система связи для обмена данными

Формула изобретения

1. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных, причем обмен данными осуществляется между стационарными и/или мобильными объектами и/или внутри стационарного и/или мобильного объекта, а обеспечивающая возможность обмена данными коммуникационная сеть (49) связывает друг с другом линии передачи данных различных каналов связи, отличающаяся тем, что для коммуникационной сети (49) предназначен, по меньшей мере, один администратор (38) передачи данных, причем этот администратор (38) передачи данных идентифицирует тракт передачи набора (51, 56) данных между генератором (50, 57) данных и соответствующим приемником (53, 58) данных независимо от канала (32, 44, 45) связи, причем система связи содержит мобильный объект, выполненный в виде рабочей сельхозмашины (1), содержащей шину (25) CAN, а указанный администратор (38) передачи данных предназначен для указанного мобильного объекта и управляет обменом данных между генераторами (50, 57) данных и приемниками (53, 58) данных в пределах шины (25) CAN и между шиной (25) CAN и внешними генераторами (46a, 46b) данных и приемниками (46a, 46b) данных, а также содержит, по меньшей мере, один блок (31) управления с программно-аппаратным модулем (33), который с помощью первого интерфейса (40) связи непосредственно связан с шиной (25) CAN, причем блок (31) управления содержит, по меньшей мере, один дополнительный, содержащий администратор (38) передачи данных интерфейс (37) связи, который обеспечивает возможность обмена данными между шиной (25) CAN и программным модулем (36) программно-аппаратного модуля (33) блока (31) управления по стандартному протоколу в обход первого интерфейса (40) связи.

2. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.1, отличающаяся тем, что набор (51, 56) данных содержит информацию о генераторе (50, 57) данных, приемнике (53, 58) данных и канале (32, 44, 45) связи, которая является читаемой администратором (38) передачи данных, причем администратор (38) передачи данных передает набор (51, 56) данных на основе идентифицированной информации от генератора (50, 57) данных на надлежащий приемник (53, 58) данных и по предназначенному для него каналу (32, 44, 45) связи.

3. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.1, отличающаяся тем, что в тракте (32, 44, 45) передачи набора (51, 56) данных через посредство администратора (38) передачи данных генератор (50) данных становится приемником (58) данных, а приемник (53) данных становится генератором (57) данных.

4. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.3, отличающаяся тем, что

- первое устройство (65) обработки данных в качестве генератора (50) данных определяет набор (51) данных «Запросы» и передает его посредством коммуникационной сети (49) на администратор (38) передачи данных,

- администратор (38) передачи данных передает набор (51) данных «Запросы» через узел (55) связи другому устройству (66) обработки данных, функционирующему в качестве приемника (53) данных, и в этом другом устройстве (66) обработки данных генерируется ответный набор (56)данных,

- другое устройство (66) обработки данных в качестве генератора (57) данных передает ответный набор (56)данных посредством коммуникационной сети (49) на администратор (38) передачи данных,

- администратор (38) передачи данных передает ответный набор (56)данных на первое устройство (65) обработки данных, теперь функционирующее в качестве приемника (58) данных.

5. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.4, отличающаяся тем, что набор (51) данных «Запросы» и ответный набор (56)данных проходят в коммуникационной сети (49) по внешним трактам (45) связи и/или по внутренним трактам (44) связи, причем внутренние тракты (44) образуют тракты связи внутри блока (31) управления, а внешние тракты (45) связи образуют тракты связи за пределами этого блока (31) управления.

6. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.5, отличающаяся тем, что к нескольким генерирующим ответный набор (56)данных приемникам (53) возможен доступ посредством комбинации внутренних и внешних трактов (44, 45) связи.

7. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.4, отличающаяся тем, что набор (51) данных «Запросы» передается посредством администратора (38) передачи данных одному или нескольким приемникам (53) данных, а один или несколько приемников (53) данных генерируют ответный набор (56)данных.

8. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.1, отличающаяся тем, что предназначенные для рабочей сельхозмашины (1) и связанные с ее шиной (25) CAN генераторы (50, 57) данных и приемники (53, 58) данных образованы блоками (31, 31a-31x) управления, и/или, по меньшей мере, одним устройством (23) управления и ввода, и/или, по меньшей мере, одной диагностической системой (46a, 46b), причем с шиной (25) CAN могут связываться внешние относительно машины генераторы (50) данных и приемники (58) данных, предпочтительно внешние диагностические системы (46a, 46b).

9. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.1, отличающаяся тем, что программно-аппаратный модуль (33) блока (31) управления содержит электронное устройство (67) управления, и/или бортовой модуль (68) диагностики и калибровки, и/или модуль (69) телесервиса, причем администратор (38) передачи данных обеспечивает возможность обмена данными между ними по внутренним трактам (44) связи и между ними и другими блоками (31a-31x) управления и диагностическими модулями (46a, 46b) по внешним трактам (45) связи.

