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Die Erfindung betrifft eine Multiplex-Kommunikationseinrichtung
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei einem üblichen Kraftfahrzeug befinden sich
am Lenkrad oder in der Nähe
der Lenksäule
ein oder mehrere Schalter zum Bedienen und Steu ern verschiedener
Mechanismen oder Einrichtungen. Der Fahrer kann gesteuerte Mechanismen
oder Einrichtungen, die verteilt in einem Kraftfahrzeug angeordnet
sind, durch Bedienen dieser Schalter beim Fahren in oder außer Betrieb
setzen. Die gesteuerten Mechanismen einerseits und die Bedienschalter
andererseits sind an mehrere zentrale Steuereinheiten angeschlossen,
und die Information wird über
eine Busleitung übertragen,
die zwischen den zentralen Steuereinheiten verläuft. Wenn einige der Bedienschalter,
die zum Beispiel am Lenkrad angeordnet sind, vom Fahrer betätigt werden,
so werden für
die Betriebszustände
der Schalter kennzeichnende Betriebssignale kollektiv an die zentrale
Steuereinheit geliefert, die ebenfalls am Lenkrad angeordnet ist. Die
gesammelten Betriebssignale werden von der am Lenkrad befindlichen
zentralen Steuereinheit zu einer oder mehreren zentralen Steuereinheiten übertragen,
die im übrigen
Bereich des Fahrzeugs verteilt angeordnet sind, und zwar über eine
gemeinsame Busleitung, welche die zentralen Steuereinheiten untereinander
verbindet. Die zentralen Steuereinheiten, welche die Betriebssignale
empfangen, führen
die gewünschten
Steueroperationen bei den entsprechenden gesteuerten Einrichtungen
aus, abhängig von
Art und Inhalt der Betätigungssignale.
Beispielsweise offenbart die japa nische Patent-Offenlegungsschrift
221322/1993 eine Kraftfahrzeug-Multiplex-Kommunikationseinrichtung,
die eine derartige Steuerung ausführt.
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Die Multiplex-Kommunikationseinrichtung nach
der erwähnten
japanischen Patent-Offenlegungsschrift 221322/1993 besitzt eine
elektrische und mechanische Drehübertragungseinrichtung,
ein erstes Schnittstellenmodul (zentrale Steuereinheit), die an
dem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnet und mit mehreren Bedienschaltern
verbunden ist, und die von einer Mikrosteuerung gesteuert wird,
ein zweites Schnittstellenmodul (zentrale Steuereinheit oder Zentralsteuereinheit),
die auf der Seite der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet und mit
Hilfe einer Mikrosteuerung gesteuert wird, und eine Busleitung, welche
das erste und das zweite Schnittstellenmodul miteinander verbindet.
Zwischen der Lenkrad-Seite und der Kraftfahrzeugkarosserie-Seite
wird auf bidirektionaler Weise Information in dem Code für das CAN-BUS-System
kontinuierlich ausgetauscht.
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Die Wahl eines Kraftfahrzeugs durch
einen Kunden erfolgt gemäß dessen
persönlichen
Bedürfnissen
und Wünschen.
Dementsprechend spiegeln sich die Bedürfnisse und Wünsche des
Käufers
eines Kraftfahrzeugs in der Bedienausrüstung, den Zubehörteilen
und dergleichen ebenso wider wie in einem aus einer großen Vielfalt
von Kraftfahrzeug-Typen ausgewählten
Typ. Außerdem
ist es übliche
Praxis, ein Kraftfahrzeug mit unterschiedlichsten Arten von Ausstattungen
und Zubehörteilen
auszurüsten,
oder bereits fertiggestellte Kraftfahrzeuge durch zusätzlich eingebaute
Ausstattungselemente oder ausgetauschte Ausstattungsteile zu ergänzen oder
umzurüsten;
hierdurch hat der Benutzer des Fahrzeugs die Möglichkeit, auch nach erfolgter
Auslieferung des Fahrzeugs dieses auf seine speziellen Bedürfnisse und
Wünsche
abzustimmen. Auch im Zuge der Fertigung von Kraftfahrzeugen können verschiedenste Zubehör- und Ausstattungselemente
entsprechend dem jeweiligen Kundenwunsch eingebaut oder weggelassen
werden. Eine solche unterschiedliche Ausstattung kann auch von Hersteller
für unterschiedliche
Fahrzeugtypen festgelegt werden. In einer solchen Situation kann
z. B. bei der Ausstattung eines Lenkrads ein Airbag-System sofort
bei der Fertigung des Kraftfahrzeugs eingebaut werden, oder es können Vorbereitungen
für einen
nachträglichen
Einbau eines Airbag-Systems getroffen werden. Außerdem sind verschiedene Bedienschalter
für zu
betätigende Einrichtungen
des Fahrzeugs zu montieren, abhängig
von den jeweiligen Spezifikationen und den entsprechenden Kundenwünschen.
