(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信インターフェイス（１１０）を介して外部のプログラミングユニット（１０１）に接続可能な制御ユニット（１００）であって，
制御ユニット内部の通信接続（１０４）は，前記通信インターフェイス（１１０）を制御ユニット内部のコントロールユニット（１０３）と接続し，
かつ前記コントロールユニット（１０３）は，メモリ（１０９）とプログラミング素子（１０８）と通信素子（１０７）とを有している，前記制御ユニットにおいて；
前記プログラミング素子（１０８）は前記メモリ（１０９）をプログラミングするためのデータを前記外部のプログラミングユニット（１０１）から受信若しくは前記外部のプログラミングユニット（１０１）へ送信し、
前記通信素子（１０７）はＣＡＮコントローラであり、
前記制御ユニットにスイッチング手段（１０５）が設けられており，前記スイッチング手段によって前記通信接続（１０４）が前記プログラミング素子（１０８）と前記通信素子（１０７）との間で切り換えられることを特徴とする制御ユニット。
【請求項２】
前記通信インターフェイス（１１０）と前記スイッチング手段（１０５）との間の前記通信接続（１０４）内に，前記通信接続（１０４）のための一つのドライバ素子（１０２）が接続されていることを特徴とする，請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項３】
前記インターフェイス（１１０）との前記通信接続（１０４）が，ＣＡＮ−接続であって，前記通信インターフェイス（１１０）と前記コントロールユニット（１０３）との間の前記通信接続（１０４）内に，ＣＡＮ−ドライバ回路（１０２）が介在していることを特徴とする，請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項４】
前記通信インターフェイス（１１０）と前記通信素子（１０７）との間で前記通信接続（１０４）を介して第１のバスプロトコル，特にＣＡＮ−プロトコルによってデータ伝送を実施する手段が設けられており，
前記通信接続（１０４）を前記プログラミング素子（１０８）へ切り換える場合に，第２のバスプロトコルに従って前記データ伝送を実施する，他の手段が設けられていることを特徴とする，請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項５】
前記スイッチング手段（１０５）と前記プログラミング素子（１０８）および前記通信素子（１０７）が，前記コントロールユニット（１０３）に内蔵されていることを特徴とする，請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項６】
前記プログラミング素子（１０８）と前記通信素子（１０７）が前記コントロールユニット（１０３）に内蔵されており，前記スイッチング手段（１０５）は，前記コントロールユニット（１０３）の外部に設けられていることを特徴とする，請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項７】
前記スイッチング手段は，一方では通信インターフェイス（１１０）と接続するための端子（ＡＴＸ，ＡＲＸ）を有し，他方では通信素子（１０７）と接続するための端子（ＡＴＸ０，ＡＲＸ０）を有するように，前記通信接続（１０４）内に介在され、
さらにプログラミング素子（１０８）と接続するための端子（ＡＴＸ１，ＡＲＸ１）を有していることを特徴とする，請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項８】
通信接続，メモリ、スイッチング手段、プログラミング素子および通信素子を有する制御ユニットをプログラミングする方法であって，
前記プログラミング素子は、前記メモリをプログラミングするためのデータを外部のプログラミングユニットから受信若しくは前記外部のプログラミングユニットへ送信し、
前記通信素子はＣＡＮコントローラであり、
通信するためのデータは，第１のバスプロトコルによって，前記通信接続を介して前記通信素子へ伝送され，かつ前記通信素子から伝送される，前記方法において；