10. Система связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных по п.1, отличающаяся тем, что в электронном устройстве (67) управления заложены с возможностью редактирования характеристические кривые управления и регулирования соответствующего блока (31a-31x) управления и из электронного устройства (67) управления могут быть вызваны относящаяся к блоку (31a-31x) управления информация о сбоях в работе; с помощью бортового модуля (68) диагностики и калибровки могут производиться запросы информации о сбоях в работе, калибровка блоков (31a-31x) управления и изменение характеристических кривых управления и регулирования, заложенных в электронном устройстве (67) управления, а с помощью модуля (69) телесервиса могут запрашиваться данные одного или нескольких блоков (31a-31x) управления, причем запрос осуществляется автоматически через модуль (69) телесервиса.

Описание изобретения к патенту

еОбласть техники

Настоящее изобретение относится к системе связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

В настоящее время транспортные средства, такие как рабочие сельхозмашины, оснащаются множеством электронных контрольных устройств, которые обмениваются данными либо с помощью бортовых так называемых шинных систем или шин, либо посредством этих шин обмениваются данными с внешними устройствами. Помимо различных других контентов существенной составной частью этого обмена данными является контроль и регулирование рабочего режима конкретного транспортного средства и его рабочих органов, а также обеспечение самых различных контрольных функций. Применительно к области сельского хозяйства кроме оптимальной настройки эксплуатационных параметров рабочих органов рабочей сельхозмашины особое значение имеет контроль срока службы конструктивных компонентов. В зависимости от конфигурации системы генерирования и передачи данных бортовые системы датчиков машины детектируют эксплуатационные режимы машины и ее рабочих органов. В бортовых или внешних устройствах обработки данных эти эксплуатационные режимы сравниваются с заложенными в них характеристическими кривыми и/или с определенными эксплуатационными режимами и при этом генерируются результирующие данные, которые затем привлекаются для оптимизации самых различных параметров машины и ее рабочих органов. В этом отношении известны также системы, в которых с помощью так называемых бортовых или внешних диагностических систем проводится контроль срока службы определенных рабочих органов и их компонентов, а также в зависимости от структуры системы детектирования идентификация возникающих сбоев в работе и их причин или генерирование информации об ожидаемом остаточном сроке службы конструктивных компонентов.

Множество описанных функций контроля и управления выполняется, как правило, устройствами управления, которые в зависимости от их ступени в системе и уровня разработки содержат программные модули, требующие периодической актуализации. В отношении настройки эксплуатационных параметров по характеристическим кривым эта периодическая актуализация направлена на то, чтобы в зависимости от параметров убираемой массы и характерных величин эффективности рабочей сельхозмашины перепрограммировать соответствующие устройства управления, причем в простейшем случае перепрограммирование заключается в выборе заложенной в устройстве обработки данных характеристической кривой, по которой далее настраивается работа соответствующего устройства управления с новыми граничными условиями. В любом случае требуется, чтобы обмен данными осуществлялся между надлежащими соответствующими устройствами управления и устройствами обработки данных и в правильном направлении.

Согласно патентному документу DE 19849810 помимо прочего известно, что для программирования устройств управления устройства флеш-памяти структурированы таким образом, что в них заложены права доступа пользователей и серийные номера устройств управления. Когда пользователь хочет заново запрограммировать определенное устройство управления, он должен путем ввода данных и верификации идентифицировать право доступа и серийный номер конкретного устройства управления. Эти меры продиктованы прежде всего соображениями защиты связи. Вследствие этого при такой связи вначале посредством ввода идентификационных данных и их сравнения с заложенными во флеш-памяти идентификационными данными определяется конкретный путь связи, по которому на следующем шаге далее осуществляется связь между устройством управления и устройством обработки данных, например, в виде диагностического устройства. Недостаток структурированной таким образом системы связи заключается в том, что процесс всегда начинается с того, что человек, например оператор диагностического устройства, должен ввести в фиксированный канал связи данные, на основе которых только затем может осуществляться связь. Это замедляет процесс связи, привязывает его к определенному каналу связи и делает его сложным и дорогим из-за участия оператора.

Из патентного документа DE 19541816 известна система связи, в которой диагностическое устройство может связываться с блоком управления транспортного средства. Для того, чтобы блок управления мог связываться с блоками управления различных типов или различных модельных рядов одного типа транспортного средства, диагностическое устройство выполнено таким, что может посредством заложенного в кассету памяти программного управления изменять свою идентификационную характеристику и таким образом связываться с самыми различными устройствами управления. Однако эти системы обладают тем недостатком, что для каждой конкретной задачи использования, которой здесь является настройка диагностического устройства с помощью программного управления на конкретный тип транспортного средства и его блок управления, они должны содержать специфическую информацию о подлежащем диагностике блоке управления, тракте связи и виде канала связи. Это приводит, с одной стороны, к тому, что использование диагностической системы тем менее гибко, чем меньше характерных для транспортных средств пакетов программного обеспечения заложены в кассете памяти. С другой стороны, число заложенных в кассете памяти пакетов характерных данных транспортного средства значительно повышает стоимость кассеты данных.