Die Multiplex-Kommunikationsvorrichtung, wie sie in der erwähnten japanischen
Patent-Offenlegungsschrift 221322/1993 offenbart ist, und auch andere
bekannte Kommunikationseinrichtungen leiden an dem Problem, daß die Anzahl
von Bedienschaltern, die an einem Lenkrad oder um das Lenkrad herum
gruppiert werden, beschränkt
ist durch die Anzahl von Eingangsanschlüssen der angeschlossenen Schnittstellenmodulen (zentralen
Steuereinheiten) und durch die Schaltsteuerkapazität der Schnittstellenmodulen.
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Für
die Multiplex-Kommunikation in Kraftfahrzeugen wird üblicherweise
ein Bussystem mit hoher Übertragungskapazität verwendet,
beispielsweise der oben angesprochene CAN-BUS, um Signale mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit übertragen zu
können.
Allerdings ist in einem solchen System eine eine zentrale Steuereinheit
bildende zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) notwendigerweise ein umfangreiches
und teures Bauelement, da eine große Anzahl von Signalen verarbeitet
werden muß. Wenn
außerdem
eine Vielfalt von Eingabeeinrichtungen und Schaltsteuereinheiten
entsprechend der Anzahl von Schaltanschlüssen der Eingabeeinrichtungen
zur Anpassung an eine Vielzahl von Bedienschaltern vorbereitet werden
muß, wie
es oben erläutert
wurde, bedeutet dies erhöhte
Fertigungskosten der gesamten Anlage.
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Bei der Fahrzeug-Multiplexkommunikation wird
eine Anzahl von zentralen Steuereinheiten, d. h. CPUs, verwendet.
Wenn mehrere verschiedene CPUs entsprechend den jeweils benötigten Funktionen
vorbereitet werden, sind die Fertigungskosten der Kommunikationsanlage
beträchtlich
hoch, und die Verwaltung der Teile wird kompliziert. Aus diesen sowie
weiteren Gründen
wird üblicherweise
eine Hochleistungs-CPU gemein sam für verschiedene Funktionen eingesetzt.
Eine solche CPU hat natürlich einen
hohen Preis.
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Eine Einrichtung zum Prüfen der
Leistungsfähigkeit
der Anlage unter Verwendung des CAN-BUS ist umfangreich und teuer.
Allerdings muß man
eine solche Einrichtung zum Prüfen
der Leistungsfähigkeit
einsetzen, bevor das Lenkrad und andere Teile des Kraftfahrzeugs
montiert werden. Dies bedeutet entsprechend hohe Kosten für die Fertigungsanlage.
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Es gibt noch weitere Probleme bei
der Multiplex-Kommunikationseinrichtung für Fahrzeuge gemäß der erwähnten japanischen
Patent-Offenlegungsschrift 221322/1993 sowie bei weiteren bekannten
Kommunikationseinrichtungen. Wenn eine Mehrzahl von Bedienschaltern
(zusätzliche
Steuerelemente) um ein Lenkrad herum angeordnet wird, entsprechend
den Bedürfnissen
und Wünschen
eines Kunden, so steigt die Anzahl von Signalen dementsprechend
an, und Signale von den Bedienschaltern werden über die gemeinsame Busleitung
gemeinsam mit üblichen
Steuersignalen zum Steuern und Betätigen von gesteuerten Einheiten
auf der Seite der Karosserie übertragen,
oder aber zusammen mit dringlichen Steuersignalen, wie sie z. B.
zum Steuern des Betriebs eines Motors benötigt werden. In dieser Situation
besteht die Möglichkeit,
daß die Übertragung
eines dringlichen Signals verzögert wird.
Nimmt man als Beispiel Signale zum Steuern des Motors oder einer
Bremsanlage, so ist ersichtlich, daß eine solche Verzögerung unerwünscht oder gar
nicht hinnehmbar ist.
