DE19627923C2 - Zentralinformatormodul für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zentralinformatormodul für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs. Die bevorzugte Anwendung ist bei einem Fahrerarbeitsplatz in einem Nutzfahrzeug gegeben. Moderne Kraftfahrzeuge sind mit einer Vielzahl von Steuergeräten und Meßwerterfassungseinrichtungen ausgerüstet, die hier allgemein als Aggregate bezeichnet werden, die in der Lage sind, bestimmte Meldungen, z. B. solche über ihren Betriebszustand oder Warnungen vor Gefahren, an den Fahrzeugführer oder im Servicefall an einen Servicetechniker abzugeben. Zur optischen Wahrnehmbarmachung dieser Meldungen wird im Fahrzeug statt einer kaum mehr überschaubaren Fülle an Einzelanzeigen zunehmend eine zentrale intelligente Anzeigevorrichtung im Sichtbereich des Fahrzeugführers vorgesehen, die hier Zentralinformatormodul genannt wird, um Meldungen selektiv anzuzeigen. Dadurch wird der Informationsfluß im Fahrzeug gebündelt und Informationen können bedarfsgerecht zur Vertilgung gestellt werden.

Als Anzeigemittel des Zentralinformatormoduls kann beispielsweise ein LC-Display vorgesehen werden, das durch eine beispielsweise aus einem Mikrocontroller bestehende signalverarbeitende Vorrichtung angesteuert wird. Damit die Meldungen der Fahrzeugaggregate, die durch die Signaleingänge des Zentralinformatormoduls dessen signalverarbeitender Vorrichtung zugeleitet werden, ausgewertet und zur Anzeige gebracht werden können, ist es notwendig, die signalverarbeitende Vorrichtung des Zentralinformatormoduls zu parametrieren. Darunter wird verstanden, das Zentralinformatormodul technisch derart einzurichten, daß es die Signale, die von den an ihn angeschlossenen Aggregaten abgegeben werden, verarbeiten und zur Anzeige bringen kann. Diese Maßnahme ist erforderlich, da die Beschaffenheit der von den Aggregaten abgegebenen Signale sehr unterschiedlich sein kann und die signalverarbeitende Vorrichtung des Zentralinformatormoduls ihre Peripherie andernfalls nicht erkennen könnte.

Da es bei den Fahrzeugen bezüglich ihrer Ausstattung mit Aggregaten, die eine Meldung abgeben, eine große Variantenvielfalt gibt, stellt sich für den Lieferanten eines Zentralinformatormoduls das Problem der Anpassung seines Produktes an die Fülle der in der Praxis vorhandenen Gegebenheiten. Weil eine Standardisierung der Schnittstellen bisher weitgehend noch nicht erfolgt ist, ist einerseits für eine ordnungsgemäße Funktion des Zentralinformatormoduls seine individuelle Anpassung an die Gegebenheiten im jeweiligen Fahrzeug zwingend erforderlich, andererseits ist das Vorhalten einer großen Anzahl unterschiedlicher Typen des Zentralinformatormoduls aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertretbar. Außerdem ist ein Weg zu finden, wie die Parametrierung nicht nur bei der Erstinstallation beim Fahrzeughersteller, sondern auch vor Ort in den Werkstätten der Fahrzeughersteller praxisgerecht vorgenommen werden kann. Darüber hinaus ist es wünschenswert, den Zentralinformatormodul so auszubilden, daß er für den Servicefall Informationen zur Lokalisierung und Behebung von Störungen zur Verfügung stellen kann.