Раскрытие изобретения

Соответственно, задачей изобретения является устранение описанных недостатков известных решений уровня техники и в особенности создание системы связи, в которой тракты связи и объем подлежащих передаче наборов данных оптимизированы таким образом, что достигается получение экономичной и эффективной системы связи универсального использования.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков, по пункту 1 изобретения.

Согласно изобретению в системе связи для обмена данными между приемниками данных и генераторами данных коммуникационная сеть, обеспечивающая возможность обмена данными, связывает друг с другом линии передачи данных различных каналов связи, причем для коммуникационной сети предназначен, по меньшей мере, один администратор передачи данных, при этом данный администратор передачи данных идентифицирует тракт передачи набора данных между генератором данных и соответствующим приемником данных независимо от канала связи. За счет этого обеспечивается оптимизация трактов связи и объем подлежащих передаче наборов данных и создается экономичная и эффективная система связи универсального использования.

В предпочтительном примере осуществления изобретения набор или наборы данных содержат информацию о генераторе данных, приемнике данных и канале связи, которая является читаемой администратором передачи данных, причем администратор передачи данных передает набор данных на основе идентифицированной информации от генератора данных на надлежащий приемник данных и по предназначенному для него каналу связи. Благодаря этому отдельный набор данных не обязан содержать информацию о конкретном тракте связи и достигается снижение количества данных, подлежащих передаче в коммуникационной сети, что при одной и той же аппаратной конфигурации сети приводит к более быстрой передаче наборов данных.

За счет того что в тракте передачи набора данных через посредство администратора передачи данных генератор данных становится приемником данных, а приемник данных становится генератором данных, дополнительно создается четкая архитектура передачи данных, что также обеспечивает эффективный обмен данными.

В предпочтительном решении по развитию изобретения

- первое устройство обработки данных в качестве генератора данных определяет набор данных «Запросы» и передает его посредством коммуникационной сети на администратор передачи данных,

- администратор передачи данных передает набор данных через узел связи другому устройству обработки данных, функционирующему в качестве приемника данных, причем в этом другом устройстве обработки данных генерируется ответный набор данных,

- другое устройство обработки данных в качестве генератора данных передает ответный набор данных посредством коммуникационной сети на администратор передачи данных и

- администратор передачи данных передает ответный набор данных на первое устройство обработки данных, теперь функционирующее в качестве приемника данных.

Таким образом, обмен данными всегда осуществляется через администратор передачи данных, так что ни один из передаваемых наборов данных не обязан содержать информацию о конкретном тракте связи, канале связи и аппаратном комплексе связи.

В предпочтительном решении по развитию изобретения администратор передачи данных предназначен для выполненного в виде рабочей сельхозмашины мобильного объекта, причем рабочая сельхозмашина содержит шину CAN, a администратор передачи данных управляет обменом данных между генераторами данных и приемниками данных в пределах шины CAN и между шиной CAN и внешними генераторами данных и приемниками данных. За счет этого обеспечивается как внутренняя связь в машине, так и внешняя связь машины, так что передаваемые в ходе обмена наборы данных не обязаны содержать информацию о конкретном тракте связи, канале связи и аппаратном комплексе связи.

В предпочтительном примере осуществления изобретения предназначенные для рабочей сельхозмашины и связанные с ее шиной CAN генераторы данных и приемники данных образованы блоками управления и/или, по меньшей мере, одним устройством управления и ввода и/или, по меньшей мере, одной диагностической системой, причем с шиной CAN могут связываться внешние относительно машины генераторы данных и приемники данных, предпочтительно внешние диагностические системы. Преимущество решения состоит в том, что коммуникационная сеть может использоваться очень гибко и не привязана к определенным рабочим сельхозмашинам, их блокам управления и к определенной диагностической системе.

В предпочтительном примере осуществления изобретения набор данных «Запросы» и ответный набор данных могут проходить в коммуникационной сети по внешним трактам связи и/или по внутренним трактам связи, причем внутренние тракты образуют тракты связи внутри блока управления, а внешние тракты образуют тракты связи за пределами этого блока управления. За счет этого коммуникационная сеть по изобретению может отвечать как на внутренние запросы данных в машине, так и на внешние запросы данных.

В зависимости от сложности запроса коммуникационная система связи по изобретению может быть структурирована таким образом, что набор данных «Запросы» передается посредством администратора передачи данных одному или нескольким приемникам данных, а один или несколько приемников данных генерируют ответный набор данных. За счет этого в коммуникационной сети может обеспечиваться формирование и обмен даже очень сложной информацией. В этом отношении преимущество имеет решение, когда к нескольким генерирующим ответный набор данных приемникам возможен доступ посредством комбинации внутренних и внешних трактов связи. При этом, например, информация от нескольких блоков управления может быть собрана не в отдельных ответных наборах данных, а в одном ответном наборе данных.

