JP2004533070A - 診断インターフェイスを標準ｓｐｉに変換する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

記載されている装置は，診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換するための用いられる。装置は，データ入力部（１４），データ出力部（１７），同期化入力部（１５），クロック入力部（１６）およびレジスタ（１３）を備えた電子ユニット（１０）と，信号入力部（１９），信号出力部（２０）および能動化入力部（２１）を備えたバッファユニット（１２）と，を有している。電子ユニット（１０）のデータ入力部（１４）とデータ出力部（１７）は，第１のデータ線（１８）を介して互いに接続されている。電子ユニット（１０）のデータ出力部（１７）は，第２のデータ線（２２）を介してバッファユニット（１２）の信号入力部（１９）と接続されている。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は，診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術
自動車内の制御装置は，例えば制御装置外部の点火出力段を駆動するために使用される。そのために，制御装置は，通常マイクロプロセッサによって制御される。エラーのないプロシージャを保証するために，機能監視を実施し，すなわち制御装置のステータス報告，若しくは診断情報を読み出して，評価し，場合によっては次にそれに応じた措置を導入することが必要とされている。
【０００３】
ＤＥ４０３２９２６Ａ１には，自動車テストシステムを検査する装置について開示されている。この装置は，テスト装置と可動の診断装置とを有しており，これらは，インターフェイスにおいて互いに接続可能である。さらに，検査装置が設けられており，この検査装置は，診断装置の代わりにインターフェイスを介してテスト装置と接続可能である。
【０００４】
上述した装置は，自動車システムを検査するための簡単な装置である。これは，利用者に，診断装置内またはテスト装置の内部にエラーが存在しているか，についての説明を与えることを可能にする。
【０００５】
ＥＰ０４７７３０９Ｂ１には，出力段として形成された電気的スイッチ，これに接続されている負荷，この駆動装置，およびこれに属する接続導線の機能を監視する装置について開示されている。
【０００６】
装置は，出力段に対して並列に接続された，少なくとも１つのエラー検出論理を有している。スイッチと負荷との間の接続点に，基準電位が供給される。さらに，エラー検出論理に，出力段の入力端子と出力端子の電位および基準電位を印加することができる。エラー検出論理は，印加されている電位に基づいて，プラス極への短絡，負荷故障およびアースへの短絡のエラーを区別する。さらに，エラーステータスの記憶と制御装置によるエラープロトコルの読込みのための付加回路が設けられている。
【０００７】
上述した装置によって，可能なエラーケース，アースへの短絡，プラス電位への短絡および負荷の故障を確実に区別することができる。負荷と駆動の秩序通りの機能も，同様に認識される。
【０００８】
制御装置に含まれている電子ユニット，若しくはＩＣ（主として出力段）の短絡，または負荷故障の場合の診断情報は，シリアルのインターフェイスを介して任意に読み出すことができる。
【０００９】
従来の診断インターフェイス（ＤＳ）は，データ入力部，データ出力部，クロック信号（ＣＬＫ）のための入力部および同期化（ＳＹＮＣ）のための入力部を有している。このインターフェイスを介してのマイクロコントローラと電子ユニットの間の通信は，ポートのセットと消去，若しくは読出しによって行われなければならない。
【００１０】
ＳＰＩインターフェイス（serial peripheral interface）は，例えば，マイクロプロセッサとＩＣのような電子ユニットとの間の通信を可能にする。
【００１１】
いわゆるスレーブセレクト（ＳＳ）を用いてマイクロプロセッサによって電子ユニットの同期化入力部をセットすることによって，通信が開始される。通常，通信を開始するために，同期化入力部「ロー」がセットされる。
【００１２】
次に，クロック信号（ＣＬＫ）が印加され，そのクロック信号によってデータ伝送が同期化される。電子ユニットのデータ入力部は，ＭＯＳＩ（master out slave in）と称され，データ出力部は，ＭＩＳＯ（master in slave out）と称される。
【００１３】
診断インターフェイスとは異なり，ＳＰＩインターフェイスは，マイクロコントローラ若しくはマイクロプロセッサによって支援される。送信と受信は，レジスタの書込みと読出しによって行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
診断インターフェイスの操作は，ビットタイムを維持するために，待機ループのプログラミングをもたらすか，あるいは例えば１ｍｓラスター内の操作の場合には，ビット毎に機能呼出しをもたらす。このことは，極めて多くのマイクロプロセッサソースを結合するが，このことは，当然ながら回避されなければならない。
【００１５】
