SE515169C2 - Arrangemang för att som svar på givarsignaler från ett antal givare styra ett antal funktionsorgan hos ett fordon jämte styrenhet - Google Patents

Description

20 25 30 515 169§1jf;j;¿=,,ü_.f _ an. .. 2 olika fordon och även för olika varianter av samma fordon, Det medför också att motsvarande mängd olika styrenheter måste lagerhållas av varje enskild verkstad för att man skall kunna möta kundemas krav på en hög servicegrad.

Exempel på olika elektriska styrsystem visas i nedanstående dokument.

US-A-3 544 803 visar ett elektriskt distributions- och styrsystem för motorfordon, innefattande en effektdistributionsledning och signaldistributionsledning, vilka är anordnade parallellt med varandra. Till dessa ledningar är avkännarstationer och olika styr- och funktionsstationer anslutna för styrning av lika fordonsfunktioner, såsom ljus, vindrutetorkare etc.

US-A-3 864 578 visar ett multiplexsystem för styrning av olika fordonskomponenter, vilket innefattar ett kodningsorgan som beroende på läget hos en givare alstrar en tidssignal och en kodsignal, ett avkodningsorgan som är anordnat på avstånd från kodningsorganet och som avger en utgångssignal som svar på nämnda kodsignal, och ett reläorgan som avger en utstymingssignal till ifrågavarande komponent som svar på nämnda utgångssignal.

SE-B-458 886 visar ett system för att överföra information mellan olika fordonskomponenter i ett fordon. Systemet innefattar en monitomod och ett flertal överföringsnoder, vilka är anslutna till en buss för kommunikation mellan noderna. Överföringsnodema har till uppgift att mottaga information från anslutna fordonskom- ponenter, att via bussen mellan sig överföra komponentinforrnation härrörande från anslutna fordonskomponenter samt att tillföra den komponentinfonnation till anslutna fordonskomponenter, vilken behövs för att dessa skall fungera.

Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan nämnda problem och åstadkomma ett elektriskt styrsystem för fordon, vilket erfordrar jämförelsevis få olikartade artiklar och leder till en förenklad tillverkning och lagerhållning. Vidare efter- 10 15 20 25 30 515 169 nu v» 3 strävas en förenklad servicehantering i jämförelse med idag tillgängliga system, i synnerhet skall utbyte av en styrenhet kunna ske på ett mycket enkelt och tillförlitligt sätt.

Detta ändamål uppnås genom att det inledningsvis angivna arrangemanget utformas enligt de i patentkravets 1 kännetecknande del angivna särdragen. På så vis underlättas tillverkning och service av fordonet eftersom färre artiklar behöver tillverkas och lagerhållas. Föreliggande uppfinningen vilar således på den insikten att det är möjligt att åstadkomma ett komplext och omfattande elektriskt fordonsstyrsystem med många styrenheter, vilket är uppbyggt av väsentligen identiska sådana enheter.

Enligt uppfinningen innefattar varje styrenhet ett rriinnesorgan med en programinerbar minnesdel i vilken fordonsspecifika parametrar finns lagrade. Därvid kan varje styrenhet vara inrättad att möjliggöra överförande av nämnda fordonsspecifika parametrar till en annan styrenhet, exempelvis vid montering av en ny styrenhet i fordonet. Pâ så vis kan alla fordorisspecifrka parametrar automatiskt laddas i alla styrenheter när en ny styrenhet kopplas in i ett befintligt arrangemang enligt uppfinningen. Det betyder att den information som behövs för ett enskilt fordon finns lagrad i varje styrenhet och att vid utbyte av en styrenhet kan denna information överföras till den nya styrenheten utan att man behöver gå omvägen via externt lagrade data, exempelvis från en diskett. Med sådana fordonsspecifika parametrar kan styrenheten anpassas till olika varianter av samma fordon, exempelvis olika typer av extra utrustning.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar varje styrenhet ett niinnesorgan, med ett antal styrprogram som är utformade för att som svar på de olika givarna styra de olika funktionsorganen, och medel som är inrättade att aktivera den delmängd av styr- prograrrimen som är utformade för att mottaga givarsignaler från ifrågavarande styrenhets delmängd givare och sända styrsignaler till ifrågavarande styrenhets delmängd funktionsorgan. Med sådana aktiveringsmedel kan således varje enskild styrenhet på ett enkelt sätt anpassas till ifrågavarande, specifika fordonsfunktioner. Dessa medel medför också att det endast är styrenhetens niinneskapacitet och programvara som behöver vara överdimensionerad i förhållande till om styrenheten vore tillverkad för att klara endast de ifrågavarande specifika fordonsfunktionema. Sådan rriinneskapacitet är idag tillgänglig 10 15 20 25 30 sis 169 4 till en mycket gynnsam kostnad. Programvaran måste i vilket fall som helst framställas och föreliggande uppfinning medför således endast att den behöver kopieras över till flera styrenheter, vilket endast innebär en försumbar ytterligare kostnad. Därvid kan nämnda rninnesorgan innefatta en fast programmerad del i vilken nämnda antal styrprogram är förprogrammerade.