Для того чтобы помимо управления блоком управления на основе шины для выполнения им обычной функции управления и регулирования простым образом обеспечить возможность обмена данными в соответствии с изобретением, в предпочтительном примере осуществления предусмотрено, что, по меньшей мере, один блок управления содержит программно-аппаратный модуль, который с помощью первого интерфейса связи непосредственно связан с шиной CAN, причем блок управления содержит, по меньшей мере, один дополнительный, содержащий администратор передачи данных интерфейс связи, который обеспечивает возможность обмена данными между шиной CAN и программным модулем программно-аппаратного модуля блока управления по стандартному протоколу, например так называемому стандартному протоколу на основе ключевых слов, в обход первого интерфейса связи.

В следующем предпочтительном примере осуществления изобретения программно-аппаратный модуль блока управления содержит электронное устройство управления и/или бортовой модуль диагностики и калибровки и/или модуль телесервиса, причем администратор передачи данных обеспечивает возможность обмена данными между ними по внутренним трактам связи и между ними и другими блоками управления и диагностическими модулями по внешним трактам связи. Эта архитектура связи также служит для эффективного обмена наборами данных в системе связи.

Далее, в электронном устройстве управления заложены с возможностью редактирования характеристические кривые управления и регулирования соответствующего блока управления и из электронного устройства управления могут быть вызваны относящаяся к блоку управления информация о сбоях в работе; с помощью бортового модуля диагностики и калибровки могут производиться запросы информации о сбоях в работе, калибровка блоков управления и изменение характеристических кривых управления и регулирования, заложенных в электронном устройстве управления, а с помощью модуля телесервиса могут периодически запрашиваться данные одного или нескольких блоков управления, причем запрос осуществляется автоматически через модуль телесервиса. За счет этого создается система связи по изобретению, которая обеспечивает реализацию обмена данными между различными, связанными с шиной агрегатами почти для всех случаев использования.

Дальнейшие предпочтительные примеры осуществления и дополнительные решения по развитию изобретения являются предметом защиты в зависимых пунктах.

Краткий перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:

фиг.1 изображает выполненную в виде зерноуборочного комбайна рабочую сельхозмашину с системой связи по изобретению,

фиг.2 схематично изображает систему связи по фиг.1,

фиг.3 изображает блок-схему обмена данными в системе связи по фиг.2,

фиг.4 схематично изображает примеры использования системы связи,

фиг.5 схематично изображает другие примеры использования системы связи.

Осуществление изображения

На фиг.1 схематично показана рабочая сельхозмашина 1, выполненная в виде зерноуборочного комбайна 2. Спереди комбайн 2 оснащен жатвенным аппаратом 3, который известным образом связан с наклонным питателем 4. Прошедший через наклонный питатель 4 поток убранной массы 5 передается в верхней задней области наклонного питателя 4 на молотильные органы 7, которые охватываются снизу, по меньшей мере, частично подбарабаньем 6. Расположенный за молотильными органами 7 отклоняющий барабан 8 направляет выходящий сзади от молотильных органов 7 поток убранной массы 5 таким образом, что передается непосредственно на выполненное в виде клавишного соломотряса 9 сепарирующее устройство 10. На совершающем вращательные движения клавишном соломотрясе 9 поток убранной массы 5 транспортируется таким образом, что содержащееся в нем подвижное зерно 11 отделяется в нижней области клавишного соломотряса 9. Зерно 11, отделенное как на подбарабанье 6, так и на клавишном соломотрясе 9, направляется по обратному поддону 12 и подающему поддону 13 к очистному устройству 17, которое состоит из нескольких решетных уровней 14, 15 и вентилятора 16. Очищенный зерновой поток далее передается элеваторами 18 в зерновой бункер 19. В дальнейшем жатвенный аппарат 3, наклонный питатель 4, молотильные органы 7 и относящееся к ним подбарабанье 6, а также сепарирующее устройство 10, очистное устройство 17, элеватор 18 и зерновой бункер 19 будут называться рабочими органами 20 рабочей сельхозмашины 1.

Далее, рабочая сельхозмашина 1, которая может быть не только представленным здесь зерноуборочным комбайном 2, но также любой другой рабочей сельхозмашиной, такой как полевой измельчитель, тракторы с навесными орудиями, транспортные средства и другие машины, оснащена кабиной 21 транспортного средства, в которой расположено, по меньшей мере, одно устройство 23 управления и регулирования, снабженное устройством 22 отображения. С помощью этого устройства 23 управления и регулирования автоматически или по инициативе оператора 24 рабочей сельхозмашины 1 может осуществляться управление множеством процессов, которые будут подробно описаны далее. Устройство 23 управления и регулирования взаимодействует посредством так называемой шины 25 с системами 26 датчиков, которые также будут подробно описаны далее.