Mit Blick auf den Stand der Technik findet sich im Dokument DE 42 18 804 A1 die Beschreibung einer gattungsgemäßen Einrichtung zur Darstellung, Aufbereitung und Speicherung von Informationen in einem Kraftfahrzeug. Diese Einrichtung gestattet eine synergetisch optimierte Datenauswertung und eine prioritätsgesteuerte Informationsausgabe. Auch sind Mittel vorgesehen, welche eine unberechtigte Eingabe von Daten und/oder Programmen über Schnittstellen und/oder Datenträger verhindern. Berechtigte Daten und/oder Programme sollen mit einer durch gespeicherte Codes prüfbaren Freigabekennung versehen sein. Es findet sich jedoch kein Hinweis auf eine vorteilhafte Anpassung der Schnittstellen einer solchen Einrichtung an Geräte, die in einem Fahrzeug angeordnet sind und im Datenaustausch mit der informationsverarbeitenden Einrichtung stehen. Auch die Druckschrift DE 40 18 705 A1 zeigt nur Maßnahmen zur Übertragung von Signalen aus einem Fahrzeug heraus auf, behandelt aber keine Anpassung einer gattungsgemäßen Einrichtung an die unterschiedlichen Datenquellen in einem Fahrzeug, um deren Signale auszuwerten oder für eine Anzeige aufzubereiten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Zentralinformatormodul zu schaffen, der in seinem im Fahrzeug eingebauten Zustand auf möglichst einfache Weise an die unterschiedlichen Datenquellen im Fahrzeug anpaßbar ist, um deren Signale aufnehmen und verarbeiten zu können.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der gefundenen Lösung.

Zur Lösung der Aufgabe werden die Schnittstellen des Zentralinformators individuell parametriert, indem der signalverarbeitenden Vorrichtung ein Parameterspeicher zugeordnet wird, dessen Speicherinhalt über eine leicht zugängliche Datenschnittstelle des Zentralinformatormoduls durch Eingabe von Programmdaten und Steuerparametern mittels eines mobilen Rechners derart anpaßbar ist, daß dadurch die signalverarbeitende Vorrichtung die signaltechnisch ganz unterschiedlich beschaffenen Meldungen der diversen im Kraftfahrzeug angeordneten Aggregate verarbeiten und zur Anzeige bringen kann. Auf diese Weise wird ein als fahrzeugunabhängige Baueinheit gefertigter Zentralinformator in seinem jeweiligen Betriebsumfeld in einen arbeitsfähigen Zustand versetzt. Der Zentralinformator erhält somit seine Funktionsfähigkeit erst durch das Laden und Einstellen von für seinen jeweiligen Einsatz notwendigen Parametern. Dies geschieht vorteilhafterweise unter Verwendung benutzerfreundlicher, vorzugsweise WINDOWS-basierter Software.

Die gefundene Lösung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß die mit einem Parameterspeicher verbundene Datenschnittstelle eine externe freie Parametrierbarkeit des Zentralinformatormoduls für eine bedarfsgerechte Anpassung an dessen Peripherie auf einfache und auch komfortable Weise ermöglicht. Für die Parametrierung sind keine teuren Spezialwerkzeuge erforderlich, denn mobile Rechner wie ein Laptop oder ein Notebook haben heute bereits eine weite Verbreitung gefunden und sind bei denjenigen, die die Parametrierung durchführen, oftmals schon vorhanden. Durch die vorzugsweise frontseitige Anordnung der dem Zentralinformatormodul zugeordneten Datenschnittstelle ist auch eine leichte Zugänglichkeit gewährleistet, so daß Ausbau- oder Umbauarbeiten erspart bleiben. Es müssen keine hardwaremäßigen Veränderungen an Schalterstellungen intern im Zentralinformatormodul vorgenommen werden, die sein Öffnen erforderlich machen würden. Auf diese Weise kann den Kundenforderungen nach einfacher Ausführbarkeit der Parametrierung sowie nach Änderungsfreundlichkeit für den Fall einer nachträglichen Änderung in der Peripheriegerätekonfiguration entsprochen werden. Die Parametrierung kann mithin ohne großen Zeit- oder Kostenaufwand vorgenommen werden. Ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Zentralinformatormodul kann sehr flexibel künftigen Kundenwünschen angepaßt werden, da die Art der Eingabe der Programmierdaten durch Modifikation und Weiterentwicklung des zugrunde liegenden Programms auf kostengünstige Weise veränderbar ist, wodurch bei den Fahrzeugherstellern die Akzeptanz zur Verwendung eines Zentralinformatormodul in ihren Fahrzeugen erhöht wird. Wenn im Zentralinformatormodul ferner über die Datenschnittstelle zugängliche auslesbare und/oder beschreibbare Statusregister vorgesehen werden, können im Servicefall im eingebauten Zustand des Zentralinformatormoduls dessen Fehlerquellen, die der an ihm angeschlossenen Sensorik sowie die der Steuergeräte und Anzeigemittel schnell und auf bequeme Weise lokalisiert oder zumindest eingegrenzt werden.