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In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 zeigt die
DE
43 22 249 A1 eine Multiplex-Kommunikationseinrichtung,
bei der mehrere Sensor-Schaltelemente
an einen einfachen Bus angeschlossen sind, der seinerseits über einen
Busmaster an einen Hauptbus gekoppelt ist. Es gibt weitere Steuereinrichtungen,
die direkt mit dem Hauptbus verbunden sind. Von diesem Konzept eines
relativ einfachen Busses und eines (Hochleistungs-)Hauptbusses wird
auch bei der vorliegenden Erfindung Gebrauch gemacht.
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Die
DE 37 30 468 A1 zeigt ein Bordnetz für Kraftfahrzeuge,
bei dem ein Subsystem mit einer Sternstruktur an einen Bus gekoppelt
ist, an den weitere Subsysteme oder Einzelsteuervorrichtungen angeschlossen
sind.
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Bei dem oben beschriebenen Stand
der Technik besteht das Problem, über den einfacheren Bus übertragene
Daten so aufzubereiten, dass die Daten über den Hauptbus oder gemeinsamen
Bus übertragen
werden können.
Hierzu schafft die Erfindung eine Lösung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine
Multiplex-Kommunikationseinrichtung der genannten Art anzugeben,
bei der die Übertragungsrate
von Information über
den gemeinsamen Bus auf eine vorbestimmte Rate festgelegt ist, ohne
daß dabei
aber die Anzahl möglicher
zusätzlicher
Steuerelemente beschränkt
wird.
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Um diese Aufgabe zu lösen, schafft
die vorliegende Erfindung eine Multiplex-Kommunikationseinrichtung gemäß Anspruch
1.
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Selbst wenn eine Mehrzahl von Steuerelementen
in dem Fahrzeug vorhanden ist, werden diese mit der oben erläuterten
Multiplex-Kommunikationseinrichtung kollektiv an die Informationssammelsteuereinheit
angeschlossen, und Schaltinformationen, die in Daten eines einfacheren
Busformats codiert sind, werden über
die einfachere Busleitung der entsprechenden zentralen Steuereinheit
zugeleitet. Deshalb lassen sich die Anzahl von in die zentrale Steuereinheit
eingegebenen Signalen und die Anzahl von Eingangsleitungen der zentralen
Steuereinheit wirksam reduzieren, ungeachtet der Anzahl zusätzlicher
Steuerelemente.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Bei der in dieser Weise ausgestalteten
Multiplex-Kommunikationseinrichtung ist in einem Kraftfahrzeug eine
beliebige Anzahl zusätzlicher
Steuerelemente vorhanden, und diese Steuerelemente sind kollektiv
an die Informationssammelsteuereinheit angeschlossen. Die Informationssammelsteuereinheit ihrerseits
ist über
den vergleichsweise einfachen Bus an die entsprechende zentrale
Steuereinheit gekoppelt. Selbst wenn also die Anzahl zusätzlicher
Steuerelemente beliebig ausgewählt
wird, läßt sich
die Anzahl von an die zentrale Steuereinheit angeschlossenen Signalleitungen
auf eine Anzahl beschränken, die
beträchtlich
kleiner ist als die Anzahl zusätzlicher Steuerelemente.
Hierdurch wird vermieden, daß die Kapazität der zentralen
Steuereinheit die Anzahl möglicher
zusätzlicher
Steuerelemente beschränkt.
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Wenn bei der Multiplex-Kommunikationseinrichtung
gemäß obiger
Beschreibung die Anzahl zusätzlicher
Steuerelemente beliebig ausgewählt
ist, läßt sich
dennoch die zusätzliche
Information, die von diesen zusätzlichen
Steuerelementen abgegeben wird, umfassend in Daten codieren, die
dem Format eines einfacheren Busses entsprechen. Die Codierung erfolgt
in der Informationssammelsteuereinheit, bevor die codierte Information
zu der zentralen Steuereinheit übertragen
wird. Das Problem der gleichzeitigen Übertragung einer großen Anzahl
zusätzlicher Informationselemente über den
gemeinsamen Bus ist damit gelöst;
denn eine Übertragungsverzögerung für dringliche
Steuerinformation, die über
den gemeinsamen Bus übertragen
wird, wird verhindert.
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Außerdem lassen sich die Spezifikationen
einer Anzahl von CPUs, die jeweils als zentrale Steuereinheit dienen,
vereinfachen. Dementsprechend lassen sich die Fertigungskosten der
Einrichtung verringern. Außerdem
kann mit einer einfacheren Prüfvorrichtung
gearbeitet werden, um die Tauglichkeit und Funktionstüchtigkeit
der einzelnen Bauteile zu prüfen.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Multiplex-Kommunikationseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Flußdiagramm
der von einer Informationssammelsteuereinheit ausgeführten Schalterinformations-Sammelverarbeitung;
und
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3 ein
Flußdiagramm
einer von einer zentralen Steuereinheit ausgeführten Schalterinformations-Sammelverarbeitung.