В целях наглядности на фиг.1 показана в качестве примера только одна система 26 датчиков, предназначенная для жатвенного аппарата 3, а другие системы 26 датчиков и их специфические исполнения будут описаны по мере надобности со ссылками на другие чертежи. Предназначенная для жатвенного аппарата 3 система 26 датчиков может известным образом содержать различные датчики давления и положения, которые обеспечивают возможность перемещения мотовила 27 в направлении стрелки 28 или поворот мотовила 27 по стрелке 29 путем подачи или сброса давления в одном или нескольких подъемных цилиндрах 30.

Для управления этими функциями для системы 26 датчиков предназначен блок 31 управления. Блок 31 управления взаимодействует с помощью проводной системы 32 или беспроводной связи с предназначенной для рабочей сельхозмашины 1 шинной системой 25, предпочтительно выполненной в виде шинной системы CAN (Controller Area Network - шина CAN, асинхронная последовательная коммуникационная шина, использующая в качестве канала передачи витую пару проводов) и далее называемой шиной 25 CAN. Блок 31 управления (представлен в увеличенном виде слева на фиг.1) выполнен таким образом, что содержит первый программно-аппаратный модуль 33, в котором заложены процессы управления и регулирования для конкретного использования, - в данном случае для управления положением мотовила 27. Программно-аппаратный модуль 33 посредством проводных систем 34 непосредственно связан с исполнительными устройствами рабочих органов 20, - здесь с подъемными цилиндрами 30 жатвенного аппарата 3, - так что команды управления от программно-аппаратного модуля 33 могут передаваться непосредственно на исполнительные устройства 30 рабочих органов 20 и наоборот, могут приниматься сигналы от соответствующей системы 26 датчиков.

Программно-аппаратный модуль 33 посредством проводной системы 32 непосредственно связан с шиной 25 CAN рабочей сельхозмашины 1, так что он может непосредственно взаимодействовать со связанными с шиной 25 устройствами 35 обработки данных, которые могут быть также другими блоками 31 управления. В рамках изобретения возможны варианты осуществления, в которых устройства 35 обработки данных расположены внутри рабочей сельхозмашины 1 или являются внешними, причем под их внешним расположением имеется в виду расположение на других мобильных или стационарных объектах, которые предпочтительно взаимодействуют посредством беспроводной связи с шиной 25 рабочей сельхозмашины 1.

В соответствии с изобретением программный модуль 36 программно-аппаратного модуля 33 снабжен интерфейсом 37 связи на программной и/или аппаратурной основе, который посредством стандартизированного протокола, например стандартного протокола на основе ключевых слов, обеспечивает возможность взаимодействия программно-аппаратного модуля 33 с шиной 25 CAN рабочей сельхозмашины 1 по типу обхода или шунтирования. В этот интерфейс 37 связи встроен администратор 38 передачи данных, который будет подробно описан далее и предназначен для оптимизации передачи данных между шиной 25 CAN и программно-аппаратным модулем 33 блока 31 управления.

На фиг.2 схематично представлена бортовая шина 25 CAN, с которой связаны множество блоков 31 управления по изобретению, причем для подробного пояснении изобретения будут выборочно описаны только некоторые из них. Крайний левый блок 31 управления соответствует описанному применительно к фиг.1 блоку 31 для управления положением мотовила 27 жатвенного аппарата 3. Блок 31а управления служит для управления числом n оборотов молотильных органов 7 и для настройки размера sw проходного зазора подбарабанья 6. Блок 31b управления предназначен, например, для регулирования скорости движения комбайна 2 в зависимости от расхода убранной массы. При этом вначале в наклонном питателе 4 с помощью известных датчиков определяется расход убранной массы 6 и в зависимости от него и имеющейся в распоряжении мощности двигателя настраивается оптимальная скорость v движения в гидравлическом приводе 39 ходовой части. В рамках изобретения возможно объединение нескольких блоков 31а-31n управления в одном блоке 31х управления. Каждый блок 31 управления снабжен уже описанным программно-аппаратным модулем 33, программный модуль 36 которого связан с шиной 25 CAN посредством интерфейса 37 связи, содержащего администратор 38 передачи данных, и соответствующей проводной системы 32.

Кроме того, каждый блок 31 управления содержит дополнительный интерфейс 40 связи на программно-аппаратной основе, с помощью которого соответствующий программно-аппаратный модуль 33 может непосредственно взаимодействовать, то есть обмениваться данными с шиной 25 CAN посредством проводной системы 32 или беспроводной связи в обход содержащего администратор 38 передачи данных интерфейса 37 связи. Кроме того, предназначенное для рабочей сельхозмашины 1 устройство 22 отображения, содержащее устройство 23 управления и регулирования, связано с шиной 25 CAN рабочей сельхозмашины 1 посредством проводной системы 32 или беспроводной связи. Кроме бортового устройства 23 управления и регулирования и различных блоков 31 управления, которые расположены в машине, с шиной 25 CAN рабочей сельхозмашины 1 могут быть связаны внешние устройства 41 обработки данных, предпочтительно известная сама по себе диагностическая система 46, как правило посредством линии 32 беспроводной передачи данных.

