(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの動力車における診断される必要のあるコントロールユニット（ＳＧ）と結合された診断コネクター接続部にコネクター結合部を介して接続可能である、異なる動力車タイプ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）における電子工学的なコントロールユニット（ＳＧ）のための診断検査装置にして、当該診断コネクター接続部が予め定められた数のコネクター接点（１〜６）によって機械的に規格化されているが、当該コネクター接点（１〜６）の信号割り当てに関して及び伝えられるべき信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の電気的な性質に関しては、動力車タイプ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）ごとに異なる、診断検査装置において、
前記コネクター結合部が、異なる動力車タイプ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）に対して同一の一つのユニバーサルコネクター結合部（ＤＳ）であり、当該ユニバーサルコネクター結合部が規格化された診断コネクター接続部に機械的に適合させられていること、及び、
当該ユニバーサルコネクター結合部（ＤＳ）の診断装置側の端部に一つのアダプターユニット（ＡＤ）が接続されており、当該アダプターユニットが自動的に当該ユニバーサルコネクター結合部（ＤＳ）のコネクター接点（１〜６）と前記診断装置のセントラルプロセッシングユニット（Ｒ）との間の必要な電気的な結合をそれぞれの動力車タイプに割り当てられたコネクター接点（１〜６）の信号割り当てに相応に作り出し、
また当該アダプターユニット（ＡＤ）が、当該アダプターユニット（ＡＤ）への決まった入力信号の入力によって、どの動力車タイプが目下診断されるべきであるかを認識し、更に当該アダプターユニット（ＡＤ）がそれに基づいて自動的にコネクター接点（１〜６）の相応の信号割り当てに及び伝えられるべき信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の電気的な性質に適応し、
決まった動力車タイプの認識のための前記入力信号が、手動で当該診断検査装置におけるスイッチの操作によって発生される信号であるか、あるいは前記ユニバーサルコネクター結合部（ＤＳ）のコネクター接点を介して動力車から伝えられる動力車タイプの区別のために適している信号である
ことを特徴とする診断検査装置。
【請求項２】
前記アダプターユニット（ＡＤ）がその機能に関して及び（あるいは）そのピン割り当てに関してプログラミングし直し可能なモジュール（ＦＰＧＡ）を、並びにそれぞれのコネクター接点（１〜６）に割り当てられた、ユニバーサルな送信機ユニット及び／又は受信機ユニットの形でのドライバーをもっており、当該ドライバーが一方では直接前記ユニバーサルコネクター結合部（ＤＳ）に接続可能であり、他方では前記プログラミングし直し可能なモジュール（ＦＰＧＡ）を用いて、それぞれの動力車に割り当てられた前記コネクター接点（１〜６）の信号割り当てに相応に必要な電気的な結合を作り出すために及び（あるいは）伝えられるべき信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の電気的な性質の切り替えのために構成され得ることを特徴とする、請求項１に記載の診断検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念部分に記載の、異なる動力車タイプにおける電子工学的なコントロールユニットのための診断検査装置(Diagnosepruefgeraet)に関する。
【０００２】
【従来の技術】