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1 zeigt
anhand eines Blockdiagramms schematisch den Aufbau einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Multiplex-Kommunikationseinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, wird die Multiplex-Kommunikationseinrichtung
für ein
Fahrzeug gebildet durch eine Informationssammelsteuereinheit 1, die
sich an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs befindet, eine zentrale
Steuereinheit 2, die sich in der Nähe einer Lenksäule befindet,
eine gemeinsame Busleitung 3, die in dem Kraftfahrzeug
verlegt ist, und an die die zentrale Steuereinheit 2 angeschlossen
ist, eine zweite und eine dritte zentrale Steuereinheit 4 bzw.
5, die so wie die zentrale Steuereinheit 2 eine gemeinsame
Busleitung 3 angeschlosen ist, und eine einfachere Busleitung 8,
die im folgenden näher
erläutert
werden wird. Die Informationssammelsteuereinheit 1 enthält ein erstes
Schnittstellenmodul 6 und eine zusätzliche Schaltermatrix 11.
Die zentrale Steuereinheit 2 besitzt ein zweites Schnittstellenmodul 7,
eine Bussteuerung für
einen gemeinsamen Bus (CAN-BUS), einen Sendeempfänger 10 für den gemeinsamen
Bus (CAN-BUS), und eine eingebaute Schaltermatrix 12. Außerdem ist
die einfachere Busleitung 8 zwischen dem ersten Schnittstellenmodul 6 und
dem zweiten Schnittstellenmodul 7 verlegt.
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Innerhalb der Informationssammelsteuereinheit 1 wird
die zusätzliche
Schaltmatrix 11 aus einer Kombination von Schaltern 11-1, 11-2, 11-3... 11-N gebildet,
die zu Fahrzeugausstattungsteilen oder -zubehörteilen gehören, z. B. zu einer Audioanlage,
einem Reisehilfssystem, einer Fahrzeug-Navigationsanlage und dergleichen,
und die optional entsprechend einem Kundenwunsch montierbar sind.
Die Schaltermatrix 11 ist an einem Lenkrad-Pralltopf oder an
einem Teil in der Nähe
davon angeordnet. Jeder der Schalter 11-1 bis 11-N ist
an das erste Schnittstellenmodul 6 angeschlossen. Das erste
Schnittstellenmodul 6 bildet Codedaten entsprechend einem
vorbestimmten Informationsprotokoll (einem einfacheren Bussystem)
aus der Schalterinformation, die die Bedienzustände der Schalter 11-1 bis 11-N der Schaltermatrix 11 kennzeichnet,
und es sendet die Daten auf die einfachere Busleitung 8.
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Innerhalb der zentralen Steuereinheit 2 wird die
eingebaute Schaltermatrix 12 aus einer Kombination von
Schaltern 12-1, 12-2, 12-3... 12-N gebildet, die
zu gesteuerten üblichen
Ausstattungsteilen des Fahrzeugs gehören, z. B. einem Scheibenwischer, einer
Wisch-Wasch-Einrichtung oder eines Blinkers. Die eingebaute Schaltmatrix 12 ist üblicherweise
zu einer kombinierten Schaltereinheit zusammengefaßt, die
an der Lenksäule
angebracht ist. Jeder der Schalter 12-1 bis 12-N ist
an das zweite Schnittstellenmodul 7 und an die CAN-BUS-Steuerung 9 angeschlossen.
Das zweite Schnittstellenmodul 7 wandelt Schalterinformation
bezüglich
der Bedienzustände der
Schalter 12-1 bis 12-N und die über die
einfachere Busleitung 8 kommenden Codedaten nach Maßgabe eines
Informationsprotokolls (entsprechend einem gemeinsamen Bussystem,
vorzugsweise einem CAN-BUS-System) in solche Daten um, die sich
für die Übertragung über die
gemeinsame Busleitung 3 eignen, und es liefert die umgewandelten
Daten an die nachgeordnete Bussteuerung 9. Die Bussteuerung 9 für den gemeinsamen
Bus steuert die von dem zweiten Schnittstellenmodul 7 gelieferte
Information bezüglich
des zeitlichen Übertragungsablaufs
und dergleichen, bildet eine Informationssequenz und liefert diese
Informationssequenz an den Bus-Sendeempfänger 10. Der für den gemeinsamen
Bus ausgelegte Sendeempfänger 10 sendet
die Informationssequenz von der Bussteuerung 9 auf die
gemeinsame Busleitung 3 in der Funktion einer Schnittstelle.