Описанным образом создана система 42 связи, в которой может осуществляться обмен данными между бортовыми блоками 31 управления и устройством 23 управления и регулирования и/или между ними и одним или несколькими внешними устройствами 41 обработки данных. Что касается блоков 31 управления, связь и обмен данными может осуществляться непосредственно между шиной 25 CAN и конкретным программно-аппаратным модулем 33 через соответствующий интерфейс 40 связи. Этот тракт связи используется, как правило, тогда, когда генерируемые бортовыми датчиками данные должны передаваться на внешние системы или когда различные рабочие органы 20 рабочей сельхозмашины 1 должны эксплуатироваться по характеристическим кривым управления, заложенным в блоках 31 управления или в устройстве 23 управления и регулирования. Согласно изобретению обмен данными между программно-аппаратными модулями 33 блоков 31 управления, устройством 23 управления и регулирования и одним или несколькими внешними устройствами 41 обработки данных может осуществляться также через шину 25 CAN и соответствующие интерфейсы 37 связи блоков 31 управления, с относящимися к ним администраторами 38 передачи данных.

В соответствии с изобретением этот тракт связи через администратор 38 передачи данных используется, как правило, тогда, когда на один или несколько блоков 31 управления должна быть передана новая версия программного обеспечения управления или при так называемом обновлении соответствующего блока 31 управления. В этих случаях, как правило, имеет место связь между внешними устройствами 41 обработки данных и связанными с шиной 25 CAN блоками 31 управления и/или устройством 23 управления и регулирования. Другой существенной областью применения является калибровка определенных систем 26 датчиков рабочей сельхозмашины. В этих случаях в зависимости от детектируемых параметров определяются характеристические кривые, которые описывают дальнейшую функцию управления определенного блока 31 управления или нескольких блоков, причем в предпочтительном примере осуществления эти характеристические кривые закладываются непосредственно в программно-аппаратные модули 33 блоков 31 управления. Следующим примером использования является диагностика самого блока 31 управления или диагностика управляемых этим блоком 31 исполнительных устройств 43 рабочих органов 20 и относящихся к ним систем 26 датчиков, причем здесь могут использоваться бортовые и/или внешние диагностические системы 46. Таким путем в распоряжение предоставляется диагностическая функция, которая обеспечивает детектирование возмущений, функциональных погрешностей и выхода из строя рабочих органов или прогнозов по времени вероятного выхода из строя.

Одновременно на фиг.2 схематично показаны возможные внутренние и внешние тракты 44, 45 связи в системе 42 связи по изобретению. Стрелка 44 символически представляет внутренний тракт связи внутри блока 31 управления. Стрелка 45 символически описывает внешний тракт связи между блоками 31 управления, устройством 23 управления и регулирования и внешними устройствами 41 обработки данных. В рамках изобретения возможны варианты, в которых связь может охватывать исключительно внутренние или исключительно внешние тракты 44, 45 связи или комбинацию обоих трактов 44, 45 связи. Благодаря тому что передача данных между блоками 31 управления, устройством 23 управления и регулирования и внешними устройствами 41 обработки данных осуществляется либо через беспроводные линии 47, либо через проводные линии 48 передачи данных, такие как проводные системы 32, через бортовую шину 25 и различные интерфейсы 37, 40 связи блоков 31 управления, создана коммуникационная сеть 49 различных каналов связи, а именно проводных и беспроводных каналов связи.

Фиг.3 схематично иллюстрирует прежде всего процесс связи в коммуникационной сети 49 системы 42 связи по изобретению. На первом шаге связи уже описанные блоки 31 управления, устройство 23 управления и регулирования и один или несколько внешних устройств 41 обработки данных образуют так называемые генераторы 50 данных. В зависимости от того, использует ли конкретный генератор 50 данных только внутренние или только внешние тракты 44, 45 связи или их комбинацию, генерируются внутренние и/или внешние запросы. Эти внутренние и/или внешние запросы кодируются в набор 51 данных «Запросы» и уже описанным образом по проводной системе или беспроводной связи передаются на бортовую шину 25 CAN и оттуда через протокольные интерфейсы 37 связи на администраторы 38 передачи данных в соответствии с изобретением. Администратор 38 передачи данных содержит программный модуль 52, структурированный таким образом, что администратор 38 передачи данных из полученного набора 51 данных «Запросы» может выявить или вывести генератор 50 набора 51 данных «Запросы» и одновременно соответствующий приемник 53 данных, а также конкретный канал связи. Из этой информации администратор 38 передачи данных самостоятельно определяет дальнейший тракт 54 связи к одному или нескольким внутренним или внешним так называемым узлам 55 связи, как это будет подробно описано далее, образующим доступ к одному или нескольким приемникам 53 данных по изобретению. Таким путем обеспечивается возможность того, что набор 51 данных «Запросы» не обязан содержать информации о тракте 54 связи в шине 25, так что конкретный генератор 50 данных не обязан иметь никаких специальных сведений о конкретной рабочей сельхозмашине 1 и относящейся к ней шине. 25. Помимо снижения подлежащих передаче объемов данных это приводит к возможности более универсального использования генераторов 50 данных.