プログラミングする際には、プログラミングするためのデータは第２のバスプロトコルによって前記同一の通信接続を介して伝送され，前記スイッチング手段によって前記通信接続が前記通信素子から前記プログラミング素子へ切り換えられることを特徴とする，制御ユニットをプログラミングする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，独立請求項１および８に記載の制御ユニットおよび制御ユニットをプログラミングする方法に関し，制御ユニットは，通信インターフェイスを介して外部のプログラミングユニットと接続可能である
【０００２】
【従来の技術】
最近の制御装置および制御ユニットは，とりわけ車両内における，例えばエンジン制御装置，トランスミッション制御装置，ブレーキ制御装置などのように，機能数が常に増大を続けることにより，プログラムとデータのために一層増大するメモリ素子，特にフラッシュメモリを必要としている。工場内の製造シーケンスにおいて，車両メーカーのラインエンドプログラミングにおいて，かつ場合によっては，フィールドの工場においても，かかるメモリをプログラミングしなければならない。通常，プログラミングすべきデータは，シリアルのインターフェイスを介して制御装置へ送信されて，かかるインターフェイスは，その他の場合には，診断情報の伝送に使用される。
【０００３】
それについて，例えば特許文献１では，制御ユニット内のメモリをプログラミングする方法を示している。その場合に，プログラミングすべきデータは，例えばパーソナルコンピュータのような，外部の電子機器から制御ユニットへ伝送される。その際に，プログラミングすべきデータの伝送のためのインターフェイスとして，既存のシリアルの診断インターフェイスが使用され，かかる診断インターフェイスを介して外部の電子機器が制御ユニットと接続される。ここで得ることのできる，最大で約２５０キロボーの制限された伝送率は，例えば８メガバイトで約３２０秒の一層増加する伝送時間をもたらす。
【０００４】
【特許文献１】
西独国出願公開第４３３２４９９号明細書
（ＤＥ４３３２４９９Ａ１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記の伝送時間の増加から，制限された費用で，プログラミングの際に伝送時間の短縮を達成すべきであるという課題が生じている。
【０００６】
通信システム，バスシステムにより制御装置，センサ技術およびアクチュエータ技術をネット化することは，近年，最近の自動車の製造において，または機械製作において，特に工作機械製作と自動化においても，著しく増加している。その際に，機能を多数の制御装置へ分配することによる協力作用効果を得ることができる。その際に，分配されたシステムまたは制御装置複合体が話題になる。種々のステーション間の通信は，バス若しくはバスシステムを介して実行されるようになってきている。バスシステム，アクセス機構および受信機構上の通信交通は，プロトコルを介して制御される。
【０００７】
また，自動車領域内のプロトコルとして定着しているのが，ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。かかるＣＡＮは，事象制御されるプロトコルであり，メッセージの送信のようなプロトコルアクティビティは，その起源を通信システムの外部に有する事象によって開始される。通信システム，若しくはバスシステムへの一義的なアクセスは，優先順位に基づくビットアービトレーションによって解決される。そのための前提は，各メッセージに一義的な優先順位が割り当てられていることである。ＣＡＮ−プロトコルは，極めて柔軟であり，従って他のノードとメッセージの付加は，問題なく可能である。
【０００８】
本発明は，従来の制御ユニットをプログラミングする方法および装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，プログラミングの際に伝送時間の更なる短縮を達成することの可能な，新規かつ改良された制御ユニット及び制御ユニットをプログラミングする方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，制御ユニット及び制御ユニットをプログラミングする方法が提案され，制御ユニットは，通信インターフェイスを介して外部のプログラミングユニットと接続可能であって，制御ユニットの内部の通信接続は，通信インターフェイスをコントロールユニットと接続させ，コントロールユニットは，プログラミング素子と通信素子を有している。
