DE4300112C5

DE4300112C5 - Computer-Schnittstellenkarte für eine elektronische Kraftfahrzeug-Wartungsausrüstung

Info

Publication number: DE4300112C5
Application number: DE4300112A
Authority: DE
Inventors: Steven W. Maumelle Rogers; Matthew T. Conway Foreman; George M. Vilonia Gill
Original assignee: Snap On Technologies Inc
Current assignee: Snap On Inc
Priority date: 1992-01-06
Filing date: 1993-01-05
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2013-01-06
Also published as: IT1271905B; DE4300112C2; AU3105593A; JPH05330407A; FR2685966B1; US5734569A; CA2086449A1; DE4300112A1; ITMI930006A0; CA2086449C; JP3712271B2; US5999867A; AU663545B2; ITMI930006A1; FR2685966A1

Abstract

Schnittstellenkarte (10; 210; 310) zum Bilden einer Schnittstelle zwischen einem Allzweck-Computer (102), der einen Systembus (108) aus synchronen parallelen Datenwegen und eine mit dem Systembus (108) verbundene zentrale Verarbeitungseinrichtung aufweist, und Datenerfassungskomponenten (51; 251, 252, 253, 254; 351) von einem oder mehreren Kraftfahrzeugwartungssystemen (100; 200; 300), wobei die Schnittstellenkarte (10; 210; 310) in einen Erweiterungsschacht des Allzweck-Computers (102), der mit dem Systembus (108) verbunden ist, einführbar ist, und wobei die Schnittstellenkarte (10; 210; 310) aufweist:
Eingabeeinrichtungen (41; 241, 242, 243, 244, 341) zum Empfangen von Daten von den Datenerfassungskomponenten (51; 251, 252, 253, 254; 351); wobei die Datenerfassungskomponenten zur lösbaren Befestigung am Fahrzeug ausgebildet sind;
einen Schnittstellenkartenbus (38; 238; 338), der nach Einführung der Schnittstellenkarte (10; 210; 310) in den Erweiterungsschacht des Allzweck-Computers (102) mit dessen Systembus in Verbindung steht;
zumindest einen Vielfachanschluss-RAM (20; 220; 320) zum Empfangen, Speichern und Bereitstellen eines Zugriffs zu den Daten der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnittstellenkarte zum Bilden einer Schnittstelle zwischen einem Allzweck-Computer, der einen Systembus aus synchronen parallelen Datenwegen und eine mit dem Systembus verbundene zentrale Verarbeitungseinrichtung aufweist, und Datenerfassungskomponenten von einem oder mehreren Kraftfahrzeugwartungssystemen, insbesondere zum Ausrichten von Kraftfahrzeugrädern, Auswuchten von Kraftfahrzeugrädern und Einrichten von Kraftfahrzeug-Bremsrotoren auf Bremsendrehbänken und ferner ein Verfahren zum Bilden einer der derartigen Schnittstelle.
Analoge und digitale elektronische Fühleinrichtungen werden in Verbindung mit Mikroprozessorschaltungen für viele Anwendungen in der Kraftfahrzeug-Wartungsindustrie verwendet. Zum Beispiel schließt ein bekanntes elektronisches Kraftfahrzeug-Radausrichtgerät vielfache elektronische Fühlköpfe ein, die von Rahmen aufgenommen sind, die lösbar an die Räder eines Kraftfahrzeugs geklemmt sind, und die Ausrichtfühleinrichtungen enthalten, um Daten bezüglich der verschiedenen Winkel bereitzustellen, die zwischen der Radebene eines ausgewählten einzelnen Rades und der Radebene eines anderen ausgewählten Rades, dem wahren Lot oder einer willkürlichen Referenz festgelegt sind.
Bekannte elektronische Ausrichtgeräte haben allgemein Spezialmikroprozessoren oder dafür abgestellte Allzweckcomputer eingesetzt, um die elektronischen Datensignale zu verarbeiten, die durch die Fühlköpfe erzeugt werden, vorzugsweise zur Anzeige auf einem Videomonitor, um das Ausrichten der Fahrzeugräder zu erleichtern. Bekannte Ausrichtgeräte, die dafür abgestellte Allzweckcomputer einsetzen, sammeln Daten von den Ausrichtköpfen nacheinander einzeln während sich wiederholender Abfragezyklen, um die Videoanzeige zu erneuern, während Messungen genommen werden, und Anpassungen werden während des Verlaufs eines Ausrichtvorgangs vorgenommen. Diese Ausrichtgeräte leiden allgemein unter einer langsamen Antwort auf Ausrichtänderungen. Der lange Datenerneuerungszyklus, der zwischen Berechnungen erforderlich ist wegen des sequentiellen Abfragevorgangs, kann zu einer Unterbrechung oder einer Verzögerung der Anzeige der Radausrichtparameter auf dem Sichtmonitor des Systems führen, sobald Radebenenbeziehungen geändert werden und Anpassungen im Verlauf des Ausführens des Ausrichtens vorgenommen werden.
Eine elektronische Kraftfahrzeug-Wartungsausrüstung, die einen dafür abgestellten Allzweckcomputer einsetzt, erlaubt der CPU des Computers nicht, für andere Kraftfahrzeug-Wartungsgeräte oder für andere Geschäfts-Rechenanwendungen eingesetzt zu werden.

In der DE 39 35 144 A1 ist ein Diagnosesystem für ein Motorfahrzeug beschrieben, das zum Diagnostizieren von Störungen in zahlreichen elektronischen Steuereinheiten, die in dem Motorfahrzeug vorgesehen sind, vorgesehen ist. Hierzu wird das Diagnosesystem an die elektronischen Steuereinheiten in dem Motorfahrzeug angeschlossen.