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Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei
dem CAN-BUS-System um einen Multimaster-Kommunikationssteuerbus,
es gestattet eine protokollgemäße Hochgeschwindigkeitsübertragung
bei 1 Mbps, und es ist für diverse
Hochleistungskommunikation ausgelegt. Das CAN-BUS-System beinhaltet verschiedene
Codes als Datenformate, beispielsweise einen Erkennungscode und
einen Fehlerkorrekturcode. Natürlich
besitzt das diesen Bus verwaltende Schnittstellenmodul Verarbeitungsabschnitte,
die in der Lage sind, derartige unterschiedliche Codes zu verarbeiten,
außerdem
beinhaltet es eine Reihe von Funktionen entsprechend den unterschiedlichen Operationen,
beispielsweise eine Sendebestätigung und
eine Empfangsbestätigung.
Der Umfang der Schnittstelle ist beträchtlich groß.
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Andererseits handelt es sich bei
dem einfacheren Bussystem um ein Master-Slave-Kommunikationssystem,
welches lediglich eine minimale Anzahl von Codes aufweist, beispielsweise
ein Start-Bit und ein Paritäts-Bit außer dem
Steuerdaten-Feld. Dieser einfachere Bus sendet zyklisch Bits in
Form solcher Kommunikationscodes. Deshalb reicht eine klein bemessene
Schnittstelle für
diesen einfacheren Bus aus.
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Beispielsweise erfolgt die Übertragung
von Codedaten unter Verwendung des einfachen Busses entsprechend
dem Kommunikationsverfahren, welches das Busformat des Multiplex-Kommunikationssystems
verwendet, welches in der japanischen Patentanmeldung 301613/1995
der Anmelderin offenbart ist. Dabei handelt es sich um ein Verfahren
zur Nachrichtenübermittlung
zwischen zwei beliebigen Knotenterminals (Steuereinheiten) unter
Verwendung von Daten, die mittels variabler Pulsbreitenmodulation
(VPWM) moduliert sind. Bei diesem Multiplex-Kommunikationssystem wandelt jedes der
miteinander kommunizierenden Knotenterminals externe Steuerdaten
um in Daten für
eine serielle periphere Schnittstelle (SPI = serial peripheral interface),
um anschließend
diese Daten in VPWM-Daten umzusetzen und die umgesetzten Daten auf
die Busleitung zu geben. Das die VPWM-Daten von der Busleitung empfangende
Knotenterminal wandelt die VPWM-Daten um in SPI-Daten, anschließend in
Daten der ursprünglichen
Form.
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Für
die Verbindung zwischen dem zweiten Schnittstellenmodul 7 und
dem ersten Schnittstellenmodul 6 läßt sich ein Steckverbinder
anstelle einer nicht steckbaren Verbindungseinrichtung verwenden, damit
das erste Schnittstellenmodul 6 lösbar mit dem zweiten Schnittstellenmodul 7 gekoppelt
werden kann. Auch für
die Verbindung zwischen dem ersten Schnittstellenmodul 6 und
den mehreren Schaltern 11-1 bis 11-N kann ein
Steckverbinder anstelle einer unlösbaren Verbindungsanordnung
verwendet werden, damit die Schalter 11-1 bis 11-N lösbar an
das erste Schnittstellenmodul 6 gekoppelt werden können.
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2 ist
ein Flußdiagramm
der Schalterinformations-Sammelverarbeitung, die von der Informationssammelsteuereinheit 1 ausgeführt wird. 3 ist ein Flußdiagramm
der Schalterinformations-Sammelverarbeitung, die von der zentralen Steuereinheit 2 ausgeführt wird.
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Anhand der in den 2 und 3 dargestellten Flußdiagramme
soll im folgenden die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Multiplex-Kommunikationssystems
für Kraftfahrzeuge
erläutert
werden.
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Die Arbeitsweise der Informationssammelsteuereinheit 1 soll
anhand der 2 als erstes
beschrieben werden.