【００１０】
このとき，スイッチング手段が設けられており，かかるスイッチング手段を介してプログラミング素子と通信素子との間で通信接続が切り換えられるので，制御ユニットのプログラミングと通信は，同一の通信インターフェイスを介して実行されることが好ましい。
【００１１】
今日の制御装置，特にエンジン制御装置は，他の制御ユニット若しくはセンサおよび／またはアクチュエータと通信するために少なくとも１つのバスインターフェイスを有している。この種のバスインターフェイス若しくは対応する通信接続の例として，ＣＡＮ−バス（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が使用される。本発明によれば，この種のＣＡＮ−接続をメモリ，特にフラッシュメモリをプログラミングする場合に，その本来の通信の使用目的に反して，プログラミングに使用しようとしている。
【００１２】
制御ユニット内のかかるＣＡＮ−システムは，通信接続，すなわちＣＡＮ−伝送線，通信素子，すなわちＣＡＮ−コントローラ，制御ユニットから外部への通信インターフェイスおよびドライバモジュール，若しくはドライバ素子，ＣＡＮ−の特殊な場合においては，まさにＣＡＮ−ドライバから構成されている。しかしプログラミングするためには，制御ユニットに有するＣＡＮ−インターフェイスドライバー，付属のＣＡＮ−導線，つまり通信接続および外部へのＣＡＮ−通信インターフェイスのみが使用される。
【００１３】
制御ユニットの通信システムとしてのＣＡＮ−システムの使用例は，本発明の枠内における制限として考えることはできない。本発明によれば，例えばＴＴＣＡＮなどのような他のバスシステムも，制御装置通信のため，かつそれに伴って本発明に基づく対象を実現するために使用することができる。
【００１４】
その場合に，通信接続内にスイッチング手段が設けられており，かかるスイッチング手段は，通信素子とプログラミング素子，例えばシリアルのインターフェイスモジュールとの間の切り換えを実行する。このとき，通信駆動における通信接続を介してのデータ伝送は，第１のプロトコル，通信プロトコル，特にＣＡＮ−プロトコルを介して行われ，それに対してスイッチング手段によって通信接続をプログラミング素子へ切り換えた後は，第２のバスプロトコル，特に通常の，シリアルインターフェイスの標準プロトコルがプログラミングのために使用されることが好ましい。
【００１５】
制御ユニット内には，コントロールユニット若しくは計算ユニット，特にマイクロプロセッサが設けられており，かかるマイクロプロセッサは，プログラミング素子と通信素子を有しており，その際にコントロール素子は，その内部の通信素子，特にＣＡＮ−コントローラの端子が，プログラムを介して内部でコンフィグレーション変更することによってかかる内部の通信素子，特に内部に有するシリアルのインターフェイスの端子へ切り換えることができるように形成されていることが好ましい。
【００１６】
このとき，プログラミング素子と通信素子の他に，特別な形態において，スイッチング手段も同様にコントロールユニットに内蔵されていることが好ましい。
【００１７】
従って制御ユニットが車両内の制御ユニット複合体と通信するための通信接続，通信インターフェイスおよび制御ユニット内のドライバ素子は，同時に制御ユニットをプログラミングするために利用することができ，それによって付加的な構成部分による付加コストが発生することはない。
【００１８】
同様に，シリアルのインターフェイスユニット，従ってプログラミング素子は，一般にコントロールユニットに含まれているので，ここでも同様に付加コストは，発生しない。インターフェイス切り換えのために内部のスイッチング手段，例えばマルチプレクサを実装することは，コントロールユニット，従ってマイクロプロセッサチップの機能範囲にとって，無視できる程のわずかな付加コストを意味し，それによってほとんど付加コストが発生しない。従って，制御ユニットをプログラミングする際に，格段に高い伝送率とそれに伴い伝送時間の著しい減少を極めて簡単かつ安価に実行することが可能となる。
【００１９】
特に伝送率に関する，若しくは伝送時間の減少に関する，本質的な利点は，切り換えがコントロールユニットの外部において，かかるコントロールユニットに対して外部のスイッチング手段によって実行される場合にも利用される。
