Sistema de bus, especialmente para una instalación de automatización domótica.

LA INVENCION SE REFIERE A UN SISTEMA BUS, CON UN BUS DE DATOS PARA TRANSMISION DE SEÑALES ENTRE AL MENOS DOS MODULOS QUE PUEDEN SER ACOPLADOS CON EL BUS DE DATOS, ESPECIALMENTE SISTEMA BUS DE UN EQUIPO DE AUTOMATIZACION DOMESTICO. SE HA PREVISTO, QUE EL BUS DE DATOS

(4) ESTE ACOPLADO CON AL MENOS UN MODULO DE FUNCIONAMIENTO (12), QUE MUESTRA UN BANCO DE DATOS (10), Y CON AL MENOS UNA UNIDAD DE SERVICIO (14,16,18) QUE MUESTRA AL MENOS UN SENSOR Y/O AL MENOS UN ACTUADOR, DONDE EL MODULO DE FUNCIONAMIENTO (12) MUESTRA UN ACCESO LIBRE DE INTERRUPCION SOBRE EL BUS DE DATOS (4).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E99104457.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POSTFACH 30 02 20 70442 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: ROEHLK, HERMANN, PETERS, OLIVER, AMANN, MICHAEL, ULLMANN, STEFAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas,... > G05B19/418 (Control total de una fábrica, es decir, control centralizado de varias máquinas, p. ej. control numérico directo o distribuido (DNC), sistemas de fabricación flexibles (FMS), sistemas de fabricación integrados (IMS), fabricación integrada por computador (CIM))
  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas,... > G05B19/042 (que utilizan procesadores digitales (G05B 19/05 tiene prioridad))
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Sistema de bus, especialmente para una instalación de automatización domótica.

Fragmento de la descripción:

Sistema de bus, especialmente para una instalación de automatización domótica

La invención se refiere a un sistema de bus, especialmente para una instalación de automatización domótica, con las características mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para el funcionamiento del sistema de bus con las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 14.

Estado de la técnica

Se conocen diferentes sistemas de automatización domótica. Tales sistemas de automatización domótica conectan diferentes instalaciones funcionales en una casa o en una vivienda, por ejemplo la iluminación, los accionamientos de las persianas, la calefacción, la instalación de alarma e instalaciones similares. Los sistemas conocidos presentan una transmisión separada de señales para el control y para la alimentación de energía.

Se puede realizar una alimentación de las señales de control, por ejemplo, a través de una conducción de línea separada (TP, Twisted Pair), una modulación de la señal sobre la alimentación de energía (PL, Power Une) o a través de señales de radio (RF, Radio Frecuencia) o Infrarrojos. Se conocen, además, sistemas, que utilizan una línea de corriente alterna de 230 voltios como línea de datos. En este caso se superpone una señal de alta frecuencia modulada a la tensión alterna de 50 Hz, de manera que no son necesarias ya líneas de control separadas. Los sistemas de automatización domótica conocidos son controlados de una manera centralizada a través de un llamado bus, que conduce las señales de control hacia los módulos de mando Individuales y proporciona una asociación correcta a los destinatarios respectivos.

Además de los sistemas controlados de forma centralizada, se conocen también sistemas controlados de forma descentralizada. Ambos sistemas tienen en común que los actuadores son activados a través de sensores, lo que se realiza en los sistemas controlados de forma descentralizada a través de una conexión directa y en los sistemas controlados de forma centralizada a través de una lógica de control central. Los terminales aptos para el sistema (actuadores) deben presentar un llamado acoplador de bus, que posibilita una conexión con el bus. En un sistema descentralizado, como por ejemplo el ElB (European Installation Bus), durante la instalación y la puesta en funcionamiento se programan los acopladores del bus con programas especiales y con relaciones de comunicación específicas. En los sistemas de bus conocidos se trata en este caso de aparatos de montaje en serie para un montaje de carrilles de perfil de sombrero según DIN así como de aparatos para el montaje en canales de cables.

En los sistemas conocidos es un inconveniente una programación complicada en el caso de una ampliación con un terminal nuevo (actuador). En los sistemas conocidos, éste es instalado la mayoría de las veces y también es puesto en funcionamiento por un instalador. Todas las modificaciones solamente pueden ser realizadas por un instalador Instruido.

