schaltkreis 122. Die so erhaltenen digitalen Audiodaten werden über den Support ASIC 121 den seriellen PCI-Treiber 126 und den seriellen Bus B3 zur Telefoneinheit 6 gesendet, wobei eine freihändige Unterhaltung geführt wird, die nicht erfordert, dass der Benutzer seine Hand nutzt.
Die Anordnung kann so sein, dass eine Nachrichtensicherungsfunktion in der Telefoneinheit 6 vorbereitet ist oder das CPU-Modul 11 automatisch auf ein Telefonanruf antwortet, wenn eine vorher festgelegte Anzahl von Rufsignaltönen produziert wurden.
2-10 Benutzung der Sicherheitssteuereinheit
Die Sicherheitskontrolleinheit 5 kann allein stehen, oder kann operativ verbunden sein mit der oben genannten Telefoneinheit 6. Es wird nun auf 1 Bezug genommen. Wenn zum Beispiel der Benutzer das Fahrzeug verlässt, setzt er die Sicherheitssteuereinheit 5 in Betrieb und nimmt den Überträger 5c mit sich. Stöße oder Vibrationen, die durch ungesetzliches Vorgehen durch nicht autorisierte Personen produziert werden, wie das Berühren eines Türknopfes, das Aufbrechen eines Schlüsselloches, das Aufhebeln einer Tür oder des Kofferraums oder das Bewegen des Automobils wird durch den Sensor 5a festgestellt. Bei Empfang eines Signals vom Sensor 5a erlaubt die Sicherheitssteuereinheit 5 einem Alarmmittel, wie beispielsweise einer Sirene, einen hörbaren Signalton auszugeben, wodurch die Umgebung vom Geschehen eines ungesetzlichen Ereignisses informiert wird. Wenn der Benutzer zum Automobil zurückkehrt, bedient er den Übermittler 5c, sodass ein vorher festgelegter Sicherheitscode zur Sicherheitssteuereinheit 5 übermittelt wird, um die Sicherheitsfunktionen zurückzunehmen. Deshalb schalten sich die Sirenen nicht ein, wenn der Benutzer den Schlüssel benutzt oder das Fahrzeug fährt.
2-11. Kombinationen mit der Sicherheitssteuereinheit
Das Sicherheitssteuersystem 5 kann effektiver funktionieren, wenn es mit der Telefoneinheit 6 kombiniert wird. Zum Beispiel aktiviert die Sicherheitssteuereinheit 5 nicht nur die Sirenen, sondern produziert auch ein Unterbrechersignal, dass heißt, das Startsignal wenn irgendein nicht normaler Zustand durch den Sensor 5a festgestellt wird. Dieses Unterbrechersignal wird zur Haupteinheit 1 gesendet, sodass das gesamte Fahrzeuginformationssystem, inklusive des CPU-Moduls 11 und des Support-Moduls 12, eingeschaltet wird. Als Ergebnis dessen wird die Telefoneinheit 6 eingeschaltet und ist bereit angerufen zu werden.
Durch den Empfang der Daten, die das Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses anzeigen und von der Sicherheitssteuereinheit 5 gesendet werden, gibt die CPU 111 Anweisungen an die Telefoneinheit 6, um diese zu veranlassen, ein registriertes Telefon anzurufen, um dadurch eine Person mit der registrierten Telefonnummer über das Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses zu informieren, zum Beispiel durch eine künstliche Sprachausgabe. Im Speziellen empfängt die CPU 111, die als Antwort auf das Unterbrechersignal gestartet wurde, Daten die die Art des außergewöhnlichen Ereignisses identifizieren, die von der Sicherheitssteuereinheit 5 gesendet wurden, und übermittelt eine Anweisung an die Telefoneinheit 6, um letztere zu veranlassen, eine vorher festgelegte Telefonnummer, die als Notfallkontakt registriert wurde, zu wählen, zum Beispiel die Polizei, ein Mobiltelefon, das vom Benutzer mit sich geführt wird, ein Sicherheitsunternehmen oder dergleichen. Wenn die Telefoneinheit auf der Gegenseite aufgehängt ist, zum Beispiel bei der Polizei, wird eine künstliche Stimmnachricht oder eine aufgezeichnete Stimmnachricht automatisch gesendet, um über das Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses zu informieren. Die Person, die über das Auftreten eines solchen Ereignisses informiert wurde, kann herbeieilen. So ist es möglich, einen bedeutenden Antidiebstahl- oder Sicherheitseffekt zu erzielen.