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Wenn das Betriebsprogramm der Informationssammelsteuereinheit 1 gestartet
wird, ermittelt das erste Schnittstellenmodul 6 im Schritt
S1, ob die zugeteilte Zykluszeit für das Aufnehmen der Schalterinformation
gekommen ist. Wenn festgestellt wird, daß die zugewiesene Zykluszeit
ansteht (JA), geht der Prozeß zum
Schritt S2. Wird festgestellt, daß die zugeordnete Zykluszeit
noch nicht gekommen ist (NEIN), wird der Schritt S1 wiederholt.
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Im Schritt S2 liest das erste Schnittstellenmodul 6 Schalterinformation,
d. h. den Zustand geöffneter/geschlossener
Schalter der Schalter 11-1 bis 11-N aus.
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Im Schritt S3 fragt das erste Schnittstellenmodul 6 ab,
ob die Schalterinformation über
den geöffneten
geschlossenen Schalterzustand von sämtlichen Schaltern 11-1 bis 11-N gelesen
ist. Wird festgestellt, daß der
geöffnete/geschlossene
Schalterzustand für
sämtliche
Schalter gelesen wurde (JA), geht der Prozeß weiter zum nächsten Schritt
S4. Wird festgestellt, daß die
Schalterinformation über
den geöffneten/geschlossenen
Schalterzustand noch nicht für
sämtliche
Schalter gelesen wurde (NEIN), so geht der Prozeß zum früheren Schritt S2 zurück, um diesen
Schritt S2 zu wiederholen.
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Im Schritt S4 bildet das erste Schnittstellenmodul 6 eine
Informationssequenz (Schalterinformationssequenz) entsprechend einem
ersten Informationsprotokoll (für
das einfachere Bussystem) auf der Grundlage der gelesenen Schalterinformation.
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Im Schritt S5 ermittelt das erste
Schnittstellenmodul 6, ob die Bildung der Informationssequenz (Schalterinformationssequenz)
entsprechend dem ersten Informationsprotokoll abgeschlossen ist.
Wird festgestellt, daß die
Bildung der Informationssequenz (Schalterinformationssequenz) beendet
ist (JA), geht der Prozeß weiter
zum nächsten
Schritt S6. Wird festgestellt, daß die Bildung der Informationssequenz noch
nicht beendet ist (NEIN), so kehrt der Prozeß zu dem vorausgehenden Schritt
S4 zurück,
um ihn zu wiederholen.
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Im Schritt S6 ermittelt das erste
Schnittstellenmodul 6, ob die Zeit gekommen ist, zu der
die Informationssequenz übertragen
werden kann. Wird festgestellt, daß die Übertragungszeit gekommen ist (JA),
geht der Prozeß zum
nächsten
Schritt S7. Wird festgestellt, daß die Sendezeit noch nicht
gekommen ist (NEIN), so geht der Prozeß zum Schritt S9.
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Im Schritt S7 sendet das erste Schnittstellenmodul 6 die
Informationssequenz (Schalterinformationssequenz) zu dem zweiten
Schnittstellenmodul 7.
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Im Schritt S8 ermittelt das erste
Schnittstellenmodul 6, ob das Übertragen der Informationssequenz
(Schalterinformationssequenz) zu dem zweiten Schnittstellenmodul 7 abgeschlossen
ist. Wird festgestellt, daß das
Senden der Informationssequenz abgeschlossen ist (JA), kehrt der
Prozeß zurück zum Schritt
S1, um die Verarbeitung beginnend mit dem Schritt S1 zu wiederholen.
Wird festgestellt, daß das
Senden der Informationssequenz noch nicht abgeschlossen ist (NEIN),
wird der Schritt S8 wiederholt.
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Im Schritt S9 wartet das erste Schnittstellenmodul 6 die
Zeit zum Senden der Informationssequenz in einem Bereitschaftszustand
ab.
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Im Schritt S10 stellt das erste Schnittstellenmodul 6 fest,
ob die Zeit zum Senden der Informationssequenz vorbei ist (Zeitaus).
Wenn festgestellt wird, daß die Übertragungszeit
vorbei ist (JA), kehrt der Prozeß wieder zum Schritt S1 zurück, um dort
beginnend die Verarbeitung zu wiederholen. Wenn festgestellt wird,
daß die Übertragungszeit
noch nicht verstrichen ist (NEIN), wird die Verarbeitung des Schritts
S10 wiederholt.
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Als nächstes soll anhand der 3 die Arbeitsweise der Zentralsteuereinheit 2 erläutert werden.