Anhand von vier Figuren soll die vorgeschlagene Lösung nun am Beispiel der Parametrierung des Zentralinformatormoduls eines Reisebusses näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt dazu den Systemaufbau, Fig. 2 eine Programm-Maske für den Parametriervorgang, Fig. 3 einen Zentralinformatormodul mit Statusregistern und Fig. 4 eine Programm-Maske für das Auslesen und Verändern der Statusregister.

Fig. 1 zeigt beispielhaft das Armaturenbrett 7 eines Fahrerarbeitsplatzes. Neben den üblichen Instrumenten wie einem Tachografen 8, einem Drehzahlmesser 9 und anderen Einrichtungen ist im Sichtbereich des Fahrzeugführers ein Zentralinformatormodul 1 vorgesehen, auf dessen Display 10 diverse Meldungen bedarfsgerecht zur Anzeige gebracht werden. Erfindungsgemäß ist eine dem Zentralinformatormodul 1 zugeordnete Datenschnittstelle 6 vorgesehen, die zugänglich ist, nachdem der Zentralinformatormodul 1 im Kraftfahrzeug eingebaut worden ist. Der Zentralinformatormodul 1 selbst bildet ein Gerät mit einem Display 10, einer erst in Fig. 3 dargestellten signalverarbeitenden Vorrichtung 29 sowie mit in der Regel rückseitig an ihm angebrachten Signaleingängen 31 und 32a bis 32d zum Anschluß von elektrischen Signalleitungen, über die im Kraftfahrzeug angeordnete Aggregate ihre Meldungen zum Zentralinformatormodul 1 senden. Dabei nehmen die Signaleingänge 32a bis 32d einfache 1-Bit-Statussignale von diversen im Fahrzeug vorhandenen Sensoren oder Schaltern auf, wohingegen die Signaleingänge 31 komplexere Signale entgegennehmen, so z. B. den seriellen Datenfluß von einem mit Rechnerintelligenz ausgestatteten Impulsgeber, Signale von einem elektronisch gesteuerten Getriebe oder Meldungen von einem Radio. Den auf die Signaleingänge 31 geführten Signalen ist gemeinsam, daß sie schwerlich als 1- Bit-Information abfragbar oder darstellbar sind. Ein beispielsweise als Laptop oder Notebook ausgebildeter mobiler Rechner 4 kann nun dadurch mit einem im Zentralinformatormodul 1 vorgesehenen Parameterspeicher 30 in signaltechnische Verbindung gebracht werden, daß der Rechner 4 über ein geeignetes Kabel 2 und gegebenfalls über einen Hardware-Adapter 3 an die Datenschnittstelle 6 angeschlossen wird, wobei der Hardware-Adapter 3 vorteilhafterweise vom Rechner 4 stromversorgt wird. Die Datenschnittstelle 6 kann aber auch ohne Einschränkung des hier zugrunde liegenden erfinderischen Gedankens als Infrarot-Schnittstelle oder in einer anderen geeigneten Technologie ausgeführt sein. Es ist vorteilhaft, die Datenschnittstelle 6 zur Kommunikation von Rechner 4 und Zentralinformatormodul 1 zur Potentialtrennung zwischen Fahrzeug und Fremdrechner als eine optisch entkoppelte, bidirektionelle serielle Datenschnittstelle auszubilden und sie für eine leichte Zugänglichkeit frontseitig am oder nahe dem Armaturenbrett 7 anzubringen. Wenn der Rechner 4 über ein Programm verfügt, was beispielsweise durch das Laden eines Programmes von einer Diskette 5 erfolgen kann, das den Rechner 4 zur Ausführung der Parametrierung des Zentralinformatormoduls 1 befähigt, können Programmdaten an den Parameterspeicher 30 vermittelt werden, die durch Bereitstellung dieser Programmdaten vom Parameterspeicher 30 an die signalverarbeitende Vorrichtung 29 des Zentralinformatormoduls 1 letztere in die Lage versetzen, die an den Zentralinformatormodul 1 angeschlossenen Aggregate als solche zu erkennen sowie deren Meldungen zu verarbeiten und zur Anzeige zu bringen. Das Laden des Programms durch einen transportablen Datenträger wie einer Diskette oder CD-ROM hat den Vorteil, daß vom Markt geforderte Programmänderungen bzw. -weiterentwicklungen auf kostengünstige Weise vorgenommen werden können.