In "Der Elektroniker", Nr. 8, 1991, Seiten 11 bis 17 ist ein Vorschlag für ein standardisiertes Interface zur Kraftfahrzeugdiagnose beschrieben. Allerdings werden dort keinerlei Hinweise bezüglich der praktischen Umsetzung einer solchen Schnittstelle gegeben.

In der DE 39 19 712 A1 ist eine Schnittstellenschaltung für die Geber einer Fahrzeugachse mit einem Mikroprozessor beschrieben. Sowohl die Schnittstelle als auch der Mikroprozessor befinden sich in dem Fahrzeug eingebaut.

Die DE 41 07 052 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Applikation von Steuergeräten, insbesondere Zünd- und/oder Einspritzsteuergeräten für Kraftfahrzeuge, die mit wenigstens einem Mikroprozessor und einem Daten/Programm-Lesespeicher versehen sind.

In M & P, August 1991, Seite 316 ist das Erfassen, Analysieren, Überwachen und Darstellen mit PC-gestützter Messtechnik beschrieben, wobei über Einsteckkarten analoge Signale direkt im Rechner digitalisiert und verarbeitet werden.

In Elektronik 13/1991, Seite 75 wird die Messdatenauswertung durch einen Personalcomputer behandelt und insbesondere ein Überblick über Messdatenerfassungs-Software gegeben.

Die DE 41 18 486 A1 beschreibt ein intelligentes transportierbares Terminal, mit dem noch zusätzlich bearbeitete Daten eines Datengebers an einen Datenempfänger überbracht werden können, wobei die Datenabgabe an das Datenempfangsgerät zeitlich und örtlich verschieden von der Dateneingabe erfolgt. Das Terminal ist dabei vorzugsweise mit Schnittstellen mit verschleißfreien Koppeleinrichtungen versehen und umfasst eine Sicherung gegen unbefugte Entnahme oder Eingabe von Daten aus bzw. in das Terminal.

In der GB 2 156 552 A ist ein kompaktes Datenterminal vom Kartentyp beschrieben, das operativ mit einem tragbaren elektronischen Gerät verbunden werden kann. Das Datenterminal dient dazu, Daten für das Gerät einzugeben und zu speichern, wenn es von dem Gerät getrennt ist.

In der DE 39 04 915 C2 ist eine Diagnoseeinrichtung für die elektronische Steuerung eines Kraftfahrzeugmotors beschrieben, durch die Störungen in der elektronischen Steuerung eines Fahrzeuges in einer Autowerkstatt festgestellt werden können.

Die DE 39 11 876 A1 beschreibt ein System zur Eigendiagnose für Kraftfahrzeuge, wobei zur Ermittlung der Motorbetriebszustände und zur kontinuierlichen Generierung eines entsprechenden Betriebszustandsignales während des Motorbetriebes unterschiedliche Erfassungseinrichtungen vorgesehen sind.

Aus der US 4,853,850 ist eine Schnittstelle bekannt, welche die Verbindung zwischen einem Fahrzeug-Bordcomputer und einem Testcomputer herstellen. Hierbei werden die dem Testcomputer über die Schnittstelle weitergeleiteten Daten von fahrzeuggebundenen Einrichtungen und vom Fahrzeug-Bordcomputer geliefert.

Aus der US 5,034,893 ist eine graphische Anzeigeeinrichtung für Kraftfahrzeugdaten bekannt, bei welcher mittels Messgeber erfasste Messwerte über ein Kundenschnittstellengerät einem Monitor und Drucker, die zusammen mit dem Schnittstellengerät in einer Konsole angeordnet sind, zugeleitet werden.

Aus der US 4,829,473 sind unabhängige Steuer- und Schnittstellenschaltungen für linke und rechte Audio-Kanäle für einen Kommunikationsanschluss für ein Speichermedium und dergleichen bekannt.

Aus der US 4,683,550 sind Audio-Anschlüsse und zugeordnete Signalschaltungen auf einer Schnittstellenkarte, die zur Verwendung mit einem Personal-Computer angepasst sind.

Aus der US 4,799,144 ist eine einen Mikroprozessor aufweisende Steckkarte bekannt, mit welcher die vielseitige Verwendbarkeit eines Host-Computers noch erweitert werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schnittstelle zwischen einem Allzweckcomputer und peripheren Datenerfassungskomponenten eines Kraftfahrzeugwartungssystems zu schaffen, die insbesondere schnell auf Datenänderungen von den Datenerfassungskomponenten reagiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schnittstellenkarte gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 16 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den davon abhängigen Ansprüchen. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Verwendung eines einzigen Allzweckcomputers als eine Komponente einer Vielzahl von Kraftfahrzeug-Wartungsgeräten zu erlauben.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Anpassung und Verwendung eines nicht dafür abgestellten Allzweckcomputers für Kraftfahrzeug-Wartungsgeräte zu erlauben, so dass der Allzweckcomputer auch auf einer fortlaufenden Basis für andere Geschäftsanwendungen verwendet werden kann.

Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Radausrichtgerät bereitzustellen, das in der Lage ist, eine fortlaufende nicht interpretierte visuelle Anzeige von augenblicklichen Radausrichtparametern zu erzeugen, während lenkbare Räder neu angeordnet werden, das Aufhängungssystem bewegt wird und Ausrichtanpassungen an dem Kraftfahrzeug während eines Ausrichtvorgangs vorgenommen werden.