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Wenn das die zentrale Steuereinheit 2 betreibende
Programm gestartet wird, ermittelt das zweite Schnittstellenmodul 7 in
einem Schritt S11, ob eine Informationssequenz (Schalterinformationssequenz) über die
einfachere Busleitung 8 übertragen und empfangen wurde.
Wird festgestellt, daß eine Schalterinformationssequenz
empfangen wurde (JA), geht der Prozeß weiter zum Schritt S12. Wird festgestellt,
daß keine
Informationssequenz empfangen wurde (NEIN), so ist dieser Prozeß abgeschlossen.
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Im Schritt S12 nimmt das zweite Schnittstellenmodul 7 eine
Zwischenspeicherung der empfangenen Schalterinformationssequenz
in einem internen Speicher vor.
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In einem Schritt S13 ermittelt das
zweite Schnittstellenmodul 7, ob die Schalterinformationssequenz,
die in dem internen Speicher zwischengespeichert wurde, ausschließlich aus
Rauschen besteht. Wird festgestellt, daß die Informationssequenz nur
aus Rauschen besteht (JA), so geht der Schritt zurück zum vorausgehenden
Schritt S12, um von dort ausgehend den Vorgang zu wiederholen. Wenn festgestellt
wird, daß die
Schalterinformationssequenz nicht ausschließlich aus Rauschen besteht (NEIN),
so geht der Prozeß weiter
zu einem Schritt S14.
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Im Schritt S14 fragt das zweite Schnittstellenmodul 7,
ob Schalterinformation, die besagt, ob der jeweilige Schalter geöffnet/geschlossen
ist, für sämtliche
der Schalter 12-1 bis 12M ebenso gelesen wurde
wie die empfangene Schalterinformationssequenz. Wird festgestellt,
daß von
sämtlichen
Schaltern Schalterinformationselemente gelesen wurden (JA), geht
der Prozeß weiter
zum Schritt S15. Wird ermittelt, daß Schalterinformationselemente
noch nicht von sämtlichen
Schaltern gelesen wurden (NEIN), so kehrt der Prozeß zurück zum vorhergehenden
Schritt S12, um dort beginnend den Bearbeitungsvorgang zu wiederholen.
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Im Schritt S15 bildet das zweite
Schnittstellenmodul 7 eine neue Informationssequenz (Schalterinformationssequenz)
entsprechend einem zweiten Informationsprotokoll (gemäß dem einfacheren
Bussystem) auf der Basis der empfangenen Informationssequenz und
sämtlicher
Schalterinformationselemente (die erhaltene Information wird in
eine neue Informationssequenz umgewandelt).
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Im Schritt S16 ermittelt das zweite
Schnittstellenmodul 7, ob die Bildung der Informationssequenz
(der durch Umwandlung gebildeten neuen Informationssequenz) gemäß dem zweiten
Informationsprotokoll abgeschlossen ist. Wird festgestellt, daß die Bildung
der neuen Informationssequenz (Schalterinformationssequenz durch
Umsetzung) abgeschlossen ist (JA), geht der Prozeß weiter
zum nächsten
Schritt 517. Wird festgestellt, daß die Bildung der neuen Informationssequenz
noch nicht abge schlossen ist (NEIN), kehrt der Prozeß zu dem
vorhergehenden Schritt S15 zurück,
um den Schritt zu wiederholen.
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Im Schritt S17 speichert das zweite
Schnittstellenmodul 7 die neu gebildete (umgesetzte) Informationssequenz
in einem internen Speicher. Bei diesem Schritt endet der Betriebsprozeß.
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Anschließend wird die in dem internen
Speicher abgespeicherte neue Informationssequenz unter der Steuerung
durch die Bussteuerung 9 mit einem vorbestimmten zeitlichen
Ablauf ausgelesen, um in Daten des Formats des gemeinsamen Busses umgewandelt
zu werden. Diese Daten werden über den
Bus-Sendeempfänger 10 auf
die gemeinsame Busleitung 3 gesendet.
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Die über die gemeinsame Busleitung 3 gesendete
Informationssequenz (Schalterinformationssequenz) wird einer gesteuerten
Einrichtung, die der Informationssequenz entspricht, über die
anderen Zentralsteuereinheiten zugeführt, beispielsweise der zweiten
und der dritten Zentralsteuereinheit 4 und 5, um
vorbestimmte Steuerfunktionen der gesteuerten Einrichtung wahrzunehmen.