診断検査装置の接続のために、今日の動力車は固定的に取り付けられた診断コネクター接続部（診断プラグインコネクション,Diagnosesteckeranschluss）をもっている。当該診断コネクター接続部は、動力車側で診断されるべきコントロールユニットと接続されている。動力車のためのいわゆるオンボード診断システムに関する国際的な規定に基づいて、診断コネクター接続部は、さまざまな車両タイプにおいて機械的に、特にコネクター接点の予め定められた数に関して、及び診断コネクター接続部の形状に関して同一である。多数の動力車メーカーでは、診断コネクター接続部として、現在通常SAE規格、SAE-J-1962に従う１６極のOBD IIコネクターが使用される。この診断コネクター接続部は、コネクター接点の信号割り当て(Signalbelegung)に関して及び伝えられるべき信号の電気的な性質に関して部分的に規格化されていない。例えば、電気的な欠陥診断信号(Fehlerdiagnose-Signale)が、通例の診断バスライン(Diagnosebusleitung)を経てさまざまな車両タイプの場合に診断コネクター接続部の異なるコネクター接点に与えられてよい。さらに、伝えられるべき信号の電気的な性質が、特に動力車側で異なって定められた内部抵抗、入力切替閾値(Eingangsschaltschwellen)あるいは出力レベルに基づいて、車両ごとに変わる。この問題は、これまで診断検査装置に動力車と診断装置との間のコネクター結合部として多数の異なるアダプターケーブルが付加供給されることによって解決されていた。これらのアダプターケーブルは、さまざまな車両タイプについてそれぞれに必要な電気的な結合及び電気的な性質への適合を作り出す。この解決策は、コスト、ロジスティクス経費(Logistikaufwand)、及びアダプターケーブルの混同による誤操作確率に関して特に不都合である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、はじめに述べた種類の診断検査装置を、前述の不都合が取り除かれるように改良することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１の特徴とする構成によって解決される。本発明の別の有利な構成が従属項の対象である。
【０００５】
本発明に係る診断検査装置によって、前述の多数のアダプターケーブルが全ての動力車タイプのための唯一つのユニバーサルコネクター結合部（ユニバーサルプラグタイプコネクター）によって代用される。前述の多数のアダプターケーブルの機能は唯一つのアダプターユニットによって引き受けられる。当該アダプターユニットは、自動的に、必要な電気的な結合及び伝えられるべき信号の電気的な性質への適合を作りだす。好ましくは、このために、当該アダプターユニットがその機能に関して及び（あるいは）そのピン割り当て(Pinbelegung)に関してプログラミングし直し可能なモジュールを有する。当該モジュールは、例えばXilinx社のいわゆるFPGA(field programmable gate arrays)モジュールとして知られている。このモジュールは原理的に、動力車信号、特に高いレベルを処理するのにふさわしくないので、このモジュールがユニバーサルな送信機ユニット及び（あるいは）受信機ユニットとしてのドライバーと協働する。好ましくは、ユニバーサルコネクター結合部のそれぞれのコネクター接点に一つのドライバーが付設されている。当該ドライバーは、例えば、受信機として、送信機として、あるいは双方向の信号のための送信機及び受信機として働く。
【０００６】
当該ドライバーの作動方法は、プログラミングし直し可能なモジュールを用いて構成（コンフィギュレーション）可能である。伝えられるべき信号の電気的な性質への適合も、好ましくは、プログラミングし直し可能なモジュールを用いてドライバーを相応に構成することによって行われる。その機能に関して及びそのピン割り当てに関してプログラミングし直し可能なモジュールによって、例えば、診断検査装置のまたはその中心的な計算機（セントラルコンピュータ）の決まった入力あるいは出力に割り当てられているその情報量において同様の信号が、これらの信号が診断コネクター接続部の異なるコネクター接点を介して且つ異なる電気的な性質（例えばレベル差）をもって伝えられたとしてもこれらの入力あるいは出力に印加され得る。
【０００７】
好ましくは、アダプターユニットが、決まった入力信号の印加によって、どの動力車タイプが目下診断されるべきであるかを認識し、それに基づいて自動的にコネクター接点の相応の信号割り当て(Signalbelegung)に及び伝えられるべき信号の電気的な性質に適応させる。決まった動力車タイプの認識のためのこのような入力信号は、例えば手で、例えば診断検査装置に付属のスイッチの操作によって、発生させられてもよいし、あるいは動力車の所定のコネクター接点を介して伝えられる動力車タイプの区別のために適している信号に同一であってよい。
【０００８】