Eine Schnittstellenkarte, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, weist auf:
Schlüsse zum Empfangen von analogen und digitalen Datensignalen von Kraftfahrzeug-Wartungssystem-Datensensoren, eine Mikrosteuerungseinrichtung zur Steuerung von Funktionen der Schnittstellenkarte und zum Verarbeiten von Daten und einen Vielfachanschluß-Direktzugriffsspeicher (RAM) zum Empfangen von Sensordaten durch einen ersten Anschluß, zum Speichern der Sensordaten und zum Bereitstellen eines Zugriffs auf die gespeicherten Daten an die CPU des Allzweckcomputers durch einen zweiten Anschluß. Der RAM mit zwei Anschlüssen weist eine Einrichtung zum Speichern eines Datenstatussignals auf, das einen ersten und zweiten Signalstatus hat, und das durch die Mikrosteuerungseinrichtung in den ersten Zustand versetzt werden kann und durch die CPU des Allzweckcomputers in den zweiten Zustand versetzt werden kann.

Während des Betriebs der Schnittstellenkarte, die die vorliegende Erfindung darstellt, nimmt die Mikrosteuerungseinrichtung Daten von allen Wartungssystem-Sensoren auf, verarbeitet die Daten auf einen bevorzugten Inhalt und ein bevorzugtes Format, speichert die Daten in dem RAM durch einen ersten RAM-Anschluß und setzt das Signal auf seinen ersten Zustand, was veranlaßt, daß ein Interrupt-Signal an die CPU gesendet wird. Die CPU greift auf Daten in dem RAM durch einen zweiten Anschluß zu und setzt das Signal auf den zweiten Zustand, nachdem Daten angenommen sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Schnittstellenkarte der vorliegenden Erfindung weist auf: einen PROM, von dem die CPU Systemdateien lesen kann, einen ersten EE-PROM, auf den die CPU zum Speichern von Anwenderkonfigurationsdaten zugreifen kann, und einen zweiten EE-PROM auf der Seite der Schnittstellenkarte des Zweifachanschluß-RAM zum Speichern von Steuerdaten. Die Version der Steuerdaten, die in dem zweiten EEPROM gespeichert sind, können durch die CPU bestimmt werden und die Steuerdaten nach Zweckmäßigkeit erneuert werden.

Eine Ausführungsform der Schnittstellenkarte der vorliegenden Erfindung stellt das Bilden einer Schnittstelle eines Allzweckcomputers mit einen Vielzahl von Kraftfahrzeug-Radausrichtdaten-Fühlköpfen bereit, um die Radausrichtung an Kraftfahrzeugen zu erleichtern und schließt einen Vielfachanschluß-Universal-Asynchronempfänger/Sender (UART) ein zum gleichzeitigen Abfragen und Empfangen von Daten von jedem der Datenfühlköpfe. Die Mikrosteuerungseinrichtung der Schnittstellenkarte steuert den UART und den RAM, wobei der UART periodisch veranlaßt wird, alle Ausrichtfühlköpfe gleichzeitig abzufragen und Daten, die von den Sensoren empfangen werden, in dem Vielfachanschluß-RAM zu speichern.

Das Verfahren zum Bilden einer Schnittstelle der CPU eines Allzweckcomputers mit einer Vielzahl von Kraftfahrzeug-Radausricht-Fühlköpfen, die durch die Ausführungsformen des Ausrichtgeräts eingesetzt werden, weist die Schritte auf: Aufnehmen von Radausrichtdaten von allen Ausrichtsensorköpfen gleichzeitig, Speichern der Radausrichtdaten in dem Vielfachanschluß-RAM durch Zugriff auf den RAM durch einen ersten Anschluß und Erzeugen eines Interrupt-Signals, um die CPU des Allzweckcomputers zu veranlassen, auf die neu gespeicherten Daten durch einen zweiten Anschluß zuzugreifen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Veranschaulichung einer Schnittstellenkarte, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

2 eine schematische Veranschaulichung einer Schnittstellenkarte, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Erleichtern des Radausrichtens darstellt;

3 eine schematische Veranschaulichung einer Schnittstellenkarte, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Erleichtern des Radauswuchtens darstellt.

Eine Schnittstellenkarte 10 zum Bilden einer Schnittstelle von einem Allzweckcomputer 102 mit Kraftfalrzeug-Datensensoren, um die Wartung eines Kraftfahrzeugs zu erleichtern und um eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen, ist schematisch in 1 gezeigt. Die Schnittstellenkarte 10 eines Kraftfahrzeug-Wartungsgeräts 100 bildet eine Schnittstelle mit einem Allzweckcomputer 102 mit Datenaufnahmekomponenten, die eine Tastatureingabe, gespeicherte Systemdateien oder verschiedene Sensoren, wie beispielsweise Sensoren 51, 52 und 53, sein können. Eine Mikrosteuerungseinrichtung 30 der Schnittstellenkarte 10 steuert die Funktion der Schnittstellenkarte 10, das Zugreifen auf Daten von den Sensoren 51, 52 und 53, das Verarbeiten von Daten und das Speichern von Daten in einem Zweifachanschluß-RAM 20. Der Sensor 51 kann eine Datenkommunikationseinrichtung sein, z. B. eine serielle Kommunikationseinrichtung, die ein Signal in RS-232C-Format durch einen Anschluß 41 der Karte 10 an einen UART 44 überträgt, der ein Vielfachanschluß-UART sein kann. Auf Daten von dem Sensor 51 kann durch die Mikrosteuerungseinrichtung 30 über einen internen Anschluß 32 und Schnittstellenkartenbus 38, UART 44 und Kartenanschluß 41 zugegriffen werden. Ein beispielhafter Sensor 52 kann ein Kristallwandler, ein Potentiometer, ein Infrarotempfänger oder ähnliches sein. Auf Daten von dem Sensor 52 wird von der Mikrosteuerungseinichtung 30 durch einen internen Analoganschluß 30 über einen Schnittstellenkartenanschluß 42, ein Filter 45 und einen Verstärker 46 zugegriffen. Ein Sensor 53 kann z. B. ein optischer Codieren, ein Infrarotsteuerbauelement oder ähnliches sein, was ein digitales Ausgabesignal erzeugt, das von der Mikrosteuerungseinrichtung 30 durch einen Anschluß 34 über einen Schnittstellenkartenanschluß 43 empfangen wird.