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Die Übertragung der Informationssequenz über den
gemeinsamen Bus 3 ist nicht nur eine Übertragung von der Zentralsteuereinheit 2 zu
anderen Zentralsteuereinheiten, beispielsweise der zweiten und der
dritten Zentralsteuereinheit 4 und 5, sondern ist
auch eine Übertragung
von anderen Zentralsteuereinheiten, beispielsweise der zweiten und/oder
der dritten Zentralsteuereinheit 4 und 5 zu der
Zentralsteuereinheit 2. Überflüssig zu erwähnen, daß Informationssequenzen möglicherweise
auch nur zwischen anderen Zentralsteuereinheiten, beispielsweise
zwischen den Zentralsteuereinheiten 4 und 5 übertragen
werden können.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht
auf die spezielle, oben beschriebene Multiplex-Kommunikationseinrichtung
für Kraftfahrzeuge
beschränkt.
Die Erfindung kann in gleicher Weise auch auf die Kommunikation zwischen
in einem Kraftfahrzeug eingebauten Audioeinheiten angewendet werden.
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In diesem Fall beispielsweise wäre dann
die Zentralsteuereinheit 2 ausgestattet mit einem Verstärker mit
Tuner und Kassettendeck, und wäre
an den gemeinsamen Bus 3 und außerdem über den einfacheren Bus 8 an
das Schnittstellenmodul 6 angeschlossen, welches die Informationssammelsteuereinheit 1 bildet,
während
ein Entzerrer, ein CD-Player, ein Minidisk-(MD-)Player, ein CD-Wechsler,
MD-Wechsler, eine digitale Audioplatte (DAD) oder ein Player für eine digitale
Audio- oder Videoplatte (DAD) an das Schnittstellenmodul 6 angeschlossen
wären.
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Wenn bei einer Multiplex-Kommunikationseinrichtung,
wie sie oben als Ausführungsform der
Erfindung dargestellt wurde, eine beliebige Anzahl zusätzlicher
Steuerelemente in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, entsprechend
den Wünschen und
Bedürfnissen
des Benutzers, so wird Schalterinformation von den zusätzlichen
Steuerelementen über
den einfacheren Bus auf die entsprechende Zentralsteuereinheit übertragen.
Selbst wenn also die Anzahl zusätzlicher
Steuerelemente beliebig ausgewählt
wird, läßt sich
die Anzahl von Signal-(Eingangs-)Leitungen, die an die Zentralsteuereinheit
angeschlossen sind, auf eine Anzahl begrenzen, die hinreichend kleiner
ist als die Anzahl zusätzlicher Steuerelemente.
Auf diese Weise wird eine Beschränkung
der Anzahl zusätzlicher
möglicher
Steuerelemente aufgrund der begrenzten Kapazität der Zentralsteuereinheit
vermieden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform
der Multiplex-Kommunikationseinrichtung wird zusätzliche Information, die von
den zusätzlichen
Steuerelementen geliefert wird, umfassend in Daten des einfacheren
Busformats in der Informationssammelsteuereinheit umgesetzt, auch
wenn die Anzahl zusätzlicher
Steuerelemente beliebig ausgewählt
wird. Das Problem der gleichzeitigen Übertragung einer großen Anzahl
zusätzlicher
Informationselemente über
den gemeinsamen Bus ist also gelöst,
eine Verzögerung der Übertragung
dringlicher Steuerinformation über den
gemeinsamen Bus wird vermieden.
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Außerdem lassen sich die Spezifikationen
einer Anzahl von CPUs, die jeweils als Zentralsteuereinheit 2 dienen,
vereinfachen, so daß die
Herstellungskosten der Einrichtung verringert werden. Außerdem kann
ein einfacheres Prüfgerät dazu benutzt werden,
die Leistungsfähigkeit
der Bauteile zu prüfen.
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Die erfindungsgemäße Multiplex-Kommunikationseinrichtung
wurde in Verbindung mit und für ein
Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem die Informationssammelsteuereinheit 1 und
die Zentralsteuereinheit 2 sich in der Nähe des Lenkrads
befinden. Allerdings ist die Erfindung nicht auf einen solchen speziellen
Anwendungsfall beschränkt.
Sie kann auch angewendet werden bei irgendeinem anderen Fahrzeug,
welches in gewisser Weise Kraftfahrzeugen ähnelt. Natürlich können die Informationssammeleinheit 1 und
die Zentralsteuereinheit 2 bei einem anderen Fahrzeugtyp
an anderen geeigneten Stellen des Fahrzeugs angeordnet sein.