しかし，これは，ＳＰＩの利点を利用しようとする場合に，制御装置内のＩＣを場合によっては，新しく開発（redesign／再デザイン）しなければならないことを意味している。このことは，インターフェイスの他に，再デザインのための契機が存在しないＩＣについては，極めて煩雑なものと思われる。そこで，本発明が用いられる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明の利点
使用される診断インターフェイスは，制御装置内にあって，エラーの場合において，修理を委ねられた工場に，エラー除去のためのサポートを与えるために用いられる。さらに，走行の間に，既にエラーに反応する場合があり得る。認識されるエラーは，例えばガソリン噴射におけるエラーである。すなわち，例えば１つのシリンダについて，それのために点火火花が発生されないことが確認された場合に，ガソリン噴射をスキップすることができる。他の可能性は，ラムダ制御のスキップである。
【００１７】
そのために診断インターフェイスは，データ入力部，データ出力部，クロック信号のための入力部および同期化のための入力部を有している。
【００１８】
診断インターフェイスのプロトコルは，ＳＰＩインターフェイスのプロトコルに極めて似ている。すなわち，診断インターフェイスにおいては，同期化線（ＳＹＮＣ），若しくはＳＰＩインターフェイスにおいては，スレーブセレクト信号（ＳＳ）によって，モジュールが操作されて，診断レジスタが記憶され，若しくは出力される。診断インターフェイスのデータ出力部は，ＳＰＩにおけるＭＩＳＯのように，データをマイクロプロセッサへ与える。
【００１９】
しかし，診断インターフェイスのデータ入力部は，ＳＰＩインターフェイスのＭＯＳＩとは，区別される。診断インターフェイスのデータ入力部は，種々のスレーブモジュールのカスケード化に用いられるが，ＭＯＳＩによってデータは，マイクロプロセッサから１つまたは複数のスレーブモジュールへ書き込まれる。この機能は，診断インターフェイスを有するモジュールにおいては，存在しない。
【００２０】
診断インターフェイスとＳＰＩとの間の区別は，本発明によれば，以下で説明するように，考慮される。
【００２１】
導線エラー（短絡，負荷故障）が認識された場合に，診断インターフェイスを有するＩＣにおいては，データ出力部は，「ロー」へ引かれる。ＳＰＩを有するＩＣにおいては，モジュールがＳＳを介して操作されている場合に，出力は，アクティブであればよく，すなわち「ロー」か「ハイ」である。従って電子ユニットのデータ出力部には，バッファユニットが接続されている。その場合に出力部は，ディスエーブル信号または能動化信号を介して，トライステートまたはアクティブになる。そのためにバッファユニットの能動化入力部若しくは切替え入力部が使用される。
【００２２】
診断インターフェイスを有するＩＣにおける出力部は，オープンコレクタである。従って，ボーレートの理由からデータ入力部の論理レベルが十分でなく，若しくは存在しない場合には，電子ユニットのデータ出力部には，プルアップ抵抗が設けられなければならない。
【００２３】
ＳＰＩインターフェイスは，通常２から５Ｍボーに設計されている。診断インターフェイスを有する多くのＩＣは，５００ｋボーにしか設計されていない。従って場合によっては，診断インターフェイスにアクセスする場合に，それに応じてボーレートを切り替えなければならない。
【００２４】
診断インターフェイスにおいては，ＳＹＮＣのセットによって第１のデータビットが出力される。ＳＰＩにおいては，クロック側面によって初めてそうなる。それは，ＳＰＩへ変換する場合に，第１のデータビットが失われてしまうことを意味している。従って，データ出力部をデータ入力部へ与えなければならない。その場合にカスケード化によって，失われたビットは，最後に送信される。マイクロプロセッサは，受信ストリングを１ビットシフトし，あるいはそれに応じて評価しなければならない。
【００２５】
多数のスレーブモジュールをカスケード接続する場合に，ＭＩＳＯと接続されている最後のモジュールのデータ出力部は，第１のスレーブモジュールのデータ入力部へ与えられなければならない。
【００２６】
本発明に基づく，診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する装置は，電子ユニット，例えば制御装置のＩＣとバッファユニットとを有している。電子ユニットは，データ入力部，データ出力部，同期化入力部，クロック入力部およびレジスタ，好ましくはシフトレジスタを有している。レジスタには，読み出すべき診断情報が格納されている。
【００２７】
バッファユニットは，信号入力部，信号出力部および能動化入力部を有している。
【００２８】
電子ユニットのデータ入力部とデータ出力部は，第１のデータ線を介して互いに接続されている。電子ユニットのデータ出力部は，第２のデータ線を介してバッファユニットの信号入力部と接続されている。
【００２９】
付加配線によって，従来の診断インターフェイスを有する電子ユニットを，マイクロコントローラのＳＰＩインターフェイスに接続することができる。
【００３０】
本発明に基づく装置の好適な形態においては，電子ユニットの同期化入力部とバッファユニットの能動化入力部は，第３のデータ線を介して互いに接続されている。すなわち２つの入力部は，マイクロプロセッサによる信号の印加によって同時にセットできる。