3 Vorteile
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung zu sehen ist, bietet die vorliegende Erfindung verschiedene Vorteile.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird, bietet die vorliegende Erfindung verschiedene Vorteile, die im folgenden beschrieben werden.
Als erstes ist festzustellen, dass die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 durch die Benutzung einer einfachen Anordnung, die ein USB-verbundenes Gerät oder Einheit dazu befähigt, ein Startsignal zur Haupteinheit 1 zu senden, eingeschaltet werden kann. Folglich können die Funktionen der Telefoneinheit und der Sicherheitssteuereinheit effektiv genutzt werden, um die Nutzung des Fahrzeuginformationssystems zu erweitern. Zusätzlich kann in dieser Ausführung die Quelle des Gerätes oder der Einheit, die das Startsignal zur Haupteinheit 1 gesendet hat, über eine Anfrage, die durch die Haupteinheit 1 gemacht wird, identifiziert werden. Dieses beseitigt die Notwendigkeit, separate Unterbrecherstartsignalleitungen für verschiedene Geräte oder Einheiten bereitzustellen, wodurch zur Vereinfachung der Konstruktion beigetragen wird.
In der beschriebenen Ausführungsform wird die Zufuhr elektrischer Energie durch eine erste Energieleitung, die auch in bekannten Systemen verwendet wird, nicht durchgeführt, wenn die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 ausgeschaltet ist. Die Geräte und Einheiten werden über die zweite Energieleitung, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zusätzlich eingebaut ist, mit elektrischer Energie, zum Beispiel von einer vorhandenen Fahrzeughilfsenergiequelle, versorgt. Deshalb ist es möglich, das Startsignal zur Haupteinheit 1 mit Hilfe der Energie, durch die zweite Energieleitung geliefert wird, zu senden und eine Signalleitung zu verwenden, die ebenfalls in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hinzugefügt wurde. Deshalb verwendet die beschrieben Ausführung einen Kommunikations-Bus, der durch das Hinzufügen der zweiten Energieleitung und der Signalleitung zu einem bekannten Kabel, wie einem USB (Universal Serial Bus) umgesetzt wird. Dadurch wird nicht nur der Austausch verschiedener Arten von Daten zwischen der Haupteinheit und den mit ihr verbundenen Geräten oder Einheiten ermöglicht, sondern auch die Notwendigkeit der Bereitstellung eines separaten Kabels, um die Lieferung elektrischer Energie zur Haupteinheit 1 zu ermöglichen, wenn die primäre Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 ausgeschaltet wurde, eliminiert, genau wie die Notwendigkeit eines separaten Signalkabels zur Übermittlung des Startsignals, wodurch eine Vereinfachung der Systemstruktur geboten wird.