Enligt en ytterligare utföringsforrn av uppfinningen är nämnda aktiveringsmedel inrättade att aktivera närrmda delmängd av styrprogrammen vid styrenhetens montering i fordonet.

Med fördel görs anpassningen av styrenheten till ifrågavarande specifika fordonsfunktioner vid detta tillfälle. Därmed underlättas tillverkning och framförallt utbyte av en defekt styrenhet. Nämnda aktiveringsmedel kan med fördel innefatta en uppsättning kodkontakter som är kopplade på så sätt att aktivering av de ifrågavarande styrprogramrnen sker genom inkoppling av en kombination av dessa kodkontakter.

Därvid kan varje styrenhet innefatta ett anslutningsorgan som innefattar nämnda uppsättning kodkontakter och som är inrättat att anslutas till ett motsvarande anslut- ningsorgan hos fordonet, varvid nämnda inkoppling sker vid anslutningsorganens anslutning till varandra. På så vis är anpassningen mycket enkel att genomföra och det kan säkerställas att inget fel görs vid anpassningen, eftersom utfornmingen av fordonets anslutningsorgan bestämmer vilka av styrenhetens funktioner som skall aktiveras. Vidare kan med fördel varje styrenhets anslutningsorgan innefatta ett antal anslutningskontakter för från givama inkommande signaler och till funktionsorganen utgående signaler. På så vis kan anslutningsorganet innefatta alla kontakter och monteiingen och anpassningen av en styrenhet kan genomföras endast genom anslutning av dessa anslutningsorgan.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar arrangemanget en överföringsledning som förbinder styrenhetema med varandra och är inrättad att överföra signaler mellan styrenhetema. På så sätt möjliggörs att styrenhetema ingår i ett så kallat multiplexsystem genom att de är anordnade att möjliggöra överförande av en givarsignal som mottages av en styrenhet från denna styrenhet till en andra styrenhet för att styra en med denna andra styrenhet förbunden komponent. 10 15 20 25 30 515 169 5 Det ovan uppställda ändamålet uppnås också med den inledningsvis angivna styrenheten genom att utformas med de i patentkravets 10 kännetecknande del angivna särdragen.

Fördelaktiga utföringsforrner av denna styrenhet anges i de beroende kraven 11 till 14.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinning skall nu förklaras närmare med hjälp av olika utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningama, av vilka Fig 1 visar ett schematisk blockschema av ett arrangemang enligt föreliggande uppfinning, och Fig 2 visar ett schematiskt blockschema av en styrenhet enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av olika utföringsformer Fig 1 visar ett arrangemang för att styra olika funktioner hos ett schematiskt visat fordon 1. I den här beskrivna utföringsformen är fordonet en buss men föreliggande uppfinning är naturligtvis tillämpbar även på andra typer av fordon, såsom lastbilar, tankfordon, personbilar etc. Arrangemanget innefattar ett schematiskt visat elektriskt system med en strömkälla i form av ett fordonsbatteri 2 som via en kraftledning 3 är förbundet med var och en av åtta stycken styrenheter A - H. Styrenheterna A - H är anslutna till en gemensam överföringsledning 4 som är inrättad att överföra signaler mellan de olika styrenheterna A - H. Varje styrenhet A - H är vidare förbunden med ett antal funktionsorgan 5 och ett antal givare 6. De olika funktionsorganen 5 kan innefatta alla tänkbara aktiva och passiva funktioner i ett fordon, vilka kan aktiveras med elektrisk ström direkt, via ett relä, via en servomotor eller via ett ställdon, och exempelvis innefatta olika belysningsorgan, såsom bromsljus, bakljus, blinkers, kupébelysning, olika vamingslampor för föraren etc. Vidare kan funktionsorganen 5 innefatta analoga och digitala indikeringsorgan, vindrutetorkare, dörröppnare, signalhorn etc. Givarna 6 kan innefatta alla tänkbara typer av givare för fordonets 1 alla funktionsorgan 5. Givama 6 kan således exempelvis innefatta temperaturgivare för exempelvis kylvätska, bromsljuskontakt, olika manöverorgan, såsom blinkersreglage, ljusomkopplare, fotoceller 10 15 20 25 30 515169 6 för att räkna antalet passagerare, dörröppningsknappar etc. Det skall noteras att alla olika typer av funktionsorgan 5 som avses har markerats på samma sätt i Fig l liksom alla olika typer av givare 6 som avses. I det i Fig 1 visade exemplet är styrenhetema D och E placerade i fordonets 1 främre del för att betjäna de olika givare 6 och funktionsorgan 5 som föraren utnyttjar.

