Procedimiento para el control de un sistema de bus con al menos dos usuarios,

en el que un primer usuariotransmite de forma periódica un mensaje de referencia en al menos un intervalo de tiempo predeterminable a travésdel sistema de bus, en el que el mensaje de referencia es activado a través de una información de tiempo dedisparo, cuando una información de tiempo alcanza un valor de tiempo presente de una marca de tiempo asociada ala información de disparo, caracterizado porque el valor de tiempo presente de la marca de tiempo se modifica de talforma que cuando se alcanza el valor de tiempo modificado de la marca de tiempo a través de la información detiempo, se realiza un desplazamiento temporal de la información de disparo y en el caso de mensajes de referenciasiguientes, se activa la información de disparo cuando se alcanza el valor de tiempo presente inalterado de la marcade tiempo.

Procedimiento y dispositivo para el control de un sistema de bus así como sistema de bus correspondiente

Estado de la técnica

La invención parte de un procedimiento y de un dispositivo para el control de un sistema de bus así como de un sistema de bus correspondiente con al menos dos usuarios, en el que un primer usuario transmite de forma repetida un mensaje de referencia al menos a un intervalo de tiempo predeterminable a través del sistema de bus de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones independientes.

Un mensaje de referencia de este tipo para la generación de ciclos de base en el marco de una comunicación controlada por tiempo sobre un sistema de bus se utiliza, por ejemplo, en FlexRay o también en TTCAN. Tales sistemas de bus son necesarios, puesto que la conexión en red de aparatos de control, instalaciones de detección e instalaciones de actuación se ha incrementado drásticamente en los últimos años en la construcción de automóviles modernos o también en la construcción de máquinas, en particular en el campo de las máquinas herramientas como también en la automatización. En este caso se pueden conseguir efectos de sinergia a través de la distribución de funciones sobre varios aparatos de control. La comunicación entre diferentes estaciones de tales sistemas distribuidos tiene lugar, por lo tanto, cada vez más a través de un sistema de bus. El tráfico de comunicaciones sobre el sistema de bus, mecanismos de acceso y recepción así como tratamiento de errores se regulan a través de un protocolo.

El protocolo, establecido por ejemplo en el sector de automóviles, es CAN (Controller Area Network) . Éste es un protocolo controlado por acontecimiento, es decir, que las actividades de protocolo como la emisión de un mensaje son iniciadas a través de acontecimientos, que tienen su origen fuera del sistema de comunicaciones, Por lo tanto, en este caso se trata de un sistema de bus controlado por acontecimientos, que se puede activar especialmente también a través de acontecimientos externos. De esta manera, el protocolo CAN es muy flexible y, por lo tanto, es posible sin problemas una adición de otros usuarios y mensajes.

Un principio alternativo para la comunicación espontánea, controlada por acontecimientos, es el principio puramente controlado por el tiempo. Todas las actividades de comunicación sobre el bus son estrictamente periódicas. Las actividades de protocolo como la emisión de un mensaje solamente son activadas a través del transcurso de un tiempo válido para todo el sistema de bus. El acceso al medio se basa en la división de intervalos de tiempo, en los que un sensor tiene zona de emisión exclusiva. El protocolo es comparativamente inflexible, solamente es posible una adición de nuevos nodos cuando ya previamente se han dejado libres los intervalos de tiempo correspondientes. Esta circunstancia fuerza a establecer las secuencias de mensajes ya antes de la puesta en funcionamiento. Por lo tanto, en este caso, se crea un itinerario, que debe cumplir los requerimientos de los mensajes con respecto a la tasa de repetición, redundancia, líneas límites, etc. El posicionamiento de los mensajes debe adaptarse en este caso a las aplicaciones dentro de los periodos de emisión, que producen los contenidos de los mensajes para mantener al mínimo las latencias entre aplicación e instante de la emisión. Si no se realizase esta sincronización se destruiría la ventaja de la transmisión controlada por el tiempo, es decir, la inestabilidad mínima de la latencia durante la emisión del mensaje en el bus. Por lo tanto, se plantean altos requerimientos a las herramientas de planificación en el principio puramente controlado en el tiempo.

El principio de solución mostrado en el Proyecto de Norma ISO 11898-4 de 2003 (ISO/TC 22/SC3) de una Red deÁrea de Controlador controlada por tiempo, la llamada TTCAN (Time Triggered Controller Area Network) cumple los requerimientos esbozados anteriormente de una comunicación controlada por tiempo así como los requerimientos de una cierta medida de flexibilidad. La TTCAN cumple esto a través de la formación de rondas de comunicaciones, los llamados ciclos de base (Basis Cycle) a través de la emisión de un mensaje de referencia a través del indicador de tiempo, el llamado Time Master. Estos ciclos de tiempo son divididos entonces, por su parte, en las llamadas ventanas de tiempo exclusivas para mensajes periódicos de determinados usuarios de la comunicación y en las llamadas ventanas de tiempo de arbitraje para mensajes espontáneos de varios usuarios de la comunicación.