На следующем шаге связи приемник 53 набора 51 данных «Запросы» генерирует ответный набор 56 данных, причем в зависимости от вида тракта 44, 45 связи генератора 50 данных и содержания набора 51 данных «Запросы» приемник 53 данных настраивается на внутренний или внешний тракт 44, 45 связи и может быть образован блоками 31 управления, устройством 23 управления и регулирования и/или одним или несколькими внешними устройствами 41 обработки данных. После генерирования ответного набора 56 данных приемником 53 данных он, теперь уже в качестве генератора 57 данных, передает этот ответный набор 56 данных через шину 25 CAN и соответствующий интерфейс 37 связи вновь на администратор 38 передачи данных по изобретению. Программный модуль 52 администратора идентифицирует из ответного набора 56 данных приемник 58 данных, который теперь уже образован первоначальным генератором 50 набора 51 данных «Запросы». При этом ответный набор 56 данных получает точно тот генератор 50 данных, который раньше генерировал набор 51 данных «Запросы» и которым могут быть внешнее устройство 41 обработки данных, блок 31 управления или устройство 23 управления и регулирования. По аналогии с передачей набора 51 данных «Запросы» администратор 38 передачи данных для ответного набора 56 данных самостоятельно определяет из содержащейся в нем информации канал связи и тракт 54 связи от нового генератора 57 данных к соответствующему приемнику 58 данных без необходимости для ответного набора 56 данных содержать специальную информацию о канале и тракте связи к соответствующему приемнику 58 данных, который первоначально был генератором 50 данных. За счет этого обеспечивается небольшая величина ответного набора 56 данных и, соответственно, быстрая передача данных.

Генераторы 50 наборов 51 данных «Запросы», которые одновременно получают ответные наборы 56 данных в качестве приемников 58 данных, а также приемники 53 наборов 51 данных «Запросы», которые одновременно генерируют ответные наборы 56 данных в качестве генераторов 57 данных, могут быть предназначены для мобильных или стационарных объектов в качестве бортовых и/или внешних устройств 65, 66 обработки данных. В роли мобильного устройства в данном случае выступает, например, выполненная в виде зерноуборочного комбайна 2 рабочая сельхозмашина 1 или мобильная диагностическая система 46, а стационарный объект может быть выполнен, например, в виде центральной дистанционной диагностической системы 46. В описываемом примере осуществления устройства 65, 66 обработки данных образованы блоками 31 управления и/или устройством 23 управления и регулирования и/или внешними устройствами 41 обработки данных. В зависимости от того, которое из устройств выполняет функцию генератора 50, 57 данных, а которое - функцию приемника 53, 58 данных, различные устройства 65, 66 обработки данных относятся к мобильному или стационарному объекту в качестве бортового или внешнего устройства.

На фиг.4 показана схема действия системы связи 42 на конкретных примерах. По аналогии со схемой по фиг.2 с бортовой шиной 25 взаимодействуют блоки 31, 31а управления, диагностическая система 46а, которая связана с шиной 25 проводной системой 32, и дополнительная диагностическая система 46b, которая предпочтительно предназначена для так называемой дистанционной диагностики, причем в этом случае соединение 32 с бортовой шиной 25 осуществляется беспроводной связью.

Для визуального представления структуры связи на фиг.4 выбран блок 31 управления, показанный в виде блок-схемы. Программно-аппаратный модуль 33 блока содержит электронное устройство 67 управления, так называемый бортовой модуль 68 диагностики и калибровки и так называемый модуль 69 телесервиса. В электронном устройстве 67 управления могут записываться и редактироваться характеристические кривые управления и регулирования данного блока 31 управления, а также вызываться данные о сбоях в его работе. С помощью бортового модуля 68 диагностики и калибровки оператор 24 рабочей сельхозмашины 1 может, например, посредством показанного на фиг.2 устройства 23 управления и регулирования генерировать набор 51 данных «Запросы», который в данном случае содержит либо запрос данных о сбоях в работе, либо калибровку блока управления и связанное с ней изменение характеристических кривых, заложенных в электронном устройстве 67 управления. Модуль 69 телесервиса также генерирует набор 51 данных «Запросы», который содержит периодически запрашиваемые данные, такие как расход топлива или загрузка двигателя и другие, причем генерирование этого набора 51 данных «Запросы» производится модулем 69 телесервиса автоматически без непосредственного вмешательства оператора 24 рабочей сельхозмашины 1. Поскольку наборы 51 данных «Запросы» могут генерироваться только бортовым модулем 68 диагностики и калибровки и модулем 69 телесервиса блока 31 управления, эти два модуля 68, 69 образуют так называемый мастер 70 протокола. Электронное устройство 67 управления, генерирующее ответный набор 56 данных, образует так называемый подчиненный компонент 71 протокола. В целях упрощения в дальнейшем на фиг.4 другой блок 31а управления представлен только своим электронным устройством 67 управления.