本発明に係る診断検査装置により相当なコスト削減が達成される。なぜならば、付加的なアダプターが診断検査装置の全体価格に対して本質的でなくしか寄与せず、それに対して前述の多数のアダプターケーブルが削減され得るからである。さらに、唯一つのユニバーサルコネクター結合部の及び部分的に完全自動のアダプターの使用により、診断検査装置の操作が簡単にされ且つ誤操作可能性が排除される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図面をもとにして詳細に説明する。
図面には本発明の一つの実施例が示されている。それは本発明にかかる診断検査装置のユニバーサルなアダプターユニットと異なる動力車タイプとの協働を示す。
【００１０】
図面には、三つの異なる動力車タイプＦ１〜Ｆ３が示されている。これらの動力車タイプは、電子工学的なコントロールユニットＳＧの数及び配置に関しても異なる。例えば、電子工学的なコントロールユニットＳＧはデータバスを介して互いに接続されている。個々の信号Ｓ１〜Ｓ４（それらは決まったコントロールユニットＳＧの入力信号及び／あるいは出力信号である）は、コネクター接点１〜６を有し且つ動力車タイプＦ１〜Ｆ３について機械的に同一である診断コネクター接続部と接続されている。
【００１１】
信号Ｓ１及びＳ２は、例えば、それらがオンボード診断に関する国際規定に相応に定められているように、二つの診断ライン(Diagnoseleitungen)を介しての電気的な信号である。信号Ｓ３は例えばアナログ信号としてのバッテリー電圧であり、信号Ｓ４は例えばデジタルの双方向の信号である。
【００１２】
診断検査装置は、セントラルプロセッシングユニット（セントラルコンピュータユニット）ＲとアダプターユニットＡＤとからなる。信号Ｓ１及びＳ３には、それぞれセントラルプロセッシングユニットＲにおける一つの入力部が割り当てられている。全く同様に、セントラルプロセッシングユニットＲにおいて、双方向の信号Ｓ４に入出力部が割り当てられ、信号Ｓ２に出力部が割り当てられている。
【００１３】
動力車タイプＦ１では、信号Ｓ１及びＳ２が診断コネクター接続部のコネクター接点３及び４に印加される。それに対して、動力車タイプＦ３の場合には、同一の信号Ｓ１及びＳ２が診断コネクター接続部のコネクター接点（プラグ接点）４及び５に印加される。動力車タイプＦ２の信号Ｓ３及びＳ４は、コネクター接点１及び５に印加される。特に車両タイプＦ１及びＦ２に関して及び信号Ｓ１及びＳ２に関して、コネクター接点の異なる信号割り当てが存在するという問題がある。アダプターユニットの役割は、セントラルプロセッシングユニットＲの信号Ｓ１及びＳ２に割り当てられた接続部と車両タイプＦ１のコネクター接点３及び４との間のまたは車両タイプＦ３のコネクター接点４及び５との間の必要な電気的な接続を作り出すことである。異なる動力車タイプＦ１〜Ｆ３と診断検査装置のアダプターユニットＡＤとの間のコネクター結合部(プラグコネクション、Steckverbindung)として、全ての動力車タイプについて同一の唯一つのユニバーサルコネクター結合部ＤＳが投入される。動力車側のコネクター接点１〜６の数は、アダプター側のまたは診断検査装置側のコネクター接点１〜６の数に等しい。これらのコネクター接点１〜６が１：１に互いに連絡されている。
【００１４】
アダプターユニットＡＤは、その機能に関して及びそのピン割り当てに関してプログラミングし直し可能なモジュールＦＰＧＡ並びにユニバーサルな送信機ユニット及び（あるいは）受信機ユニットとしての六つのドライバー（Ｔ１〜Ｔ４及び二つの表示されていないドライバー）を有する。ユニバーサルコネクター結合部ＤＳのそれぞれのコネクター接点１〜６には、一つのドライバーが割り当てられている。例えば送信機ユニットとして、受信機ユニットとして、あるいは送信機ユニット兼受信機ユニットとしてドライバーを構成（コンフィギュレーション）することは、モジュールＦＰＧＡによって、コネクター接点１〜６にそれぞれ印加される信号に相応に、目下存在する動力車タイプに依存して変化可能に行われる。
【００１５】
例えば、車両タイプＦ１の信号Ｓ１は、コネクター接点３を介してアダプターユニットＡＤのドライバーＴ２に伝えられる。動力車タイプＦ１が診断されるべきであるならば、モジュールＦＰＧＡによりドライバーＴ２が受信機ユニットとして構成される。信号Ｓ１がＦＰＧＡのピンＰ７にて読み取られ、ピンＰ３を介してセントラルプロセッシングユニットＲへ出力される。例えば動力車タイプＦ１の存在の場合に信号Ｓ２がセントラルプロセッシングユニットＲからモジュールＦＰＧＡのピンＰ４３へ出力されると、モジュールＦＰＧＡがピンＰ３７を介して及び動力車タイプＦ１のために送信機ユニットとして構成されているドライバーＴ３を介して信号Ｓ２をユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネクター接点４へ転送する。