Der Allzweckcomputer 102 kann irgendeiner der vielen kommerziell erhältlichen Allzweckcomputer sein, die zum Ablaufen von Finanz-, technischen und anderen Softwareprogrammen verwendet werden, z. B. IBM und IBM-kompatible PC-Computer oder Computer vom Macintosh-Typ, und ist vorzugsweise mit einem visuellen Anzeigemonitor 104 und einer Tastatur 106 ausgestattet. Der Allzweckcomputer 102, wie vorgesehen zur Verwendung mit dieser Erfindung, weist zugreifbare synchrone parallele Datenwege auf, typischerweise einen Computer-Erweiterungsbus. Die Schnittstellenkarte 10 kann für den Einbau in einem Erweiterungssteckplatz konfiguriert werden, der gewöhnlich in solchen Allzweckcomputern bereitgestellt ist, in der gleichen Weise wie Schnittstellenkarten für Datenspeichereinrichtungen, Modems und andere Peripherieausrüstungen, die gewöhnlich für solche Computer erhältlich sind.

Ein Anschluß 22 des Vielfachanschluß-RAM 20 der Schnittstellenkarte 10 ist in Kommunikation mit einem Computerbus 108 des Computers 102 und ein Anschluß 21 des Vielfachanschluß-RAM 20 ist in Kommunikation mit dem Schnittstellenkartenbus 38. Der Vielfachanschluß-RAM 20 der beispielhaften Ausführungsform ist ein Zweifachanschluß-RAM, jedoch könnte ein RAM mit. einer größeren Anzahl von Anschlüssen verwendet werden. Ein EE-PROM 61 der Schnittstellenkarte 10 ist in direkter Kommunikation mit dem Bus 108 des Computers 102 und stellt Speicher für Systemkonfigurationsdaten bereit, wie sie auch durch individuelle Anwender für ihre besonderen Anwen dungen bereitgestellt werden könnten. Ein PROM 62 der Schnittstellenkarte 10 ist auch in direkter Kommunikation mit dem Bus 108 des Computers 102 und enthält Systemdateien, so daß der Computer 102 beim Nichtvorhandensein von Festplattenlaufwerken, Diskettenlaufwerken oder anderen Speichermedien, die in der Lage sind, Systemdateien zu speichern, erstmalig geladen werden kann. Ein EEPROM 36 ist in Kommunikation mit dem Schnittstellenkarienbus 38 und stellt einen Speicher für Steuerdaten bereit zum Steuern des Betriebs der Mikrosteuerungseinrichtung 30. Ein SRAM 37 ist ebenso in direkter Kommunikation mit dem Schnittstellenkartenbus 38 und stellt einen Zwischenspeicher für die Mikrosteuerungseinrichtung 30 bereit zur Verwendung in Steuer- und Datenverarbeitungsoperationen.

Wenn der Betrieb des beispielhaften Kraftfahrzeug-Wartungsgeräts 100 eingeleitet wird, befragt der Computer 102 die Schnittstellenkarte 10 nach der Version der Steuerdaten. Dic Mikrosteuerungseinrichtung 30 greift auf den EEPROM 36 zu und liefen den momentanen Versionscode an den Vielfachanschluß-RAM 20 aus. Die CPU des Computers 102 bestimmt dann, ob die ausgelieferte Version die neueste ist. Wenn sie dies nicht ist, veranlaßt die CPU 102 die Mikrosteuerungseinrichtung 30, neue Steuerdaten anzunehmen, um in dem EEPROM 36 gespeichert zu werden. Der Betrieb der Mikrosteuerungseinrichtung 30 wird dann gemäß der neuen Steuerdaten, die im EEPROM 36 gespeichert sind, eingeleitet.

Wenn der Betrieb der Mikrosteuerungseinrichtung 30 eingeleitet. ist, außer wenn der Betrieb der Mikrosteuerungseinrichtung 30 durch ein Signal vom Allzweckcomputer 102 unterbrochen wird, führt die Mikrosteuerungseinrichtung 30 wiederholte Zyklen aus, während denen der Mikroprozessor 30 Daten von jedem der Sensoren 51, 52 und 53 sammelt, verarbeitet die Daten auf einen bevorzugten Inhalt und ein bevorzugtes Format und speichert die Daten über den Anschluß 21 in dem Zweifachanschluß-RAM 20.