Der Vorgang der Parametrierung wird anhand der Fig. 2 erläutert. Nach dem Laden und Aufrufen des Programms zur Parametrierung des Zentralinformatormoduls 1 zeigt das Display des Rechners 4 eine beispielhaft durch die Fig. 2 dargestellte Programm-Maske. Da die Benutzeroberfläche WINDOWS heute allgemein weite Verbreitung gefunden hat, ist es von Vorteil, das Programm zur Parametrierung des Zentralinformatormoduls 1 als ein WINDOWS-fähiges Programm auszubilden, um dem Anwender die Erlernung des Umgangs mit diesem Programm zu erleichtern. Eine Ausgestaltung des Programms für eine Bedienung durch eine Maus oder eine gleichwertige Eingabevorrichtung erhöht dessen Komfort. Über die birektional ausgeführte Datenschnittstelle 6 können die im Zentralinformatormodul 1 eingestellten Parametrierdaten ausgelesen und auf dem Display des Rechners 4 angezeigt werden. Die nach dem Programmaufruf gezeigte Programm-Maske 20 enthält u. a. eine Titelleiste 21 für die Programmbenennung und ein Anwenderfenster 22 mit dem Namen des aktuellen Datensatzes 23, Informationen zur verwendeten Software 24, mindestens ein Pull-Down-Menü 25 für variable Parametrierdaten, ein oder mehrere numerische Eingabefelder 26, ein oder mehrere Informationsfelder 27 über die Hard- und Firmware des Zentralinformatormoduls 1 und Funktionsfelder 28 zur Bedienung des Programms. Wenn der Parametersatz geändert werden muß, können in den Pull-Down-Menüs 25 die entsprechenden Parameter ausgesucht werden. Auch können die Einstellwerte in den numerischen Eingabefeldern 26 über die Tastatur des Rechners 4 verändert werden. Nach der Änderung des Parametersatzes kann dieser wieder in die signalverarbeitende Vorrichtung des Zentralinformatormoduls 1 zurückgeschrieben werden. Die Funktionsfelder 28 zur Bedienung des Programms beinhalten zumindest Befehle zum Laden und Speichern von Datensätzen. Auch der Befehl zum Beenden des Programms gehört dazu. Optional sind Befehle zum Ausdrucken und das Verwalten unterschiedlicher Datensätze nützlich. Zu den variablen Parametrierdaten 25 gehören in diesem Beispiel Auswahl- oder Einstellmöglichkeiten für die Anzeigesprache, die Getriebeart, zwei ABS-Steuergeräte sowie die Gerätetypen von einem elektronischen Gaspedal (Egas) bzw. einem elektronischen Diesel-Kontrollsystem (EDC). Die numerischen Eingabefelder 26 dienen der Einstellung der Drehzahlkonstanten in Impulsen pro 1000 Umdrehungen, der Warndrehzahl in Umdrehungen pro Minute und der Wegimpulszahl in Impulsen pro Kilometer Wegstrecke. Die Informationsfelder 27 über die Hard- und Firmware des Zentralinformatormoduls 1 zeigen beispielsweise die Seriennummer, den Firmwarestand und das Programmierdatum. Die Informationen zur verwendeten Software 24 machen Angaben zum Kontrollbyte, dem Softwarestand und dem Prüfstatusbit.

