JPH11101719A - 異なる動力車タイプにおける電子工学的なコントロールユニットのための診断検査装置 - Google Patents

異なる動力車タイプにおける電子工学的なコントロールユニットのための診断検査装置

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JPH11101719A
JPH11101719A JP10202042A JP20204298A JPH11101719A JP H11101719 A JPH11101719 A JP H11101719A JP 10202042 A JP10202042 A JP 10202042A JP 20204298 A JP20204298 A JP 20204298A JP H11101719 A JPH11101719 A JP H11101719A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 異なる動力車タイプにおける電子工学的なコ
ントロールユニットのための診断検査装置を、従来の不
都合が取り除かれるように改良する。 【解決手段】 コネクター結合部が、異なる動力車タイ
プＦ１、Ｆ２、Ｆ３に対して同一の一つのユニバーサル
コネクター結合部ＤＳであり、当該ユニバーサルコネク
ター結合部が規格化された診断コネクター接続部に機械
的に適合させられていること、及び、当該ユニバーサル
コネクター結合部ＤＳの診断装置側の端部に一つのアダ
プターユニットＡＤが接続されており、当該アダプター
ユニットが自動的に当該ユニバーサルコネクター結合部
ＤＳのコネクター接点１〜６と前記診断装置のセントラ
ルプロセッシングユニットＲとの間の必要な電気的な結
合をそれぞれの動力車タイプに割り当てられたコネクタ
ー接点１〜６の信号割り当てに相応に作り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念部分に記載の、異なる動力車タイプにおける電子工学
的なコントロールユニットのための診断検査装置(Diagn
osepruefgeraet)に関する。
【０００２】
【従来の技術】診断検査装置の接続のために、今日の動
力車は固定的に取り付けられた診断コネクター接続部
（診断プラグインコネクション,Diagnosesteckeranschl
uss）をもっている。当該診断コネクター接続部は、動
力車側で診断されるべきコントロールユニットと接続さ
れている。動力車のためのいわゆるオンボード診断シス
テムに関する国際的な規定に基づいて、診断コネクター
接続部は、さまざまな車両タイプにおいて機械的に、特
にコネクター接点の予め定められた数に関して、及び診
断コネクター接続部の形状に関して同一である。多数の
動力車メーカーでは、診断コネクター接続部として、現
在通常SAE規格、SAE-J-1962に従う１６極のOBD IIコネ
クターが使用される。この診断コネクター接続部は、コ
ネクター接点の信号割り当て(Signalbelegung)に関して
及び伝えられるべき信号の電気的な性質に関して部分的
に規格化されていない。例えば、電気的な欠陥診断信号
(Fehlerdiagnose-Signale)が、通例の診断バスライン(D
iagnosebusleitung)を経てさまざまな車両タイプの場合
に診断コネクター接続部の異なるコネクター接点に与え
られてよい。さらに、伝えられるべき信号の電気的な性
質が、特に動力車側で異なって定められた内部抵抗、入
力切替閾値(Eingangsschaltschwellen)あるいは出力レ
ベルに基づいて、車両ごとに変わる。この問題は、これ
まで診断検査装置に動力車と診断装置との間のコネクタ
ー結合部として多数の異なるアダプターケーブルが付加
供給されることによって解決されていた。これらのアダ
プターケーブルは、さまざまな車両タイプについてそれ
ぞれに必要な電気的な結合及び電気的な性質への適合を
作り出す。この解決策は、コスト、ロジスティクス経費
(Logistikaufwand)、及びアダプターケーブルの混同に