In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1 automatisch ausgeschaltet durch ein Startsignal, das von der Sicherheitssteuereinheit gesendet wurde, wenn ein ungewöhnliches Ereignis durch die Sicherheitskontrolleinheit festgestellt wurde. Die Haupteinheit 1 veranlasst die Telefoneinheit 6, eine Person über das Auftreten des ungewöhnlichen Ereignisses zu informieren. Die Person, die diese Information empfangen hat, kann herbeieilen, wodurch ein größerer Sicherheitseffekt erreicht wird, als durch das einfach Aktivieren einer Sirene oder Ähnlichem geboten wird. Des weiteren kann in der beschriebenen Ausführungsform die Energiezufuhr zur Haupteinheit 1, die abgeschaltet wurde, automatisch eingeschaltet werden, so oft ein drahtloser Telefonanruf, wie ein Anruf über ein Autotelefon oder ein Handy empfangen wird. Der Telefonanruf kann automatisch zum Benutzer durchgestellt werden, als Reaktion auf eine vorher festgelegte Antwortoperation, die vom Benutzer durchgeführt wird, sodass eine freihändige Telefonunterhaltung über den Lautsprecher und das Mikrofon des Fahrzeugs durchgeführt werden kann, mit Hilfe eines Verstärkers, der von Natur aus in der Haupteinheit 1 des Fahrzeuginformationssystems eingebaut ist, zum Zweck der Verstärkung von Audiosignalen.
Es muss ebenfalls festgehalten werden, dass der Computer in der beschriebenen Ausführung der vorliegenden Erfindung, der zur Steuerung des Fahrzeuginformationssystems benutzt wird, eine Universal-OS besitzt, die die Hilfsmittel, wie eine CPU und Speicher des Computers verwaltet, um die volle Nutzung der Möglichkeiten des Computers zu gestatten. Die Universal-OS bietet auch eine benutzerfreundliche standardisierte Benutzerschnittstelle, die leicht zu benutzen ist und die keine Abhängigkeit von den Programmen hat. Des weiteren erlaubt die Universal-OS das Hinzufügen oder das Verändern eines Programms, das eine vorher festgelegte Form hat, dadurch wird das Hinzufügen oder die Veränderung von Funktionen, die vom Benutzer durchgeführt werden, ermöglicht. Aus diesen Gründen dient die Universal-OS zur Ermöglichung der Steuerung komplizierter Fahrzeuginformationssysteme.
4. Modifikation
Es ist klar, dass die Ausführungsform nur an Beispielen beschrieben wurde und wie folgt verändert oder modifiziert werden kann. Zum Beispiel sind die Konfigurationen, die in den 1 bis 6 gezeigt sind, der Prozess, der in 8 gezeigt ist, und die Formen der Signale, die in 7 und 9 gezeigt sind, nur veranschaulichend, und können im Rahmend er vorliegenden Erfindung verändert oder modifiziert werden. Gleichzeitig sind die von dem beschrieben Fahrzeuginformationssystem angebotenen Funktionen oder Dienstleistungen ebenfalls nur erläuternd. Es ist nicht zwingend, dass alle diese Funktionen und Dienstleistungen in dem Fahrzeuginformationssystem verfügbar sind.
Es gibt keine Begrenzung bei der Art und Anzahl der Geräte oder Einheiten, die mit der Haupteinheit des Fahrzeuginformationssystems verbunden sind, und die Standards der Kabel, die die Geräte und Einheiten mit der Haupteinheit verbinden, können ohne Beschränkung ausgewählt werden. Obwohl der Verbindungstyp daisy-chain speziell erwähnt wurde, ist er nicht der einzige, und Verbindungen können durch die Benutzung anderer Kabel, als dem beschriebenen USB, hergestellt werden. Der Verbindungstyp kann auch ein Stern sein, der einen zentralen Knoten besitzt, mit dem alle Leitungen konzentrisch verbunden sind. Es muss verstanden werden, dass das spezielle Kabel, das in seiner vorhergehenden Beschaffenheit beschrieben wurde, eine Erfindung an sich ist.
Der Typ des Startsignals genau wie die Bedingungen zum Auslösen des Startsignals können frei gewählt werden. Es ist auch möglich, einen exklusiven Schaltkreis zum Starten der Haupteinheit durch das Startsignal zu benutzen, an Stelle der Nutzung der Unterbrechungen durch das CPU-Modul 11. In der beschriebenen Ausführung wird das ganze Fahrzeuginformationssystem aktiviert, wenn die Energiezufuhr zur Haupteinheit eingeschaltet ist. Das ist nicht zwingend und die Anordnung kann so sein, dass nur ausgewählte Zubehörgeräte oder Einheiten, die zur Ausführung der beabsichtigten Funktion notwendig sind, in Abhängigkeit von der Quelle des Startsignals aktiviert werden.