Fig 2 visar schematiskt uppbyggnaden av en av de i Fig 1 visade styrenhetema A - H enligt föreliggande uppfinning. Styrenhetema A - H är väsentligen identiska, men för enkelhets skull betecknas den i Fig 2 visade styrenheten A. Denna erhåller elektrisk ström från kraftledningen 3 via den schematiskt visade ingången 7. Styrenheten A innefattar ett bearbetningsorgan i form av en processor 8 som är förbunden med ett rninnesorgan med ett fast programmerat minne 9, ett så kallat läs- eller ROM-rninne, och med ett programmerbart minne 10, företrädesvis ett så kallat FROM-minne. Vidare innefattar styrenheten A ett seriekanalorgan ll som är anslutet till processom 8 och med vilket styrenheten kan anslutas till en extern dator (ej visad) via anslutningsstift 12. Processom är också förbunden med en kommunikationsport 13 med vilken den kan anslutas till de övriga styrenhetema B - H via anslutningsstiften 14. Vidare är processorn 8 ansluten till ett ingångsorgan 15 med ett antal anslutningsstift 16, exempelvis fyra till tjugo stycken, och ett utgångsorgan 17 med ett antal anslutningsstift 18, exempelvis fyra till tjugo stycken. Processom 8 är således förbunden med styrenhetens A givare 6 via anslutningsstiften 16 och ingångsorganet 15 samt med styrenhetens A funktionsorgan 5 via anslutningsstiften 18 och utgångsorganet 17. Styrenheten A innefattar vidare ett aktiverings- eller kodorgan 19 med fyra anslutningsstift 20. Anslutningsstiften 12, 14, 16, 18 och 20 innefattas av ett anslutningsorgan 21 som är inrättat att anslutas till ett motsvarande anslutningsorgan 22 hos fordonet 1. Det motsvarande anslutningsorganet är förbundet med strömkällan 2, jord, överföringsledningen 4, de olika funktionsorganen 5 och de olika givarna 6.

Styrenhetemas A - H fast programrnerade minne 9 innehåller ett antal förprogrammerade styrprogram som vart och ett är utformat att som svar på givarsignaler från en av givarna 6 styra ett eller flera funktionsorgan 5. För att anpassa exempelvis styrenheten A till de funktionsorgan 5 och givare 6 den är avsedd att betjäna är aktiverings- eller kodorganet 10 15 20 25 30 515 159 s rn n. 7 19 inrättat att vid anslutningsorganens 21 och 22 anslutning till varandra vid styrenhetens A montering i fordonet 1 aktivera en delmängd av de förprogrammerade styrprogramrnen i rninnet 9, och närmare bestämt de styrprogram som är utformade för att mottaga givarsignaler från de givare 6 som är anslutna till styrenheten A och sända styrsignaler till de funktionsorgan 6 som är anslutna till styrenheten A. Detta sker genom att en bestämd kombination av anslutningsstiften 20 inkopplas, exempelvis genom att anslutas till jord.

Således kan minnet 9 programmeras så att styrenhetens A ifrågavarande uppgifter kan lösas genom att anslutningsstiften 21 och 22 kopplas ihop med varandra.