【００３１】
ボーレートの理由から電子ユニットのデータ入力部におけるプルアップ，すなわち論理レベルが十分でなく，若しくは存在していない場合には，データ出力部がオープンコレクタであるので，データ出力部にプルアップ抵抗が接続されることが好ましい。
【００３２】
本発明に基づく装置において特に好ましい点として，装置がカスケード化可能なことが挙げられる。多数のスレーブモジュールをカスケード接続する場合に，最後のスレーブモジュールのデータ出力部は，第１のスレーブモジュールのデータ入力部に与えられる。
【００３３】
本発明に基づく，診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する方法は，上述したような装置とマイクロプロセッサによって実施することができる。
【００３４】
まず，マイクロプロセッサは，電子ユニットの同期化入力部とバッファユニットの能動化入力部をセットし，すなわちマイクロプロセッサは，これらの入力部にアクティブ信号を印加する。これら入力部は，互いに接続されていることが望ましいので，マイクロプロセッサの信号は，操作される２つの入力部を同時にセットする。
【００３５】
さらに，クロック信号が電子ユニットのクロック入力部へ印加される。このクロック信号と同期して，データがシフトレジスタに記憶され，若しくは読み出される。
【００３６】
次に，シフトレジスタからデータが，アクティブにされているバッファユニットを介して出力されて，マイクロプロセッサによってＭＩＳＯを介して読み込まれる。
【００３７】
第１のデータビットは，第１のデータ線を介してデータ出力部からデータ入力部へ与えられ，それによって最後に送信される。マイクロプロセッサは，例えば受信したストリングを１ビットシフトすることによって，読み出されたデータビットをそれに応じて評価する。
【００３８】
付加配線によって，従来の診断インターフェイスを有するＩＣをＳＰＩインターフェイスに接続することができる。従って，インターフェイスの他には，再デザインのための契機が存在しないＩＣをさらに使用することができる。
【００３９】
電子ユニットが，マイクロプロセッサのＳＰＩインターフェイスのボーレートに一致しないボーレート用に設計されている場合に，好ましくはボーレートがマイクロプロセッサの側に相応して利用価値を評価するように切り替えられる。
【００４０】
本発明に基づくコンピュータプログラムは，本発明に基づく方法を実施するために，全てのプログラムコード手段を有している。コンピュータプログラムは，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリ，ＣＤＲＯＭ，ディスケットあるいはハードディスクのような，適切なデータ担体上に記憶させることができる。コンピュータプログラムは，電子的な計算ユニット，ここでは例えばマイクロプロセッサによって処理される。
【発明の効果】
【００４１】
以上詳述したように本発明によれば，より簡潔に診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する装置及び方法を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
添付図面を用いて，本発明を好適な実施例によって詳細に説明する。
【００４３】
図１は，本発明に基づく装置を概略的に図示している。全体を符号１０で示す電子ユニット，プルアップ抵抗１１およびバッファユニット１２が見られる。電子ユニット１０は，制御装置外部の点火出力段を駆動するために用いられる。この場合においては，データをマイクロプロセッサから電子ユニット１０へ伝送する必要はない。図示の配置においては，ＳＰＩを介して，電子ユニット１０内の診断レジスタ１３，代表的には，シフトレジスタ，に格納されている電子ユニット１０の診断データが，読み出される。
【００４４】
診断レジスタを読み出すためにＳＰＩの利点を利用しようとする場合には，電子ユニット１０は，インターフェイスに関してだけ手を加えればよい。開発コストの他には，第２のタイプ加入者の管理と個数分配によるコストが生じる。
【００４５】
この場合においては，バッファユニット１２としてシングルゲートを用いることができる。プルダウン抵抗１１は，必要である限りにおいては，所望のボーレートに従って，１０ｋｏｈｍの領域にある。
【００４６】
電子ユニット１０は，データ入力部１４，同期化入力部１５，クロック入力部１６およびデータ出力部１７を有している。データ出力部１７は，第１のデータ線１８を介してデータ入力部１４と接続されている。データ出力部１７には，プルアップ抵抗１１が設けられており，そのプルアップ抵抗１１は，データ出力部１７と供給電圧ＶＣＣとの間に接続されている。
【００４７】
さらに，電子ユニット１０は，ここではＩＮ１からＩＮ６で示されている一連の入力部と，ここではＯＵＴ１からＯＵＴ６で示されている一連の出力部を有している。入力部は，マイクロプロセッサとの通信に用いられる。入力部は，パラレルのインターフェイスを示している。出力部は，例えば点火出力段を駆動するために使用される。
【００４８】