【００２０】
他の利点および好ましい形態は，詳細な説明と請求項から明らかにされる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
本発明を，図１を用いてさらに詳細に説明する。
【００２３】
実際に，最近の全てのエンジン制御装置は，今日では１つ以上のＣＡＮ−インターフェイスを有しているので，フラッシュプログラミングの際にデータ伝送するために，かかるＣＡＮ−インターフェイスを転用することができる。しかしながら，そのためには，制御装置に含まれるＣＡＮ−インターフェイスドライバと付属の，外部への導線のみが使用される。制御装置内で使用されるマイクロプロセッサは，その入力／出力ピン，従ってその内部のＣＡＮ−コントローラの接続を，プログラムを介してプロセッサ内部のコンフィグレーション変更により，選択的に入力／出力ピン，従ってその内部のシリアル・インターフェイスの端子へ切り換えることができるよう形成されている。
【００２４】
広範なコスト的な中立に至るまでの主要な利点は，切り換えがマイクロプロセッサ外部における付加的な回路素子によって実行される場合にも利用される。
【００２５】
それについて，図１には，制御装置若しくは制御ユニット１００とプログラミング装置若しくはプログラミングユニット１０１が図示されている。制御装置１００は，外部への通信インターフェイス１１０を有しており，かかる通信インターフェイス１１０において，制御ユニット１００内部に設けられた導線ＴＸとＲＸを有する通信接続１０４と接続されている。従って，かかる通信接続１０４，つまり２本の導線ＴＸとＲＸとドライバ素子，特にＣＡＮ−ドライバ１０２が接続されており，かかるＣＡＮ−ドライバ１０２は，通信インターフェイス１１０への所望のレベルによる双方向通信を可能にする。外部の導線，従って外部への通信接続１０４ａは，ＣＡＮ−例として符号ＣＨとＣＬ，つまりＣＡＮ−ＨｉｇｈとＣＡＮ−Ｌｏｗで示されている。この外部の通信接続１０４ａを介して，プログラミング装置（プログラミングユニット）１０１が制御ユニット１００と接続可能となる。
【００２６】
制御ユニット１００内，若しくは制御装置内には，コントロールユニット１０３，特にマイクロプロセッサ，マイクロコンピュータなどが設けられている。かかるマイクロプロセッサ１０３は，通信ユニット若しくは通信素子１０７を有しており，かかる通信素子１０７は，本例においてはＣＡＮ−コントローラに相当する。同様にマイクロプロセッサ１０３内にプログラミング素子１０８，特にシリアルのインターフェイスモジュール（例えば非同期シリアル通信インターフェイスＡＳＣ）が設けられており，かかるプログラミング素子１０８を介して，特にマイクロプロセッサにも内蔵されているメモリ１０９をプログラミングするためのデータを受信若しくは送信することができる。その場合にメモリは，コントロールユニット１０３の外部に位置づけることも可能であって，かつ好適には，フラッシュメモリとして形成されている。
【００２７】
本発明によれば，スイッチング手段１０５，特にプログラム制御されるインターフェイス切り換えスイッチまたはマルチプレクサが設けられており，かかるマルチプレクサ１０５は，通信素子１０７からプログラミングユニット１０８へ通信の接続を切り換えることを可能にする。この種のインターフェイス切り換えは，マイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラ１０３の内部または外部で実行可能である。
【００２８】
さらに，通信素子１０７は，接続部分１０４ｂを介してスイッチング手段１０５に接続されている。さらに接続部分１０４ｂの導線ＴＸ０，ＲＺ０が端子ＡＴＸ０，ＡＲＸ０に接続されている。同様にプログラミングモジュール（プログラミング素子）１０８は，接続部分１０６を介してスイッチング手段１０５に接続されている。さらに接続部分１０６の導線ＴＸ１，ＲＸ１は，端子ＡＴＸ１，ＡＲＸ１に接続されている。ドライバ手段１０２の方向においては，通信接続１０４の導線ＴＸ，ＲＸが端子ＡＴＸ，ＡＲＸを介してスイッチング手段１０５に接続されている。
【００２９】