よる誤操作確率に関して特に不都合である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、はじめに述べた種類の診断検査装置を、前述の不都
合が取り除かれるように改良することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
特徴とする構成によって解決される。本発明の別の有利
な構成が従属項の対象である。
【０００５】本発明に係る診断検査装置によって、前述
の多数のアダプターケーブルが全ての動力車タイプのた
めの唯一つのユニバーサルコネクター結合部（ユニバー
サルプラグタイプコネクター）によって代用される。前
述の多数のアダプターケーブルの機能は唯一つのアダプ
ターユニットによって引き受けられる。当該アダプター
ユニットは、自動的に、必要な電気的な結合及び伝えら
れるべき信号の電気的な性質への適合を作りだす。好ま
しくは、このために、当該アダプターユニットがその機
能に関して及び（あるいは）そのピン割り当て(Pinbele
gung)に関してプログラミングし直し可能なモジュール
を有する。当該モジュールは、例えばXilinx社のいわゆ
るFPGA(field programmable gate arrays)モジュールと
して知られている。このモジュールは原理的に、動力車
信号、特に高いレベルを処理するのにふさわしくないの
で、このモジュールがユニバーサルな送信機ユニット及
び（あるいは）受信機ユニットとしてのドライバーと協
働する。好ましくは、ユニバーサルコネクター結合部の
それぞれのコネクター接点に一つのドライバーが付設さ
れている。当該ドライバーは、例えば、受信機として、
送信機として、あるいは双方向の信号のための送信機及
び受信機として働く。
【０００６】当該ドライバーの作動方法は、プログラミ
ングし直し可能なモジュールを用いて構成（コンフィギ
ュレーション）可能である。伝えられるべき信号の電気
的な性質への適合も、好ましくは、プログラミングし直
し可能なモジュールを用いてドライバーを相応に構成す
ることによって行われる。その機能に関して及びそのピ
ン割り当てに関してプログラミングし直し可能なモジュ
ールによって、例えば、診断検査装置のまたはその中心
的な計算機（セントラルコンピュータ）の決まった入力
あるいは出力に割り当てられているその情報量において
同様の信号が、これらの信号が診断コネクター接続部の
異なるコネクター接点を介して且つ異なる電気的な性質
（例えばレベル差）をもって伝えられたとしてもこれら
の入力あるいは出力に印加され得る。
【０００７】好ましくは、アダプターユニットが、決ま
った入力信号の印加によって、どの動力車タイプが目下
診断されるべきであるかを認識し、それに基づいて自動
的にコネクター接点の相応の信号割り当て(Signalbeleg
ung)に及び伝えられるべき信号の電気的な性質に適応さ
せる。決まった動力車タイプの認識のためのこのような
入力信号は、例えば手で、例えば診断検査装置に付属の
スイッチの操作によって、発生させられてもよいし、あ
るいは動力車の所定のコネクター接点を介して伝えられ
る動力車タイプの区別のために適している信号に同一で
あってよい。
【０００８】本発明に係る診断検査装置により相当なコ
スト削減が達成される。なぜならば、付加的なアダプタ
ーが診断検査装置の全体価格に対して本質的でなくしか
寄与せず、それに対して前述の多数のアダプターケーブ
ルが削減され得るからである。さらに、唯一つのユニバ
ーサルコネクター結合部の及び部分的に完全自動のアダ
プターの使用により、診断検査装置の操作が簡単にされ
且つ誤操作可能性が排除される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図面をもとにし
て詳細に説明する。図面には本発明の一つの実施例が示
されている。それは本発明にかかる診断検査装置のユニ
バーサルなアダプターユニットと異なる動力車タイプと
の協働を示す。
【００１０】図面には、三つの異なる動力車タイプＦ１
〜Ｆ３が示されている。これらの動力車タイプは、電子
工学的なコントロールユニットＳＧの数及び配置に関し
ても異なる。例えば、電子工学的なコントロールユニッ