В соответствии с изобретением каждый блок 31 управления снабжен администратором 38 передачи данных, который управляет обменом данными внутри блока 31 управления по так называемым внутренним трактам 44 связи и/или за пределами блока 31 управления по внешним трактам 45 связи между блоками 31, 31а управления, а также различными диагностическими системами 46а, 46b. Как уже было описано, содержащий администратор 38 передачи данных интерфейс 37 связи осуществляет связь посредством определенного протокола, например так называемого протокола на основе ключевых слов. Кроме того, каждый блок управления известным образом снабжен драйвером 72 шины CAN, который обеспечивает возможность связи данного блока 31 управления с бортовой шиной 25 CAN. Из множества возможных примеров связи далее будут описаны существенные примеры.

При связи между блоками 31, 31а управления и внешними диагностическими системами 46а, 46b внешние диагностические системы 46а, 46b генерируют наборы 51 данных «Запросы», которые могут содержать либо новые подлежащие инсталляции пакеты программного обеспечения для настройки характеристических кривых для отдельных блоков 31 управления, либо запросы данных о сбоях в работе. Наборы 51 данных «Запросы» передаются через бортовую шину 25 на блок или блоки 31, 31а управления. В соответствующем блоке 31 управления администратор 38 передачи данных принимает набор 51 данных «Запросы» и идентифицирует генератор 50 данных, в данном случае конкретную диагностическую систему 46а, 46b, и приемник 53, в данном случае устройство 67 управления соответствующего блока 31 управления, независимо от канала связи, то есть проводной передачи данных, телефонной связи или радиосвязи. Далее в соответствующем блоке 31, 31а управления генерируется ответный набор 56 данных, который содержит либо запрошенные данные о сбоях в работе, либо подтверждение успешной инсталляции программного обеспечения. Далее ответный набор 56 данных вновь через соответствующий администратор 38 передачи данных передается на соответствующую диагностическую систему 46а, 46b. При передаче ответного набора 56 данных прежний генератор 50 данных становится приемником 58 данных, а прежний приемник 53 данных становится генератором 57 данных.

Другой пример использования иллюстрируется фиг.5 и представляет ситуацию, когда оператор 24 рабочей сельхозмашины 1 хочет запросить информацию о сбоях в работе или предпринять калибровку блоков 31 управления и связанное с ней изменение характеристических кривых управления и регулирования, заложенных в электронном устройстве 67 управления. В этом случае оператор 24 рабочей сельхозмашины 1 генерирует набор 51 данных «Запросы», В простейшем случае это осуществляется посредством показанного на фиг.2 устройства 23 управления и регулирования. Таким же образом, как и в описанном выше примере, этот набор 51 данных «Запросы» передается через соответствующий администратор 38 передачи данных от бортового модуля 68 диагностики и калибровки на электронное устройство 67 управления соответствующего блока 31 управления. В зависимости от того, должны ли редактироваться характеристические кривые управления и регулирования или запрашиваться данные о сбоях в работе, электронное устройство 67 управления генерирует ответный набор 56 данных, который посредством администратора 38 передачи данных затем вновь передается на бортовой модуль 68 диагностики и калибровки и отображается для оператора 24 рабочей сельхозмашины 1, например, с помощью устройства 22 отображения, относящегося к устройству 23 управления и регулирования. В рамках изобретения возможно наличие не показанного здесь устройства отображения, предназначенного для блока 31 управления, так что ответный набор 56 данных может отображаться непосредственно на блоке 31 управления.

В том случае, когда посредством бортового модуля 68 диагностики и калибровки должна осуществляться только калибровка блоков 31 управления, связь может быть структурирована таким образом, что набор 51 данных «Запросы» передается от бортового модуля 68 диагностики и калибровки блока 31 управления на его администратор 38 передачи данных и дальнейшая связь с бортовыми модулями 68 диагностики и калибровки других блоков 31а управления осуществляется исключительно по внешним трактам 45 связи. Такой случай использования всегда имеет место, когда изменение или настройка характеристической кривой одного блока 31 управления оказывает влияние на характеристические кривые других блоков 31а управления.

Следующий случай использования представляет связь между модулем 69 телесервиса и бортовым модулем 68 диагностики и калибровки того же самого блока 31 управления или бортовыми модулями 68 диагностики и калибровки других блоков 31 управления. Эта связь имеет место тогда, когда необходима передача периодически или разовым образом запрашиваемых данных, таких как расход топлива или загрузка двигателя.