バッファユニット１２は，信号入力部１９，信号出力部２０および能動化入力部２１を有している。
【００４９】
バッファユニット１２の信号入力部１９は，第２のデータ線２２を介して電子ユニット１０のデータ出力部１７と接続されている。能動化入力部２１は，第３のデータ線２３を介して電子ユニット１０の同期化入力部１５と接続されている。
【００５０】
信号出力部２０は，ＭＩＳＯとして用いられる。このことは，信号出力部２０を介して電子ユニットの診断データが読み出されることを意味している。
【００５１】
図２は，本発明に基づく方法を示すフローチャートである。
【００５２】
第１の処理ステップ３０において，同期化入力部１５がセットされる。これによって，電子ユニット１０が操作されて，同時にバッファユニット１２が能動化される。
【００５３】
次のステップ３１においては，クロック信号が印加される。このクロック信号は，データ入力部とデータ出力部の同期化に用いられる。
【００５４】
次のステップ３２によって，データビットがＭＩＳＯを介して出力され，その場合に最初のデータビットが最後のデータビットとして出力される。
【００５５】
次のステップ３３においては，診断情報を表すデータビットが，マイクロプロセッサに相応して利用価値を評価する。
【００５６】
標準インターフェイスを有するＩＣによるＳＰＩインターフェイスの利用は，効果的であることが明らかにされている。すなわち，ＳＰＩインターフェイスのハードウェア支援を利用することが可能である。さらに，マイクロプロセッサのピンを節約することができる。特に効果的なのは，ＩＣに手を入れることを必要とする，その他の機能的な理由が存在しない場合に，従来の診断インターフェイスを有するＩＣをさらに使用することができることである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に基づく装置の好適な実施形態を概略的に示している。
【図２】本発明に基づく方法の好適な実施形態を説明するフローチャートである。

Claims (8)

1. データ入力部（１４），データ出力部（１７），同期化入力部（１５），クロック入力部（１６）およびレジスタ（１３）を備えた，電子ユニット（１０）と，
   信号入力部（１９），信号出力部（２０）および能動化入力部（２１）を備えた，バッファユニット（１２）と，
   を有する診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する装置であって，
   前記電子ユニット（１０）の前記データ入力部（１４）と前記データ出力部（１７）は，第１のデータ線（１８）を介して互いに接続されており，
   かつ前記電子ユニット（１０）の前記データ出力部（１７）は，第２のデータ線（２２）を介して前記バッファユニット（１２）の前記信号入力部（１９）と接続されていることを特徴とする，診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する装置。
2. 前記電子ユニット（１０）の前記同期化入力部（１５）と，前記バッファユニット（１２）の前記能動化入力部（２１）は，第３のデータ線（２３）を介して互いに接続されていることを特徴とする，請求項１に記載の装置。
3. 前記電子ユニット（１０）の前記データ出力部（１７）に，プルアップ抵抗（１１）が接続されていることを特徴とする，請求項１または２に記載の装置。
4. 同種の装置とカスケード化することができることを特徴とする，請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の装置とマイクロプロセッサにより，診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する方法であって，
   前記マイクロプロセッサが電子ユニット（１０）の同期化入力部（１５）とバッファユニット（１２）の能動化入力部（２１）をセットして，クロック信号を前記電子ユニット（１０）のクロック入力部（１６）へ印加し，
   次に前記バッファユニット（１２）の信号出力部（２０）を介して，前記電子ユニット（１０）のレジスタ（１３）に記憶されている複数のデータビットを読み出して，第１のデータビットが第１のデータ線（１８）を介してデータ出力部（１７）からデータ入力部（１４）へ与えられ，
   それによって最後に送信され，かつ前記マイクロプロセッサが読み出したデータに相応して利用価値を評価することを特徴とする，診断インターフェイスを標準ＳＰＩに変換する方法。
6. ボーレートが切り替え可能であることを特徴とする，請求項５に記載の方法。
7. コンピュータプログラムがコンピュータ，または該当する計算ユニット，特にマイクロプロセッサ上で実施された場合に，請求項５に記載の全てのステップを実施するための，プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
8. コンピュータプログラムがコンピュータまたは該当する計算ユニット，特にマイクロプロセッサ上で実施された場合に，請求項５に記載の方法を実施するために，コンピュータ読み取り可能なデータ担体上に記憶されている，プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。