Die Form der Anfrage, die von der Haupteinheit zu jedem Zubehörgerät oder Einheit gesendet wird, genau wie die Form der Antwort, die von den Geräten oder Einheiten gegeben werden, können frei festgelegt werden. Es ist ebenso zu verstehen, dass die USB-verbundene Einheit, die eine Funktion zum Starten der Haupteinheit besitzt, eine Erfindung an sich darstellt, und in gleicher Weise stellt die Haupteinheit 1, die durch eine USB-verbundene Einheit gestartet werden kann, eine Erfindung an sich dar, wenngleich die beschriebene Ausführungsform des Fahrzeuginformationssystems beides enthält, die Haupteinheit 1 und die USB-verbundenen Einheiten.
Der Typ des Sensors, der in der Sicherheitssteuereinheit untergebracht ist, der Typ des Signals, der über das Geschehen eines ungewöhnlichen Ereignisses informiert, und die eigentliche Methode der Meldung durch das Telefon können ohne Beschränkungen festgelegt werden. Die tatsächliche Methode, die eine Unterhaltung über den Lautsprecher und das Mikrofon ermöglichen, ist ebenfalls frei wählbar.
Die Funktionsblöcke, wie das Unterbrechersteuerregister 54, der PCI-Hauptverteiler 55 usw. können als Teile, die von dem CPU gesteuerten ASIC 115 beabstandet sind, ausgeführt werden oder teilweise weggelassen werden. Die Standards und Typen von Komponenten, wie PCMCIA, IRDA, ATAP, USB, PCI BUS usw. sind ebenfalls erläuternd und können ersetzt werden durch Äquivalentkomponenten oder verschiedene Typen und Standards.

Claims

Fahrzeuginformationssystem, enthaltend: Eine Haupteinheit (1) mit Mitteln (184) zum Erfassen eines Startsignals sowie Mitteln (183) zum Einschalten einer Energieversorgung für die Haupteinheit (1) in Erwiderung auf das Startsignal, und zumindest eine Einrichtung (5,6;501) die mit der Haupteinheit (1) verbunden ist und die Mittel (512) aufweist, um zu erfassen, dass eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, sowie Mittel (514) besitzt, um das Startsignal an die Haupteinheit (1) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupteinheit (1) Mittel (185) enthält, die den Betrieb aufnehmen, wenn die Energiequelle in Erwiderung auf das Startsignal eingeschaltet worden ist, um die Einrichtung (5,6;501) abzufragen, ob die Einrichtung (5,6;501) das Startsignal abgeschickt hat, und die Einrichtung (5,6;501) Mittel (515) zum Beantworten der Abfrage enthält.
Fahrzeuginformationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupteinheit (1) und die Einrichtung (5,6;501) durch Systemkabelmittel (B3) miteinander verbunden sind, die enthalten: eine erste Energieleitung, die es ermöglicht, elektrische Energie von der Haupteinheit (1) der Einrichtung (5,6;501) zu zuführen, wenn die Energieversorgung für die Haupteinheit (1) eingeschaltet worden ist; eine Datenleitung (DATA+, DATA-) zum Austausch von Daten zwischen der Haupteinheit (1) und der Einrichtung (501); eine zweite Energieleitung zum Bereitstellen einer Backup-Energie an die Einrichtung (501), zumindest wenn die Energieversorgung zu der Haupteinheit (1) nicht eingeschaltet worden ist; und eine Signalleitung zum Übertragen des Startsignals von der Einrichtung (501) zu der Haupteinheit (1).