Die Fig. 3 zeigt einen Zentralinformatormodul 1 mit mehreren Statusregistern 32 bzw. 33 (in diesem Beispiel sind jeweils vier gewählt), an die diverse Sensoren und Schalter angeschlossen sind, sowie mit einem Parameterspeicher 30, mit einer Datenschnittstelle 6, einer signalverarbeitenden Vorrichtung 29 und mit Signaleingängen 31 zur Aufnahme von Meldungen, die von im Kraftfahrzeug angeordneten Aggregaten abgegeben werden. Die Statusregister 32a bis 32d nehmen Signale der mit ihnen verbundenen Sensorik auf, um Auskunft über ihren gegenwärtigen Schaltzustand zu erhalten. Die Erfassung der Signale erfolgt dabei gesteuert durch die signalverarbeitende Vorrichtung 29 vorzugsweise in periodischen Zeitintervallen, beispielsweise im Sekundentakt. Die in den Statusregistern 32a bis 32d gespeicherten Zustandswerte können bei Bedarf über die Datenschnittstelle 6 mittels eines mobilen Rechners 4 ausgelesen werden, um sich Kenntnis vom aktuellen Betriebszustand der Sensorik zu verschaffen. Es ist sinnvoll, auch ausgangsseitig vom Zentralinformatormodul 1 Statusregister 33, hier z. B. 33a bis 33d, vorzusehen, die an die mit dem Zentralinformatormodul 1 verbundenen Aggregate Funktionswerte abgeben. Diese Statusregister 33 können zur Ansteuerung von Anzeigeinstrumenten, Funktionsleuchten, Motoren, Stellantrieben etc. verwendet werden.

Die Fig. 4 gibt beispielhaft eine Programm-Maske wieder, die über die Software des Fremdrechners den Inhalt der Statusregister 32 und 33 nach Bedarf zur Anzeige bringt. Über die Tastatur des Rechners 4 kann auf die Einstellungen in den Statusregistern 33 Einfluß genommen werden.

Claims (7)

1. Zentralinformatormodul (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem optischen Anzeigemittel (10), einer signalverarbeitenden Vorrichtung (29) und mit Signaleingängen (31, 32a bis 32d) zur Aufnahme von Meldungen, die von im Kraftfahrzeug angeordneten Aggregaten abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der signalverarbeitenden Vorrichtung (29) ein Parameterspeicher (30) zugeordnet ist, dessen Speicherinhalt über eine Datenschnittstelle (6) des Zentralinformatormoduls (1), die im Kraftfahrzeug im eingebauten Zustand des Zentralinformatormoduls (1) zugänglich ist, durch Eingabe von Programmdaten mittels eines mobilen Rechners (4) derart anpaßbar ist, daß dadurch die signalverarbeitende Vorrichtung (29) die Meldungen, die sie von den im Kraftfahrzeug angeordneten Aggregaten über die Signaleingänge (31, 32a bis 32d) aufnimmt und die in ihrer signaltechnischen Beschaffenheit vom jeweiligen Aggregat abhängig sind, verarbeiten und zur Anzeige bringen kann.

2. Zentralinformatormodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenschnittstelle (6) als eine optisch entkoppelte, bidirektionelle serielle Datenschnittstelle ausgebildet ist.

3. Zentralinformatormodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenschnittstelle (6) im Kraftfahrzeug frontseitig am oder nahe dem Armaturenbrett (7) zugänglich ist.

4. Zentralinformatormodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe von Programmdaten durch den mobilen Rechner (4) mittels eines WINDOWS-fähigen Programms erfolgt.

5. Zentralinformatormodul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Programm zur Eingabe von Programmdaten sowohl auf dem Display des Rechners (4) numerische Eingabefelder (26) zeigt, über die eine Drehzahlkonstante, eine Warndrehzahl und eine Wegimpulszahl mittels der Tastatur des Rechners (4) einstellbar ist, als auch variable Parametrierdaten hinsichtlich der an das Zentralinformatormodul (1) angeschlossenen Aggregate sowie der Anwendersprache durch eine Auswahl aus einer vorgegebenen Menge von anzeigbaren möglichen Parametrierdaten eingebbar macht.

6. Zentralinformatormodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein über die Datenschnittstelle (6) mittels des mobilen Rechners (4) auslesbares Statusregister (32) zur Erfassung und Anzeige von Fahrzeugdaten vorgesehen ist.

7. Zentralinformatormodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein über die Datenschnittstelle (6) mittels des mobilen Rechners (4) beschreibbares Statusregister (33) vorgesehen ist, das der Speicherung von Funktionswerten dient, die die Aggregate steuern.