トＳＧはデータバスを介して互いに接続されている。個
々の信号Ｓ１〜Ｓ４（それらは決まったコントロールユ
ニットＳＧの入力信号及び／あるいは出力信号である）
は、コネクター接点１〜６を有し且つ動力車タイプＦ１
〜Ｆ３について機械的に同一である診断コネクター接続
部と接続されている。
【００１１】信号Ｓ１及びＳ２は、例えば、それらがオ
ンボード診断に関する国際規定に相応に定められている
ように、二つの診断ライン(Diagnoseleitungen)を介し
ての電気的な信号である。信号Ｓ３は例えばアナログ信
号としてのバッテリー電圧であり、信号Ｓ４は例えばデ
ジタルの双方向の信号である。
【００１２】診断検査装置は、セントラルプロセッシン
グユニット（セントラルコンピュータユニット）Ｒとア
ダプターユニットＡＤとからなる。信号Ｓ１及びＳ３に
は、それぞれセントラルプロセッシングユニットＲにお
ける一つの入力部が割り当てられている。全く同様に、
セントラルプロセッシングユニットＲにおいて、双方向
の信号Ｓ４に入出力部が割り当てられ、信号Ｓ２に出力
部が割り当てられている。
【００１３】動力車タイプＦ１では、信号Ｓ１及びＳ２
が診断コネクター接続部のコネクター接点３及び４に印
加される。それに対して、動力車タイプＦ３の場合に
は、同一の信号Ｓ１及びＳ２が診断コネクター接続部の
コネクター接点（プラグ接点）４及び５に印加される。
動力車タイプＦ２の信号Ｓ３及びＳ４は、コネクター接
点１及び５に印加される。特に車両タイプＦ１及びＦ２
に関して及び信号Ｓ１及びＳ２に関して、コネクター接
点の異なる信号割り当てが存在するという問題がある。
アダプターユニットの役割は、セントラルプロセッシン
グユニットＲの信号Ｓ１及びＳ２に割り当てられた接続
部と車両タイプＦ１のコネクター接点３及び４との間の
または車両タイプＦ３のコネクター接点４及び５との間
の必要な電気的な接続を作り出すことである。異なる動
力車タイプＦ１〜Ｆ３と診断検査装置のアダプターユニ
ットＡＤとの間のコネクター結合部(プラグコネクショ
ン、Steckverbindung)として、全ての動力車タイプにつ
いて同一の唯一つのユニバーサルコネクター結合部ＤＳ
が投入される。動力車側のコネクター接点１〜６の数
は、アダプター側のまたは診断検査装置側のコネクター
接点１〜６の数に等しい。これらのコネクター接点１〜
６が１：１に互いに連絡されている。
【００１４】アダプターユニットＡＤは、その機能に関
して及びそのピン割り当てに関してプログラミングし直
し可能なモジュールＦＰＧＡ並びにユニバーサルな送信
機ユニット及び（あるいは）受信機ユニットとしての六
つのドライバー（Ｔ１〜Ｔ４及び二つの表示されていな
いドライバー）を有する。ユニバーサルコネクター結合
部ＤＳのそれぞれのコネクター接点１〜６には、一つの
ドライバーが割り当てられている。例えば送信機ユニッ
トとして、受信機ユニットとして、あるいは送信機ユニ
ット兼受信機ユニットとしてドライバーを構成（コンフ
ィギュレーション）することは、モジュールＦＰＧＡに
よって、コネクター接点１〜６にそれぞれ印加される信
号に相応に、目下存在する動力車タイプに依存して変化
可能に行われる。
【００１５】例えば、車両タイプＦ１の信号Ｓ１は、コ
ネクター接点３を介してアダプターユニットＡＤのドラ
イバーＴ２に伝えられる。動力車タイプＦ１が診断され
るべきであるならば、モジュールＦＰＧＡによりドライ
バーＴ２が受信機ユニットとして構成される。信号Ｓ１
がＦＰＧＡのピンＰ７にて読み取られ、ピンＰ３を介し
てセントラルプロセッシングユニットＲへ出力される。
例えば動力車タイプＦ１の存在の場合に信号Ｓ２がセン
トラルプロセッシングユニットＲからモジュールＦＰＧ
ＡのピンＰ４３へ出力されると、モジュールＦＰＧＡが
ピンＰ３７を介して及び動力車タイプＦ１のために送信
機ユニットとして構成されているドライバーＴ３を介し
て信号Ｓ２をユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネ
クター接点４へ転送する。
【００１６】信号Ｓ３は、動力車タイプＦ２の存在の際
にコネクター接点１を介してアダプターユニットＡＤへ