【００１６】
信号Ｓ３は、動力車タイプＦ２の存在の際にコネクター接点１を介してアダプターユニットＡＤへ送られる。信号Ｓ３はアナログのバッテリー電圧であるので、コネクター接点１に割り当てられたドライバーは除外される、または迂回される。なぜならば、ドライバーは、デジタルの信号の変換のためにだけ必要とされるからである。したがって、コネクター接点１に割り当てられたドライバーは、動力車タイプＦ２に対しては、単にモジュールＦＰＧＡのピンＰ９への信号Ｓ３のさらに先へ導くラインとしてだけ機能するように構成されている。信号Ｓ３は、モジュールＦＰＧＡからピンＰ３５を介してセントラルプロセッシングユニットＲへ転送される。
【００１７】
車両タイプＦ２の存在の場合のコネクター接点５に印加される双方向の信号Ｓ４は、アダプターユニットＡＤのドライバーＴ４を用いて処理される。それゆえ車両タイプＦ２が診断される必要があるならば、ドライバーＴ４がモジュールＦＰＧＡにより送信機ユニット兼受信機ユニットとして構成される。診断装置から車両へ伝えられる必要がある信号Ｓ４の一部は、セントラルコンピュータＲからピンＰ７９及びピンＰ２を介してドライバーＴ４を介してユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネクター接点５に伝えられる。車両から診断装置へ送信される必要がある信号Ｓ４の一部は、同様に、ドライバーＴ４を介して並びにモジュールＦＰＧＡのピンＰ４及びＰ７９を介してセントラルプロセッシングユニットＲへ送られる。
【００１８】
例えば動力車タイプＦ３が診断される必要があるならば、動力車タイプＦ１及び動力車タイプＦ２と異なって、信号Ｓ１がコネクター接点４を介して車両から診断装置へ伝えられる必要がある。アダプターユニットＡＤが動力車タイプＦ３の存在を知らせられると、コネクター接点４に割り当てられたドライバーＴ３（これは図面では送信機ユニットとして図示されている）が、受信機ユニットとして構成（コンフィグレーション）しなおされる。同様に、動力車タイプＦ３の存在の際には信号Ｓ２のために、コネクター接点５に割り当てられたドライバーＴ４が送信機ユニットとして構成しなおされる。
【００１９】
ユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネクター接点１〜６に割り当てられているドライバーを構成することは、目下存在する動力車タイプＦ１〜Ｆ３に依存して行われるので、アダプターユニットＡＤ、特にモジュールＦＰＧＡに、まさに存在する動力車タイプに関する情報が伝えられる。このために、モジュールＦＰＧＡは、例えば、特有の入力信号を受ける。当該入力信号は、セントラルプロセッシングユニットＲにおけるコントロールパネル(Bedienfeld)Ｂの手での操作によって発生させられる。しかしながら、モジュールＦＰＧＡは、診断検査装置の運転開始の最初にもユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネクター接点１〜６への当該種類の信号の印加によって、どの動力車タイプＦ１〜Ｆ３がちょうど接続されているか自動的に認識できる。
【００２０】
しかしながら、アダプターユニットＡＤは、伝えられるべき信号の電気的な性質の適合も行うことができる。例えば、動力車タイプＦ１及びＦ２の信号Ｓ１は確かにユニバーサルコネクター結合部ＤＳの同一のコネクター接点３に伝えられるだろう。それらはそれらの情報量においても同様であるだろう。しかしながらそれらの出力レベルにおいて異なるだろう。例えば、動力車タイプＦ１の信号Ｓ１は、０Ｖと１２Ｖレベルとの間の交替を行い、それに対して動力車タイプＦ２の信号Ｓ１は、０Ｖと５Ｖレベルとの間の交替を行うだろう。この場合には、コネクター接点３に割り当てられたドライバーＴ２が、例えば電圧スイッチＥ２を用いて、レベル（この場合にはこれは伝えられるべき信号Ｓ１の電気的な性質である）の適合を行うだろう。例えば、ドライバーＴ１及びＴ４には、同様に、電圧スイッチＥ１及びＥ３が付設されている。当該電圧スイッチは、必要のある場合には、レベル適合のために使用可能である。この実施例では、ドライバーＴ１、Ｔ２及びＴ４だけがこのような電圧スイッチＥ１、Ｅ２、及びＥ３を有する。なぜならば、例えばこれらのドライバーに割り当てられたコネクター接点２、３、及び５にだけ全部の異なる動力車タイプに対して信号が可能であり、レベル適合のために必須であるだろうからである。