El documento EP 0 802 465 A3 publica un electrodoméstico, que se puede conectar a través de una interfaz dispuesta junto o en el electrodoméstico a un sistema de bus guiado hacia varios electrodomésticos y que puede ser controlado por un único ordenador de control central. En el documento US 5.572.438 se describe un sistema de gestión de energía y de automatización domótica. El documento US 5.648.917 publica un circuito para la supervisión de aparatos con una base de datos distribuida.

Ventajas de la invención

El sistema de bus según la invención, especialmente para una Instalación de automatización domótica, con las características mencionadas en la reivindicación 1 presenta la ventaja de una variabilidad grande, en la que un usuario, especialmente un cliente final privado, tiene en cualquier momento la posibilidad de ampliar y/o modificar un sistema existente con poco gasto. A diferencia de los sistemas conocidos, en los que es necesario, en general, un Instalador instruido para llevar a cabo una ampliación o una modificación, en el sistema de bus según la invención un usuario puede realizar por sí mismo sin problemas todas las programaciones necesarias para una ampliación. En este caso se pueden conmutar y controlar terminales y se puede consultar su estado, lo que permanece visible y transparente en cualquier momento para el usuario.

Especialmente a través de una comunicación clara y concisa entre los terminales, las llamadas unidades de mando, y un módulo funcional se puede incrementar la simplicidad del sistema. Así, por ejemplo, un módulo funcional central presenta una base de datos, cuyo contenido es distribuido sobre las diferentes unidades de mando a través de un bus de datos de tal manera que en el caso de que se modifiquen los contenidos de los datos, estas unidades de mando pueden disponer en cualquier momento de una existencia actualizada de los datos. De esta manera, se obtiene una distribución redundante de los datos memorizados en la base de datos, es decir, una seguridad elevada de la existencia de datos contra pérdida y/o contra destrucción. En este caso, es especialmente ventajoso que una unidad de mando conectada nueva solamente requiere un gasto de instalación mínimo, puesto que a través de la actualización automática de la existencia de datos a partir del módulo funcional, éste está Inmediatamente preparado

para el empleo.

Por una unidad de mando o bien un terminal se entiende en este contexto también un módulo colocado en un lugar seleccionado en un edificio o en una vivienda, que puede presentar, por ejemplo, un sensor Individual y cuyas señales son puestas a la disposición del módulo funcional en forma de datos digitales a través de un bus de datos. Una unidad de mando o bien un terminal puede contener de la misma manera un actuador, por ejemplo para el control de una persiana de una ventana, o varios sensores y/o actuadores. Por el módulo funcional se entiende en este contexto una unidad de cálculo central con una base de datos, que evalúa todos los datos suministrados por las unidades de mando individuales y que activa los actuadores en función de los datos de los sensores así como de un programa previamente establecido por un usuario. Además, se contemplan como actuadores generadores de señales de alarma en un abonado externo del bus, como por ejemplo servicios de vigilancia, puestos de alarma de incendios y otras instalaciones.

Por medio de una estructura de la base de datos a partir de una pluralidad de unidades lógicas pequeñas, las llamadas unidades de datos (DE), donde a cada unidad están asociados, por así decirlo, indicadores de estado o bien Indicadores de actualización, se reduce al mínimo la transmisión necesaria de datos, es decir, que con velocidades reducidas de la transmisión de datos se lleva a cabo una compensación rápida de los datos entre el módulo funcional y las diferentes unidades de mando. En este caso es ventajoso que una unidad de mando puede leer en primer lugar los indicadores de actualización y solamente tiene que obtener entonces los conjuntos de datos modificados.

Además, es ventajoso que a través de una identificación simplificada de datos inconsistentes se garantiza una reducción de la carga del bus así como una elevada seguridad funcional. Por medio de la utilización de un conjunto de instrucciones, que posibilita modificar los datos de una manera controlada, es posible una modificación en cualquier momento en el funcionamiento continuo del sistema. Para una realización de este tipo se pone a disposición un decodificador de instrucciones, que puede basarse en las rutinas existentes del sistema y puede conseguir, a través de un conjunto de instrucciones, una independencia de la...