特に車両内の制御装置複合体内における通常の通信の枠内で，ＣＡＮ−コントローラ１０７から通信接続部分１０４ｂ，インターフェイス切り換えスイッチ１０５および通信接続１０４を介して，ＣＡＮ−ドライバ１０２およびＣＡＮ−インターフェイス１１０への接続が設けられており，通常のデータ伝送は，ＣＡＮ−通信の枠内で実行される。すなわち，その場合に第１のバスプロトコル，特にＣＡＮ−バスプロトコルが使用される。
【００３０】
制御ユニット１００をプログラミングしようとする場合には，制御ユニット１００は，通信接続１０４ａを介してプログラミング装置１０１と接続される。その際に，インターフェイス切り換えスイッチ１０５は，接続部分１０６を介してプログラミング素子１０８への接続を実行する。それによって通信インターフェイス１１０，ＣＡＮ−ドライバ１０２およびマイクロプロセッサ１０３へ接続される通信部分１０４を，プログラミングのためにも使用することができる。もちろんここで，本発明によれば，プログラミングするために第２のバスプロトコル，特にＲＳ２３２などのような，シリアルのインターフェイスの標準プロトコルが使用される。
【００３１】
すなわち，制御装置内のフラッシュモジュールをプログラミングするためのデータは，標準的なシリアルのＡＳＣ−インターフェイスのための低速のドライバを介してではなく，標準的なＣＡＮ−インターフェイスのための高速のドライバを介して送られる。しかしその場合に，例えば標準的なシリアルのプロトコルをさらに使用しなければならない。それを可能にするために，プロセッサは，内部でシリアルのＡＳＣ−インターフェイスの導線を，ＣＡＮ−インターフェイスの導線へ切り換える。このため，さらに制御装置１００内でＣＰＵ，従ってマイクロプロセッサ１０３の外部に存在して，制御装置プログラミングの間は，その他には何ら課題を満たす必要のないＣＡＮ−ドライバモジュールを，そのために使用することができる。つまり，付加的なハードウェア費用が回避されるという利点を有することとなる。
【００３２】
従って，外部のＣＡＮ−ドライバ１０２へ通じるプロセッサピン若しくは端子ＡＴＸ，ＡＲＸが，選択的にプロセッサ内部のＡＳＣ−ユニット（１０８）またはＣＡＮ−ユニット（１０７）へ切り換えられる。その場合に得られるデータ伝送率は，シリアルのインターフェイスのための通常のドライバによるデータ伝送率よりも，数倍高くなる。その際に，通常のＣＡＮ−駆動においては，例えば１メガボーのデータ率を使用することができる。これだけで既に係数４だけ高速になる。すなわちＣＡＮ−プロトコルを，効果的な方法でプログラミングにも使用することができる。
【００３３】
また，ＣＡＮ−ドライバを介してＣＡＮ−プロトコルが実施されず，通常のシリアルのプロトコルが実施され，かつプログラミングの際に，車両内のＣＡＮ−複合体に比較して小さい導線長，若しくは導線容量で処理される場合に，好適には，通信とプログラミングのためにプロトコルが異なる場合に，格段に高い，例えば８メガボーまでの伝送率が得られる。それによって，例えば８メガバイトのデータの伝送時間が，従来の約３２０秒から約１０秒へ短縮される。
【００３４】
この例においては係数３２だけ，伝送時間を減少させることによって，手間，従って時間，コスト，プログラミングステーションの数が，制御装置を多数プログラミングしなければならないところでは，著しく減少される。このとき，制御装置は，プログラミングのために開放されている必要がないことが好ましい。なぜなら，必要とされるプラグピンは，ハウジングが閉成されている場合でも常に外部から接近できるからである。
【００３５】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，制御ユニットをプログラミングする際に，格段に高い伝送率とそれに伴う伝送時間の著しい減少を極めて簡単かつ安価に実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態の制御装置をプログラミングする装置の概略全体構成図である。
【符号の説明】
１００    制御ユニット
１０１    プログラミングユニット
１０２    ドライバ素子（ＣＡＮ−ドライバ）
１０３    コントロールユニット（マイクロプロセッサ）
１０４，１０４ａ    通信接続
１０５    スイッチング手段
１０４ｂ，１０６    接続部分
１０７    通信素子（ＣＡＮ−コントローラ）
１０８    プログラミング素子
１０９    メモリ
１１０    通信インターフェイス
【図１】
0004643114.tif 000002