送られる。信号Ｓ３はアナログのバッテリー電圧である
ので、コネクター接点１に割り当てられたドライバーは
除外される、または迂回される。なぜならば、ドライバ
ーは、デジタルの信号の変換のためにだけ必要とされる
からである。したがって、コネクター接点１に割り当て
られたドライバーは、動力車タイプＦ２に対しては、単
にモジュールＦＰＧＡのピンＰ９への信号Ｓ３のさらに
先へ導くラインとしてだけ機能するように構成されてい
る。信号Ｓ３は、モジュールＦＰＧＡからピンＰ３５を
介してセントラルプロセッシングユニットＲへ転送され
る。
【００１７】車両タイプＦ２の存在の場合のコネクター
接点５に印加される双方向の信号Ｓ４は、アダプターユ
ニットＡＤのドライバーＴ４を用いて処理される。それ
ゆえ車両タイプＦ２が診断される必要があるならば、ド
ライバーＴ４がモジュールＦＰＧＡにより送信機ユニッ
ト兼受信機ユニットとして構成される。診断装置から車
両へ伝えられる必要がある信号Ｓ４の一部は、セントラ
ルコンピュータＲからピンＰ７９及びピンＰ２を介して
ドライバーＴ４を介してユニバーサルコネクター結合部
ＤＳのコネクター接点５に伝えられる。車両から診断装
置へ送信される必要がある信号Ｓ４の一部は、同様に、
ドライバーＴ４を介して並びにモジュールＦＰＧＡのピ
ンＰ４及びＰ７９を介してセントラルプロセッシングユ
ニットＲへ送られる。
【００１８】例えば動力車タイプＦ３が診断される必要
があるならば、動力車タイプＦ１及び動力車タイプＦ２
と異なって、信号Ｓ１がコネクター接点４を介して車両
から診断装置へ伝えられる必要がある。アダプターユニ
ットＡＤが動力車タイプＦ３の存在を知らせられると、
コネクター接点４に割り当てられたドライバーＴ３（こ
れは図面では送信機ユニットとして図示されている）
が、受信機ユニットとして構成（コンフィグレーショ
ン）しなおされる。同様に、動力車タイプＦ３の存在の
際には信号Ｓ２のために、コネクター接点５に割り当て
られたドライバーＴ４が送信機ユニットとして構成しな
おされる。
【００１９】ユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネ
クター接点１〜６に割り当てられているドライバーを構
成することは、目下存在する動力車タイプＦ１〜Ｆ３に
依存して行われるので、アダプターユニットＡＤ、特に
モジュールＦＰＧＡに、まさに存在する動力車タイプに
関する情報が伝えられる。このために、モジュールＦＰ
ＧＡは、例えば、特有の入力信号を受ける。当該入力信
号は、セントラルプロセッシングユニットＲにおけるコ
ントロールパネル(Bedienfeld)Ｂの手での操作によって
発生させられる。しかしながら、モジュールＦＰＧＡ
は、診断検査装置の運転開始の最初にもユニバーサルコ
ネクター結合部ＤＳのコネクター接点１〜６への当該種
類の信号の印加によって、どの動力車タイプＦ１〜Ｆ３
がちょうど接続されているか自動的に認識できる。
【００２０】しかしながら、アダプターユニットＡＤ
は、伝えられるべき信号の電気的な性質の適合も行うこ
とができる。例えば、動力車タイプＦ１及びＦ２の信号
Ｓ１は確かにユニバーサルコネクター結合部ＤＳの同一
のコネクター接点３に伝えられるだろう。それらはそれ
らの情報量においても同様であるだろう。しかしながら
それらの出力レベルにおいて異なるだろう。例えば、動
力車タイプＦ１の信号Ｓ１は、０Ｖと１２Ｖレベルとの
間の交替を行い、それに対して動力車タイプＦ２の信号
Ｓ１は、０Ｖと５Ｖレベルとの間の交替を行うだろう。
この場合には、コネクター接点３に割り当てられたドラ
イバーＴ２が、例えば電圧スイッチＥ２を用いて、レベ
ル（この場合にはこれは伝えられるべき信号Ｓ１の電気
的な性質である）の適合を行うだろう。例えば、ドライ
バーＴ１及びＴ４には、同様に、電圧スイッチＥ１及び
Ｅ３が付設されている。当該電圧スイッチは、必要のあ
る場合には、レベル適合のために使用可能である。この
実施例では、ドライバーＴ１、Ｔ２及びＴ４だけがこの
ような電圧スイッチＥ１、Ｅ２、及びＥ３を有する。な
ぜならば、例えばこれらのドライバーに割り当てられた
コネクター接点２、３、及び５にだけ全部の異なる動力