Am Ende jedes Abtastzyklus, zum Zeitpunkt wenn die Daten in dem Zweifachanschluß-RAM 20 gespeichert werden, schreibt. die Mikrosteuerungseinrichtung 30 auch ein Byte an eine spezielle Stelle in dem Zweifachanschluß-RAM 20, um der CPU des Computers 102 anzuzeigen, daß neue Daten in dem RAM 20 abgelegt worden sind. Das Schreiben des Signalbytes veranlaßt ein Interrupt-Signal, an die CPU des Computers 102 übertragen zu werden, um die CPU zu veranlassen, neue Daten von dem Zweifachanschluß-RAM 20 über Anschluß 22 aufzunehmen. Sofort nach Aufnahme der Daten von dem RAM 20 löscht die CPU des Computers 102 das Signalbyte. Im Verlaufe des Ausführens jedes wiederkehrenden Abtastzyklus wird die Mikrosteuerungseinrichtung 30 der beispielhaften Schnittstellenkarte 10 neue Daten in dem Zweifachanschluß-RAM 20 ablegen, ungeachtet des Signalzustands der speziellen Speicherstelle.

Es sollte angemerkt werden, daß die Funktion des Zweifachanschluß-RAM durch eine Schaltung ausgeführt werden kann, wobei ein Zwischenspeicher entweder durch die CPU des Allzweckcomputers oder durch die Mikrosteuerungseinrichtung der Schnittstellenkarte adressiert wird. Dies kann erreicht. werden durch Verwenden eines Bus-Sende-Empfängers zwischen dem Zwischenspeicher und der Mikrosteuerungseinrichtung 30 und einem ähnlichen Bus-Sende-Empfänger zwischen dem, Zwischenspeicher und der CPU. In einem Zustand würden der Bus-Sende-Empfänger und der Zwischenspeicher durch die Mikrosteuerungseinrichtung 30 gesteuert werden. In einem anderen Zustand würde ein ähnlicher Bus-Sende-Empfänger zwischen der CPU und dem Zwischenspeicher zusammen mit dem Zwischenspeicher durch die CPU gesteuert werden. In einer ähnlichen Weise könnte die Funktion des Zweifachanschluß-RAM durch eine Schaltung ausgeführt werden, wobei die Mikrosteuerungseinrichtung 30 der Schnittstellenkarte die Verwendung des Busses der CPU des Allzweckcomputers anfordert mittels einer Busanforderungs-Steuersignaleingabe, die von der CPU bereitgestellt wird. In dieser Ausführungsform überläßt die CPU die Steuerung des Busses periodisch der Mikrosteuerungseinrichtung 30 der Schnittstellenkarte und während sie dies tut, stellt sie ein Busanforderungs-Bestätigungssignal an die Mikrosteuerungseinrichtung bereit. Die Mikrosteuerungseinrichtung 30 steuert den Bus, solange wie sie fortfährt, das Busanforderungs-Eingabesignal aktiv zu halten. Während die Mikrosteuerungseinrichtung 30 die Steuerung über den Bus hat, können Sensordaten in dem Speicher der CPU durch die Mikrosteuerungseinrichtung 30 gespeichert werden. In ähnlicher Weise können Daten durch die Mikrosteuerungseinrichtung 30 erhalten werden durch Lesen spezieller Speicherstellen in dem Speicherraum der CPU. Die Kommunikation zwischen der Mikrosteuemngseinrichtung 30 und der CPU kann durch andere Schaltungsanordnungen über diese beispielhaften Schaltungen hinaus erreicht werden.

Auf der Schnittstellenkarte 10 können Elemente eingeschlossen sein, um zusätzliche Merkmale für das Kraftfahrzeug-Wartungsgerät. bereitzustellen, z. B. Audiosignalfähigkeiten, um zu signalisieren, wenn bestimmte Anpassungskriterien erreicht sind. In solch einem Fall wird die Mikrosteuerungseinrichtung 30 ein Abtasten der Zyklen, ein Abfragen aller Sensoren und ein Verarbeiten und Speichern von Daten ausführen, außer wenn die Mikrosteuerungseinrichtung 30 ein Interrupt-Signal von der CPU des Allzweckcomputers 102 empfängt, um die Mikrosteuerungseinrichtung 30 zu veranlassen, eine Alternativfunktion zu steuern. Nach Abschluß einer alternativen Steuerfunktion wird die Mikrosteuerungseinrichtung 30 das zyklische Abfragen wieder aufnehmen.

Ein Audioabschnitt der beispielhaften Schnittstellenkarte 10 schließt einen Digital/Analog-Wandler 63 ein, der durch die Mikrosteuerungseinrichtung 30 über den internen Bus 38 gesteuert wird, um ein analoges Audiosignal zu erzeugen. Dieses analoge Signal wird mit einer analogen Audioeingabe von Audioausgabeeinrichtungen 80 und 81 kombiniert. Die Kombination ist mit einem Eingang eines digital gesteuerten Potentiometers 64 verbunden. Das digital gesteuerte Potentiometer 64 weist einen internen EEPROM auf, um eine Potentiometereinstellung zu speichern. Der Ausgang des Potentiometers 64 ist mit einem Konstantgewinnverstärker 65 mit festem Gewinn verbunden, der seinerseits mit einer analogen Audioausgabeeinrichtung 66 verbunden ist. Die Mikrosteuerungseinrichtung 30 kann die Einstellung des Potentiometers 64 durch einen Ausgangsanschluß 37 steuern, um die Lautstärke des Signals an der analogen Ausgabeeinrichtung 66 zu steuern.

Eine Tastatur 83 kann mit der Mikrosteuerungseinrichtung 30 durch einen Anschluß 82 verbunden sein. Die Tastatur 83 kann verwendet werden, um Parameter von Fahrzeugkenndaten, wie z. B. Rad- und Reifendaten, einzugeben. Die Tastatur 83 kann stärker zerklüftet sein als Tastaturen, wie z. B. Tastatur 106, die herkömmlicherweise zur Verwendung mit Allzweckcomputern erhältlich sind. Die Tastaturdaten würden an den Allzweckcomputer übergeben werden in der gleichen Weise wie die Sensordaten.