 


Reivindicaciones:

1.- Sistema de bus, con un bus de datos para la transmisión de señales entre al menos dos módulos que pueden ser acoplados con el bus de datos, especialmente un sistema de bus de una instalación de automatización domótica, en el que el bus de datos (4) está acoplado con al menos un módulo funcional (12) y con al menos una unidad de mando (14, 16, 18) que presenta al menos un sensor y/o al menos un actuador, en el que el módulo funcional (12) presenta un acceso sin interrupción al bus de datos (4), en el que el módulo funcional (12) presenta una base de datos (10), en el que en la base de datos (10) están depositadas descripciones de propiedades adicionales del aparato, caracterizado porque las unidades de mando (14, 16, 18) y el módulo funcional (12) disponen de un protocolo de acceso, que permite en cada instante siempre solamente a una unidad de mando (14, 16, 18) un acceso a la base de datos (10).

2.- Sistema de bus según la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo funcional (12) está integrado en una unidad de mando (14, 16, 18).

3.- Sistema de bus según la reivindicación 2, caracterizado porque la al menos una unidad de mando (14, 16, 18) está acoplada a través de un acoplador de bus (6) con el bus de datos (4).

4.- Sistema de bus según la reivindicación 3, caracterizado porque al menos un acoplador de bus (6) y la al menos una unidad de mando (14, 16, 18) están acoplados a través de una comunicación sin hilos (7).

5.- Sistema de bus según la reivindicación 4, caracterizado porque la comunicación sin hilos (7) está establecida a través de una transmisión infrarroja o a través de una transmisión de ondas de radio.

6.- Sistema de bus según la reivindicación 3, caracterizado porque el acoplador de bus (6) y la unidad de mando (14, 16, 18) están acoplados entre sí a través de una línea de dos hilos o a través de un conductor de guía de ondas.

7.- Sistema de bus según la reivindicación 6, caracterizado porque cada unidad de mando (14, 16, 18) presenta un acceso sin interrupción al bus de datos (4).

8.- Sistema de bus según la reivindicación 6, caracterizado porque el módulo funcional (12) presenta un acceso libre de interrupción al bus de datos (4).

9 - Sistema de bus según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada unidad de mando (14, 16, 18) dispone de un circuito de microcontrolador, que pone a disposición de forma centralizada todos los ajustes y datos específicos para todas las unidades de mando (14, 16, 18).

10.- Sistema de bus según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo funcional (12) presenta elementos de representación para la visualización de un estado de funcionamiento, de un estado de error y/o de un estado de comunicación.

11.- Sistema de bus según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo funcional (12) presenta elementos de mando para influir en el estado actual de funcionamiento y/o para influir en el estado actual de la comunicación.

12.- Sistema de bus según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la base de datos (10) presenta una memoria no volátil.

13.- Sistema de bus según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la base de datos (10) presenta una memoria programable.

14.- Procedimiento para el funcionamiento de un sistema de bus de una instalación de automatización domótica según una de las reivindicaciones anteriores para la comunicación entre al menos un módulo funcional (12) y al menos una unidad de mando (14, 16, 18) y para la transmisión de señales de datos entre éstos, caracterizado porque las unidades de mando (14, 16, 18) y el módulo funcional (12) disponen de un protocolo de acceso, que permite en cualquier instante siempre sólo un acceso a una base de datos (10) en el módulo funcional (12) a través del bus de datos (4) a una unidad de mando (14, 16, 18).

15.- Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque cada una de las al menos una unidad de mando (14, 16, 18) recibe una autorización de comunicación antes de la comunicación con el módulo funcional (12).

16.- Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque para la asignación de una autorización de comunicación, una de las unidades de mando (14, 16, 18) emite una consulta (Request) a través del bus de datos (4) hacia el módulo funcional.

17.- Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque el módulo funcional (12) emite una liberación hacia la unidad de mando de consulta (14, 16, 18), cuando no se comunica precisamente con otra de las unidades

de mando.

18.- Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque el módulo funcional (12) emite una instrucción de rechazo hada la unidad de mando de consulta (14, 16, 18), cuando se comunica precisamente con otra de las unidades de mando.

19.- Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la existencia de datos de la

base de datos (10) está dividida en unidades de datos pequeñas (DE), que están provistas en cada caso con un distintivo de estado (indicador de actualización).

20.- Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque una unidad de datos (DE), en el caso de una modificación de la existencia de datos, dispone de una identificación para la unidad de mando (12, 14, 16).

21- Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque cada una de las unidades de mando (14, 16, 18)

puede consultar de una manera permanente la existencia de datos actual y/o actualizada a partir del módulo

funcional (12).

22 - Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque cada una de las unidades de mando puede determinar cualquier unidad de datos modificada (DE) y puede entonces recargarla separadamente.