車タイプに対して信号が可能であり、レベル適合のため
に必須であるだろうからである。
【００２１】伝えられるべき信号の電気的な性質は、例
えば、入力切替閾値でもある。高レベルあるいは低レベ
ルの定義のための切替閾値は、例えば動力車タイプＦ１
〜Ｆ３の入力信号Ｓ２のために異なって定義されていて
よい。このような入力閾値の適合のために、閾値スイッ
チＳＵ１及びＳＵ２がドライバー（例えばＴ３及びＴ
４）と協働し得る。しかしながらまた、閾値スイッチ
は、ユニバーサルコネクター結合部の、信号を車両へ伝
えるコネクター接点に割り当てられており且つ異なる入
力切替閾値のために定義されているドライバーのために
だけ必要不可欠である。
【００２２】また、コントロールユニットＳＧの入力部
あるいは出力部における異なる内部抵抗（プルアップ、
プルダウン）が電気的な性質としてまたは伝えられるべ
き信号の一つの電気的な性質に影響を及ぼす量としてド
ライバー及びモジュールＦＰＧＡを用いて考慮に入れら
れ得る。しかしながら、異なる内部抵抗、異なる入力切
替閾値、及び異なる出力レベルは、単に伝えられるべき
信号の可能な電気的な性質についての例であるにすぎな
い。
【００２３】発明の本質は、この実施形態に関して、決
まった信号、ここではＳ１〜Ｓ４に割り当てられた診断
検査装置またはセントラルプロセッシングユニットＲの
接続部をこれらの信号Ｓ１〜Ｓ４の動力車側の割り当て
に依存せずにユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネ
クター接点１〜６へ、すなわちコネクター接点の信号割
り当てに独立に、相応の信号Ｓ１〜Ｓ４を供給すること
の可能性である。このために必要な電気的な結合は、ア
ダプターユニットＡＤによって、特にその機能に関して
及び（あるいは）そのピン割り当てに関してプログラム
し直され得るモジュールＦＰＧＡによって、行われる。
モジュールＦＰＧＡがロジックについてコネクター接点
の異なる信号割り当てを顧慮して本質的に権限をもつの
に対し、構成（コンフィグレーション）し得るドライバ
ーを用いて、異なる車両タイプに割り当てられたコント
ロールユニットの伝えられるべき信号の異なる電気的な
性質によって発生する問題が一掃される。補足して、閾
値スイッチＳＵ１及びＳＵ２、電圧スイッチＥ１〜Ｅ
３、及び場合によっては別の電気的な性質に影響を及ぼ
す素子がドライバーに統合されていてもよく、しかし少
なくともドライバーとともに機能に関するユニットを形
成することを指摘しておく。
【００２４】補足して、ドライバーを相応に構成するた
めに、これらが相応の電気的な装備を有さねばならない
ことを指摘しておく。しかしながら、すべてのドライバ
ーが同一に装備されている必要はない。一つのドライバ
ーが例えば問題とする全ての動力車タイプによって送信
機ユニットとしてだけ必要とされるならば、受信機ユニ
ットも可能にする装備は必要ない。
【００２５】当該実施形態によって、本発明によって単
に唯一つのユニバーサルコネクター結合部が全部の動力
車タイプのために使用され得ることが明らかである。さ
らに、自動的なアダプターユニットＡＤによって診断検
査装置の操作者への親切さが明らかに高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる診断検査装置のユニバーサルな
アダプターユニットとの異なる動力車タイプの協働を示
す図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６ コネクター接点 ＡＤ アダプターユニット ＤＳ ユニバーサルコネクター結
合部 Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 動力車タイプ ＦＰＧＡ プログラミングし直し可能
なモジュール Ｒ セントラルプロセッシング