Die Schnittstellenkarte 10 kann auch Ausgabekomponenten oder -einrichtungen 68 steuern, z. B. ein Relais, eine Anzeige oder eine Motorsteuerung. Solche Ausgabevorrichtungen sind mit der Schnittstellenkarte 10 über einen Kartenanschluß 67 und mit der Mikrosteuerungseinrichtung 30 über einen Anschluß 35 gesteuert. Eine beispielhafte Schnittstellenkarte 210 eines Kraftfahrzeug-Radausrichtgeräts 200, die eine bevorzugte Ausführungsform der vorlegenden Erfindung darstellt, ist schematisch in 2 gezeigt und schließt einen Zweifachanschluß-RAM 220, eine Mikrosteuerungseinrichtung 230 und einen Achtfach-UART 240 ein, der mit einem Schnittstellenkartenbus 238 an internen Anschlüssen 221, 232 bzw. 249 verbunden ist.

Fühlköpfe 251 bis 254 sind jeweils mit UART Anschlüssen 241 bis 244 verbunden. Die Fühlköpfe 251 bis 254 sind an den Rädern eines Kraftfahrzeugs befestigt durch bekannte entfernbare Klemmrahmen und können irgendein bekanntes Fühlbauelement zum Messen von Radebenenwinkeln untereinander bezüglich der vertikalen oder bezüglich anderer Referenzen einschließen. Zum Beispiel können die Köpfe 251 bis 254 jeder einen Neigungsmesser, Sensoren zum Erfassen relativer Winkel von optischen Strahlen, die zwischen Fühlköpfen oder Potentiometern hervortreten zum Anzeigen von Winkeln relativ zu Spannungsvektoren von elastischen Sehnen, die zwischen zwei Sensorköpfe gespannt sind, einschließen. Die Köpfe 251 bis 254 können auch Mikroprozessorkarten für begrenztes Verarbeiten und Paketieren von erfaßten Daten einschließen vor der Übertragung an jeweilige entsprechende UART Anschlüsse 241 bis 244. Während ein UART 240 der beispielhaften Schnittstellenkarte 210 ein Achtfach-UART ist, kann ein Vielfachanschluß-UART einer beliebigen Anzahl von Anschlüssen eingesetzt werden. Nicht für Radwinkel-Erfassungseinrichtungen verwendete UART Anschlüsse können stattdessen für Datenkommunikation mit anderen peripheren Einrichtungen eingesetzt werden, z. B. eine Fahrhöhen-Meßeinrichtung 256, und eine Fernsteuerungs- und Anzeigeeinrichtung 255, die von einer Infrarot- oder einer anderen schnurlosen Konfiguration sein können.

Der Vielfachanschluß-RAM 220 der beispielhaften Schnittstellenkarte 210 ist ein Zweifachanschluß-RAM mit einem ersten Anschluß 221 in Verbindung mit dem Kartenbus 238 der Schnittstellenkare 210 und einem zweiten Anschluß 222 in Verbindung mit dem Computerbus 108 des Allzweckcomputers 102.

Die Mikrosteuerungseinrichtung 230 steuert die Funktion des Vielfachanschluß-UART 240, verarbeitet Daten, die von den Seasoren durch den UART 240 angenommen wurden, auf ein gewünschtes Format zur Übertragung an die CPU des Computers 102 und speichert die verarbeiteten Daten in dem RAM 220 durch Anschluß 221, und dies alles gemäß Programmanweisungen, die in einem EEPROM 236 gespeichert sind.

Wenn die Schnittstellenkarte 210 richtig eingebaut ist, wobei der Anschluß 222 des Zweifachanschluß-RAM 220 mit dem Bus 108 des Allzweckcomputers 102 verbunden ist, wird zweckmäßige Ausrichtprogrammsoftware in den Computer 102 geladen, und Ausrichtsensoren werden mit geeigneten Anschlüssen des UART 240 verbunden. Die Schnittstellenkarte 210, der Computer 102 und die Sensoren 251 bis 256 stellen ein komplettes funktionelles Radausrichtsystem 200 nach Start der Radausrichtsoftware bereit.

Außer bei Unterbrechung durch Signale von dem Computer 102, führt die steuernde Mikrosteuerungseinrichtung 230 wiederkehrende Abtastzyklen aus, in denen die Mikrosteuerungseinrichtung 230 dem UART 240 signalisiert, Daten von den Fühleinrichtungen 251 bis 254 gleichzeitig abzufragen und zu empfangen jeweils über die Anschlüsse 241 bis 244. Datenpakete, die durch die Anschlüsse des UART 240 empfangen werden, werden über den Bus 238 übertragen und durch die Mikrosteuerungseinrichtung 230 auf einen gewünschten Maßstab und ein gewünschtes Format verarbeitet. Die Mikrosteuerungseinrichtung 230 speichert dann die Daten in dem Zweifachanschluß-RAM 220 durch Zugriff auf den RAM 220 durch den Anschluß 221.