I det programmerbara minnet 10 är fordonsspecifika parametrar lagrade. Dessa innefattas av en parameterlista som innehåller information om antalet styrenheter och om hur olika parametrar för fordonets 1 funktionsorgan skall ställas in. Pararneterlistan innehåller således all specifik information för varje enskilt fordon 1, dvs den fordonsvariant som är aktuell. Det kan exempelvis vara att en viss funktion som finns i fordonet 1 inte skall utnyttjas, att fordonet 1 är utrustat med en speciell extra funktion etc. Dessa fordonsspecifika parametrar laddas således in i alla styrenheters A - H programmerbara minne 10. De olika styrprogramrnen som är aktiverade i det fasta minnet 9 kan då medelst processom 8 hämta sina respektive parametrar från minnet 10. Varje styrenhet A - H är dessutom inrättad att via kommunikationsporten 13 möjliggöra överförande av nämnda fordonsspecifika parametrar till en annan styrenhet A - H. Detta kan exempelvis ske automatiskt vid inmontering av en ny styrenhet i fordonet 1. På så vis underlättas utbyte av en defekt styrenhet, genom att en ny styrenhet utan några som helst fordonsspecifika parametrar monteras i fordonet l och denna kommer sedan automatiskt att anpassas till fordonet medelst det uppfinningsenliga arrangemanget. Förutom att man på detta sätt endast behöver en enda typ av styrenhet för en mängd olika fordon innebär detta att risken för att fel skall begås vid monteringen reduceras högst väsentligt.

Styrenheterna A - H är inrättade att arbeta enligt den så kallade multiplex-principen, vilket bland annat innebär en givarsignal som mottages av en styrenhet, exempelvis styrenheten A, kan överföras via överföringsledningen 4 till en annan styrenhet, ex- empelvis styrenheten B, för att styra ett med denna styrenhet förbundet funktionsorgan 6.

Såsom exempel kan nämnas att en av styrenhetens A givare 6 kan utgöras av ett 10 15 20 25 515 169 8 kontaktorgan som är anordnat att aktiveras av en passagerare som önskar att bussen skall stanna vid nästa hållplats, varvid en givarsignal kommer att mottagas av styrenheten A och sändas vidare till överföringsledningen 4. Den styrenhet, i detta fall styrenheten D, som är förbunden med denna givares 6 funktionsorgan 5, dvs en indikeringslarnpa som talar om för föraren att han skall stanna vid nästa hållplats, mottager och behandlar denna givarsignal och sänder ut en styrsignal, exempelvis i form av en spänning som tänder indikeringslampan. Närmare bestämt kan arrangemanget fungera som så att en givarsignal som mottages av styrenheten A vidarebefordras med hjälp av processorn 8 via kommunikationsporten 13 till överföringsledningen 4. Alla andra styrenheter B - H känner av ifrågavarande signal och den kommer att mottagas och behandlas av processorn 8 hos den eller de styrenheter B - H som betjänar ifrågavarande funktionsorgan 5. Processom 8 i denna styrenhet B - H kommer således att exekvera det styrprogram som är lagrat i det fasta minnet 9 hos denna styrenhet B - H. Fordonets 1 elektriska system kan kontrolleras med hjälp av en extern dator som inkopplas via seriekanalorganet ll hos någon av styrenhetema A - H. Med hjälp av en sådan extern dator kan även nya fordonspararnetrar tillföras eller befintliga fordonspararnetrar kan ändras. Styrenhetema A - H har alla samma status i arrangemanget enligt uppfinningen, dvs alla styrenheter kan mottaga och vidarebefordra givarsignaler, alla styrenheter kan bearbeta givarsignaler och alla styrenheter kan mottaga och överföra fordonsspecifik information från en annan styrenhet eller en extern dator.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan visade utföringsforrnerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Den visade utföringsforrnen innefattar åtta styrenheter. Det är naturligtvis klart att det upp- finningsenliga arrangemanget även kan utnyttjas med färre, exempelvis endast två, eller med fler styrenheter. Det visade aktiverings- eller kodorganet 19 kan enligt ett alternativt utförande utformas som ett inställningsorgan som vid styrenhetens A - H montering ställs in av montören i ett läge som motsvarar styrenhetens position i fordonet l.

Claims (14)

10 15 20 _25 30 515 1169 o n | o o nu Patentkrav

1. Arrangemang för att som svar på givarsignaler från olika givare (6) styra olika funktionsorgan (5) hos ett fordon (1), innefattande- åtminstone två styrenheter (A - H) som var och en är inrättad att förbindas med en delmängd av nämnda givare (6) och delmängd av nämnda funktionsorgan (5) och att mottaga givarsignaler från nämnda delmängd givare och sända styrsignaler till nämnda delmängd funktionsorgan, varvid varje styrenhet (A - H) innefattar väsentligen identiska element som varje annan styrenhet, varvid styrenhetema (A - H) är utformade på så sätt att de är utbytbara mot varandra, och varvid varje styrenhet (A - H) innefattar ett rninnesorgan (9), med en fast förprogramrnerad del kännetecknat av att varje styrenhet (A - H) även innefattar ett minnesorgan (10) med en programmerbar rninnesdel i vilken alla de för styrenhetema (A- H) erforderliga fordonsspecifika parametrar finns lagrade.