【００２１】
伝えられるべき信号の電気的な性質は、例えば、入力切替閾値でもある。高レベルあるいは低レベルの定義のための切替閾値は、例えば動力車タイプＦ１〜Ｆ３の入力信号Ｓ２のために異なって定義されていてよい。このような入力閾値の適合のために、閾値スイッチＳＵ１及びＳＵ２がドライバー（例えばＴ３及びＴ４）と協働し得る。しかしながらまた、閾値スイッチは、ユニバーサルコネクター結合部の、信号を車両へ伝えるコネクター接点に割り当てられており且つ異なる入力切替閾値のために定義されているドライバーのためにだけ必要不可欠である。
【００２２】
また、コントロールユニットＳＧの入力部あるいは出力部における異なる内部抵抗（プルアップ、プルダウン）が電気的な性質としてまたは伝えられるべき信号の一つの電気的な性質に影響を及ぼす量としてドライバー及びモジュールＦＰＧＡを用いて考慮に入れられ得る。しかしながら、異なる内部抵抗、異なる入力切替閾値、及び異なる出力レベルは、単に伝えられるべき信号の可能な電気的な性質についての例であるにすぎない。
【００２３】
発明の本質は、この実施形態に関して、決まった信号、ここではＳ１〜Ｓ４に割り当てられた診断検査装置またはセントラルプロセッシングユニットＲの接続部をこれらの信号Ｓ１〜Ｓ４の動力車側の割り当てに依存せずにユニバーサルコネクター結合部ＤＳのコネクター接点１〜６へ、すなわちコネクター接点の信号割り当てに独立に、相応の信号Ｓ１〜Ｓ４を供給することの可能性である。このために必要な電気的な結合は、アダプターユニットＡＤによって、特にその機能に関して及び（あるいは）そのピン割り当てに関してプログラムし直され得るモジュールＦＰＧＡによって、行われる。モジュールＦＰＧＡがロジックについてコネクター接点の異なる信号割り当てを顧慮して本質的に権限をもつのに対し、構成（コンフィグレーション）し得るドライバーを用いて、異なる車両タイプに割り当てられたコントロールユニットの伝えられるべき信号の異なる電気的な性質によって発生する問題が一掃される。補足して、閾値スイッチＳＵ１及びＳＵ２、電圧スイッチＥ１〜Ｅ３、及び場合によっては別の電気的な性質に影響を及ぼす素子がドライバーに統合されていてもよく、しかし少なくともドライバーとともに機能に関するユニットを形成することを指摘しておく。
【００２４】
補足して、ドライバーを相応に構成するために、これらが相応の電気的な装備を有さねばならないことを指摘しておく。しかしながら、すべてのドライバーが同一に装備されている必要はない。一つのドライバーが例えば問題とする全ての動力車タイプによって送信機ユニットとしてだけ必要とされるならば、受信機ユニットも可能にする装備は必要ない。
【００２５】
当該実施形態によって、本発明によって単に唯一つのユニバーサルコネクター結合部が全部の動力車タイプのために使用され得ることが明らかである。さらに、自動的なアダプターユニットＡＤによって診断検査装置の操作者への親切さが明らかに高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる診断検査装置のユニバーサルなアダプターユニットとの異なる動力車タイプの協働を示す図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６    コネクター接点
ＡＤ                      アダプターユニット
ＤＳ                      ユニバーサルコネクター結合部
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３          動力車タイプ
ＦＰＧＡ                  プログラミングし直し可能なモジュール
Ｒ                        セントラルプロセッシングユニット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４    信号
ＳＧ                      コントロールユニット
【図１】
0004596575.tif 000002