Eine beispielhafte Schnittstellenkarte 310 eines Kraftfahrzeug-Radauswuchtgeräts 300, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, ist schematisch in 3 gezeigt und schließt einen Zweifachanschluß-RAM 320, eine Mikrosteuerungseinrichtung 330 und einen Codierzähler 344 ein, die jeweils mit einem Schnittstellenkartenbus 338 an internen Anschlüssen 321, 332 bzw. 349 verbunden sind. Ein optischer Codierer 351 erzeugt Daten, die auf Radgeschwindigkeit und Radwinkelposition bezogen sind und auf die von der Mikrosteuerungseinrichtung 330 durch den Codierzähler 344 und einen Schnittstellenkartenanschluß 341 zugegriffen wird. Die Mikrosteuerungseinrichtung 330 kann auf Daten zugreifen, die sich auf Unwuchtkräfte von einem Kristallwander 352 beziehen, Radparametersensoren 353 durch Anschlüsse 342 bzw. 343. Die Mikrosteuerungseinrichtung 330 kann Motorrelais-Steuersignale an einem internen Anschluß 335 erzeugen, um ein Motorrelais 368 durch einen Schnittstellenkartenanschluß 367 zu steuern.

Während beispielhafte Schnittstellenkarten, die bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen, gezeigt worden sind, wird natürlich verstanden werden, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt ist. Abänderungen können vom Fachmann vorgenommen werden, insbesondere im Hinblick auf die vorangegangene Lehre. Zum Beispiel könnte eine Schnittstellenkarte, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, nur eine Drehbank zum Bearbeiten von Bremsenteilen unterstützen und analoge Eingangsanschlüsse für Temperatursensoren der Bremsengliederschneidwerkzeuge, digitale Eingangsanschlüsse, um die Geschwindigkeit des Drehbankantriebsmotors und eine Schneidwerkzeugposition zu erfassen, einschließen und digitale Ausgänge bereitstellen, um Drehbankfunktionen zu steuern, z. B. eine Drehbankantriebsmotorgeschwindigkeit. Es ist daher beabsichtigt, daß die angehängten Ansprüche irgendeine solche Abänderung abdecken, die die erfinderischen Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhaltet oder die den Geist und den Schutzbereich der Erfindung umfassen.