2. Arrangemang enligt krav 1 kännetecknat av att varje styrenhet (A - H) är inrättad att möjliggöra överförande av nämnda fordonsspecifika parametrar till en annan styrenhet, exempelvis vid montering av en ny styrenhet i fordonet (1).

3. Arrangemang enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att varje styrenhet (A - H) innefattar aktiveríngsmedel (19) som är inrättade att aktivera den delmängd av styrprogrammen som är utformade för att mottaga givarsignaler från ifrågavarande styrenhets delmängd givare (6) och sända styrsignaler till ifrågavarande styrenhets delmängd funktionsorgan (5).

4. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att närrmda aktiveríngsmedel (19) är inrättade att aktivera nämnda delmängd av styrprogrammen vid styrenhetens (A - H) montering i fordonet (1) .

5. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att närnnda aktiveríngsmedel (19) innefattar en uppsättning kodkontakter (20) som är kopplade på så sätt att aktivering av de ifrågavarande styrprogramrnen sker genom inkoppling av en kombination av dessa kodkontakter. 10 15 20 25 30 515 169 - . - . . .- 10

6. Arrangemang enligt krav 5, kännetecknat av att varje styrenhet (A - H) innefattar ett anslutningsorgan (21) som innefattar nämnda uppsättning kodkontakter (20) och som är inrättat att anslutas till ett motsvarande anslutningsorgan (22) hos fordonet (1), varvid nämnda inkoppling sker vid anslutningsorganens (21, 22) anslutning till varandra.

7. Arrangemang enligt krav 6, kännetecknat av att varje styrenhets (A - H) anslutningsorgan (21) innefattar ett antal anslutningskontakter (16, 18) för från givarna (6) inkommande signaler och till funktionsorganen (5) utgående signaler.

8. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av en överföringsledning (4) som förbinder styrenhetema (A - H) med varandra och är inrättad att överföra signaler mellan styrenhetema.

9. Arrangemang enligt krav 8, kännetecknat av att styrenhetema (A - H) är anordnade att möjliggöra överförande av en givarsignal som mottages av en styrenhet från denna Styrenhet till en andra styrenhet för att styra ett med denna andra styrenhet förbundet funktionsorgan (5).

10. Styrenhet för att som svar på gívarsignaler från olika givare (6) styra olika funktionsorgan (5) hos ett fordon (1), innefattande ett rninnesorgan (9) med en fast programrnerad del, med ett antal styrprograrn som är utformade för att som svar på de olika givarna styra de olika funktionsorganen, och ett bearbetningsorgan (8) som är inrättat att exekvera närrmda styrprogram, kännetecknad av att styrenheten även innefattar minnesorgan (10) med en programmerbar rninnesdel i vilken fordonsspecifika parametrar finns lagrade.

11. Styrenhet enligt av kravet 10 kännetecknad av medel (19) som är inrättade att aktivera en delmängd av nämnda antal styrprogram som avser de givare (6) och funktionsorgan (5) med vilka styrenheten är avsedd att förbindaspch att närnnda aktiveringsmedel (19) är inrättade att aktivera nämnda delmängd av styrprograrnmen vid styrenhetens (A - H) montering i fordonet (1). 10 15 s1si1s9 ll

12. Styrenhet enligt kravet 11, kännetecknad av att nämnda aktiveringsmedel (19) innefattar en uppsättning kodkontakter (20) som är kopplade på så sätt att aktivering av de ifrågavarande styrprogrammen sker genom inkoppling av en kombination av dessa kodkontakter.

13. Styrenhet enligt krav 12, kännetecknad av ett anslutningsorgan (21) som innefattar nämnda uppsättning kodkontakter (20) och som är inrättat att anslutas till ett motsvarande anslutningsorgan (22) hos fordonet, varvid nämnda inkoppling sker vid an- slutningsorganens (21, 22) anslutning till varandra.

14. Styrenhet enligt krav 13, kännetecknad av att anslutningsorganet (21) innefattar ett antal anslutningsstift (16, 18) för från givarna (6) inkommande signaler och till funktionsorganen (5) utgående signaler.