ユニット Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 信号 ＳＧ コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596110305 コントロン エレクトローニク ゲゼルシ ャフト ミット ベシュレンクテル ハフ ツング ドイツ連邦共和国 デー・85386 エヒン グ オスカー・フォン・ミラー・シュトラ ーセ １ (72)発明者 ラルフ ゴーダウ ドイツ連邦共和国 デー・82178 プーフ ハイム ヴァイアーシュトラーセ ９ (72)発明者 ミヒャエル ローヴェダー ドイツ連邦共和国 デー・80993 ミュン ヘン フェルトモヒンガー シュトラーセ 53

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれの動力車における診断される必
    要のあるコントロールユニット（ＳＧ）と結合された診
    断コネクター接続部にコネクター結合部を介して接続可
    能である、異なる動力車タイプ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）に
    おける電子工学的なコントロールユニット（ＳＧ）のた
    めの診断検査装置にして、当該診断コネクター接続部が
    予め定められた数のコネクター接点（１〜６）によって
    機械的に規格化されており、しかし当該コネクター接点
    （１〜６）の信号割り当てに関して及び伝えられるべき
    信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の電気的な性質に関し
    ては規格化されていない診断検査装置において、前記コ
    ネクター結合部が、異なる動力車タイプ（Ｆ１、Ｆ２、
    Ｆ３）に対して同一の一つのユニバーサルコネクター結
    合部（ＤＳ）であり、当該ユニバーサルコネクター結合
    部が規格化された診断コネクター接続部に機械的に適合
    させられていること、及び、当該ユニバーサルコネクタ
    ー結合部（ＤＳ）の診断装置側の端部に一つのアダプタ
    ーユニット（ＡＤ）が接続されており、当該アダプター
    ユニットが自動的に当該ユニバーサルコネクター結合部
    （ＤＳ）のコネクター接点（１〜６）と前記診断装置の
    セントラルプロセッシングユニット（Ｒ）との間の必要
    な電気的な結合をそれぞれの動力車タイプに割り当てら
    れたコネクター接点（１〜６）の信号割り当てに相応に
    作り出すことを特徴とする診断検査装置。
  2. 【請求項２】 前記アダプターユニット（ＡＤ）によっ
    て前記セントラルプロセッシングユニット（Ｒ）と前記
    診断コネクター接続部との間で伝えられるべき信号（Ｓ
    １、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の電気的な性質が動力車タイプ
    （Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）に依存して切り替え可能であるこ
    とを特徴とする、請求項１に記載の診断検査装置。
  3. 【請求項３】 前記アダプターユニット（ＡＤ）がその
    機能に関して及び（あるいは）そのピン割り当てに関し
    てプログラミングし直し可能なモジュール（ＦＰＧＡ）
    を、並びにそれぞれのコネクター接点（１〜６）に割り
    当てられた、ユニバーサルな送信機ユニット及び（ある
    いは）受信機ユニットの形でのドライバーをもってお
    り、当該ドライバーが一方では直接前記ユニバーサルコ
    ネクター結合部（ＤＳ）に接続可能であり、他方では前
    記プログラミングし直し可能なモジュール（ＦＰＧＡ）
    を用いてそれぞれの動力車に割り当てられた前記コネク
    ター接点の信号割り当てに相応に必要な電気的な結合を
    作り出すために及び（あるいは）伝えられるべき信号
    （Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の電気的な性質の切り替え
    のために構成され得ることを特徴とする、請求項１また
    は請求項２に記載の診断検査装置。
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