Claims

Schnittstellenkarte (10; 210; 310) zum Bilden einer Schnittstelle zwischen einem Allzweck-Computer (102), der einen Systembus (108) aus synchronen parallelen Datenwegen und eine mit dem Systembus (108) verbundene zentrale Verarbeitungseinrichtung aufweist, und Datenerfassungskomponenten (51; 251, 252, 253, 254; 351) von einem oder mehreren Kraftfahrzeugwartungssystemen (100; 200; 300), wobei die Schnittstellenkarte (10; 210; 310) in einen Erweiterungsschacht des Allzweck-Computers (102), der mit dem Systembus (108) verbunden ist, einführbar ist, und wobei die Schnittstellenkarte (10; 210; 310) aufweist: Eingabeeinrichtungen (41; 241, 242, 243, 244, 341) zum Empfangen von Daten von den Datenerfassungskomponenten (51; 251, 252, 253, 254; 351); wobei die Datenerfassungskomponenten zur lösbaren Befestigung am Fahrzeug ausgebildet sind; einen Schnittstellenkartenbus (38; 238; 338), der nach Einführung der Schnittstellenkarte (10; 210; 310) in den Erweiterungsschacht des Allzweck-Computers (102) mit dessen Systembus in Verbindung steht; zumindest einen Vielfachanschluss-RAM (20; 220; 320) zum Empfangen, Speichern und Bereitstellen eines Zugriffs zu den Daten der Datenerfassungskomponenten (51; 251, 252, 253, 254; 351), der mit dem Schnittstellenkartenbus (38; 238; 338) verbunden ist; Verarbeitungseinrichtungen (44; 240; 344), die mit den Eingabeeinrichtungen (41; 241, 242, 243, 244; 341) zum Empfangen der Daten und dem Schnittstellenkartenbus (38; 238; 338) verbunden sind, um den Empfang der Daten zu regeln und um die empfangenen Daten auf dem Schnittstellenkartenbus (38; 238; 338) bereitzustellen; eine Mikrosteuerungseinrichtung (30; 230; 330), die mit den Eingabeeinrichtungen (41; 241, 242, 243, 244; 341) zum Empfangen der Daten und dem Systembus (108) kommuniziert; wobei die Daten von der zentralen Verarbeitungseinrichtung über den Schnittstellenkartenbus (38; 238; 338) und den Systembus (108) empfangen werden und wobei die zentrale Verarbeitungseinrichtung Ausrichtwerte für das Fahrzeug anhand der Daten berechnet.
Schnittstellenkarte gemäß Anspruch 1, wobei die Eingabeeinrichtung zum Empfangen von Daten einen seriellen Anschluß aufweist.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eingabeeinrichtung einen mit dem Schnittstellenbus verbundenen UART (44) aufweist.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vielfachanschluß-RAM (20) eine Einrichtung zum Speichern eines Datenstatussignals aufweist, auf die von der zentralen Verarbeitungseinrichtung des Allzweck-Computers (102) zugegriffen werden kann, wobei das Datenstatussignal einen ersten Signalzustand und einen zweiten Signalzustand hat und veränderbar von dem zweiten Zustand zu denn ersten Zustand durch die Mikrosteuerungseinrichtung (30) ist und veränderbar von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung ist.
Schnittstellenkarte gemäß Anspruch 4, wobei der erste Signalzustand eines Interrupt-Signals durch eine Einrichtung zum Erzeugen bereitgestellt wird, um die zentrale Verarbeitungseinrichtung anzuweisen, Daten von dem Vielfachanschluß-RAM (20) aufzunehmen.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Funktion des Vielfachanschluß-RAM (20) durch eine Schaltkreiseinrichtung ausgeführt werden kann, die mit der Mikrosteuerungseinrichtung (30) verbunden ist, um ein Anschlußleitungs-Aufforderungssignals an den Allzweck-Computer (102) bereitzustellen, wodurch der Allzweck-Computer (102) die Steuerung des Systembuses (108) an die Mikrosteuerungseinrichtung (30) während der Dauer des Anschlußleitungs-Aufforderungs-Signals abtritt.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die eine Einrichtung (61, 62) zum Speichern von Dateien aufweist, die in Kommunikation mit dem Systembus (108) des Allzweck-Computers (102) ist.
Schnittstellenkarte gemäß Anspruch 7, wobei die Einrichtung zum Speichern von Dateien ein RAM aufweist.
Schnittstellenkarte gemäß Anspruch 7, wobei die Einrichtung zum Speichern von Dateien ein EEPROM (61) aufweist, der Für den Allzweck-Computer (102) zugreifbar ist, zum Speichern von System-Konfigurationsdaten.
Schnittstellenkarte gemäß Anspruch 7, wobei die Einrichtung zum Speichern von Dateien einen PROM (62) aufweist, der für den Allzweck-Computers (102) zugreifbar ist, zum Speichern von System-Dateien zum erstmaligen Laden des Allzweck-Computers (102).
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin eine Einrichtung (67, 68) zum Erzeugen eines Steuerausgabesignals aufweist.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin einen Steuerdaten-EE-PROM (36) zum Speichern von Steuerprogrammdaten zur Verwendung durch die Mikrosteuerungseinrichtung (30) aufweist, wobei der EEPROM für die zentrale Verarbeitungseinrichtung des Allzweck-Computers (102) zugreifbar ist, so daß die zentrale Verarbeitungseinrichtung eine Version der in dem Steuerdaten-EEPROM gespeicherten Daten identifizieren kann und die Steuerprogrammdaten mit Daten in geeigneter Weise erneuern kann.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin eine Audioausgabeeinrichtung (80, 81), die mit der Mikrosteuerungseinrichtung (30) verbunden ist, aufweist, und wobei die Eingangsanschlußeinrichtung einen Audioeingangsanschluß beinhaltet.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Audioausgabeeinrichtung (80, 81) eine programmierbare Lautstärkesteuerungseinrichtung (64) aufweist, die mit dem Audioeingabeanschluß verbunden ist, und eine gesteuerte Audiolautstärkenausgabe bereitstellt.
Schnittstellenkarte gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mikrosteuerungseinrichtung (30) eine Signaleinrichtung zum Erzeugen eines Datenaufnahmesignals aufweist, utn die Empfangseinrichtung zu veranlassen, Daten von den Datenerfassungskomponenten zu sammeln und diese Daten an die Mikrosteuerungseinrichtung zu übertragen.
Verfahren zum Bilden einer Schnittstelle von einem Allzweck-Computer (102) mit einer zentralen Verarbeitungseinrichtung und mit synchronen parallelen Datenpfaden zu einer Vielzahl von Datenerfassungskomponenten (51; 251, 252, 253, 254; 351) für ein Kraftfahrzeugwartungssystem (100; 200; 300), um die Wartung des Kraftfahrzeugs zu erleichtern, das die Schritte aufweist: Aufnehmen von Daten von allen Datenerfassungskomponenten (51; 251, 252, 253, 254; 351) durch Eingabeeinrichtungen (41; 241, 242, 243, 244, 341); wobei die Datenerfassungskomponenten lösbar am Fahrzeug befestigt werden; Verarbeiten der Daten in Verarbeitungseinrichtungen 44; 240; 344); Bereitstellung der Daten auf einem Schnittstellenkartenbus (38; 238; 338); Speichern der Daten in einem Vielfachanschluss-RAM (20; 220; 320); und direktes Verbinden der gespeicherten, formatierten Daten mit dem synchronen parallelen Datenpfaden der zentralen Verarbeitungseinrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 16, in dem der Schritt des direkten Verbindens den Schritt des Erzeugens eines Interrupt-Signals aufweist, um die zentrale Verarbeitungseinrichtung zu veranlassen, auf den Vielfachanschluß-RAM (20) zuzugreifen.
Verfahren gemäß Anspruch 16, das weiterhin den Schritt des Verarbeitens der Daten vor der Speicherung der Daten in dem Vielfachzugriffs-RAM aufweist, damit sie ein bevorzugtes Format. und einen bevorzugten Inhalt, aufweisen.
Verwendung einer Schnittstellenkarte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 für eine Ausrichteinrichtung für Fahrzeugräder, die als Datenerfassungskomponenten mindestens einen Sensor zur Erzeugung von Daten hinsichtlich der Winkelstellung eines oder mehrerer Räder eines Fahrzeuges aufweist, der lösbar an mindestens einem der Fahrzeugräder befestigbar ist, wobei die zentrale Verarbeitungseinrichtung Ausrichtwerte für das wenigstens eine Fahrzeugrad anhand der Daten berechnet.
Verwendung einer Schnittstellenkarte gemäß einander Ansprüche 1 bis 15 für ein Kraftfahrzeug-Radauswuchtgerät, das als Datenerfassungskomponenten mindestens einen Sensor zur Erzeugung von Daten für Unwuchtkräfte eines oder mehrerer Räder eines Fahrzeuges aufweist, wobei die zentrale Verarbeitungseinrichtung Auswuchtwerte für das jeweilige Fahrzeugrad anhand der Daten berechnet.