Por lo demás, se parte de una red TTCAN como sistema de bus, en la que esto no debe entenderse como limitación con respecto al objeto posterior de la invención. En su lugar, el objeto de la invención explicada más adelante se puede aplicar también en otros sistemas de bus comparables, como por ejemplo Flex Ray.

En tales sistemas se determina la ronda de comunicación como ya se ha mencionado a través de un ciclo de base, es decir, a través de un indicador de tiempo o un primer usuario, que transmite de forma repetida un mensaje de referencia al menos a un intervalo de tiempo predeterminable sobre el sistema de bus, siendo activado el mensaje de referencia a través de una información de activación temporal, cuando una información de tiempo alcanza una marca de tiempo asociad a la información de activación. La información de tiempo en la TTCAN es, por ejemplo, el tiempo del ciclo o Cycle Time, que está predeterminado a través del tiempo local, es decir, la hora local del indicador

de tiempo o del Time Master, así como a través del mensaje de referencia. Si se alcanza una marca de tiempo determinada a través de esta información de tiempo, es decir, el tiempo del ciclo del TTCAN, entonces cuando se alcanza esta marca de tiempo se activa siempre un disparador, para iniciar el mensaje de referencia respectivo. De esta manera, el maestro de tiempo predetermina en el sistema de bus el tiempo para el sistema de bus de acuerdo con el ciclo de base. Si debe realizarse un desplazamiento de un ciclo de base de este tipo, entonces, por ejemplo, el protocolo TTCAN ofrece la posibilidad de desplazar la comunicación a través de la colocación de un bit en un mensaje de referencia de este tipo. Un desplazamiento de este tipo es especialmente necesario para sincronizar, por ejemplo, el TTCAN-BUS, por ejemplo cuando en el TTCAN se utiliza la opción Event-Synchronised Time Triggered Communication. No obstante, a tal fin son necesarias dos acciones en el TTCAN de acuerdo con ISO 11 898-4. Por una parte, el maestro de temo o Host debe colocar un bit, el llamado bit Next_is_Gap en el mensaje de referencia, para esperara continuación hasta que ha comenzado el intervalo de tiempo correspondiente, el Time-Gap, en el que se mantiene la comunicación, para iniciar de nuevo entonces el siguiente mensaje de referencia sincronizado a través de la activación del disparador de tiempo. Pero de esta manera el maestro de tiempo o también la base de tiempo externa, especialmente un Host-Controller, no puede realizar tal desplazamiento o sincronización con un único acceso, sino que debe esperar a reconocimientos, es decir, el mensaje de referencia con el bit Next_is_Gap y el comienzo del Time Gap. Además, con este procedimiento solamente se puede alargar un ciclo de base, es decir, un Basis Cycle, pero no se puede acortar.

Por lo tanto, se plantea el cometido de mejorar el desplazamiento del ciclo de base, especialmente para la sincronización con una base de tiempo externa, como por ejemplo un Host-Controller o también un segundo sistema de bus o usuario de un segundo sistema de bus con respecto al acceso y la flexibilidad.

Ventajas de la invención

Para la solución de este cometido, la invención muestra un procedimiento para el control de un sistema de bus así como un sistema de bus correspondiente con al menos dos usuarios, en el que un primer usuario transmite de forma repetida un mensaje de referencia en al menos un intervalo de tiempo predeterminable a través del sistema de bus, en el que el mensaje de referencia es activado a través de una información de disparo temporal, cuando una información de tiempo alcanza una marca de tiempo asociada a las informaciones de disparo, en el que de manera más ventajosa la marca de tiempo se modifica al menos una vez de tal manera que cuando se alcanza la marca de tiempo modificada a través de la información de tiempo se realiza un desplazamiento temporal de la información de disparo.

De esta manera, se... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el control de un sistema de bus con al menos dos usuarios, en el que un primer usuario transmite de forma periódica un mensaje de referencia en al menos un intervalo de tiempo predeterminable a través del sistema de bus, en el que el mensaje de referencia es activado a través de una información de tiempo de disparo, cuando una información de tiempo alcanza un valor de tiempo presente de una marca de tiempo asociada a la información de disparo, caracterizado porque el valor de tiempo presente de la marca de tiempo se modifica de tal forma que cuando se alcanza el valor de tiempo modificado de la marca de tiempo a través de la información de tiempo, se realiza un desplazamiento temporal de la información de disparo y en el caso de mensajes de referencia siguientes, se activa la información de disparo cuando se alcanza el valor de tiempo presente inalterado de la marca de tiempo.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el valor de tiempo presente de la marca de tiempo se modifica a través de adición o sustracción con un valor de marca de tiempo.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el valor de tiempo presente de la marca de tiempo se modifica por multiplicación o división por un valor de marca de tiempo.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el valor de tiempo presente de la marca de tiempo es variable solamente dentro de un intervalo de tiempo predeterminable.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la información de tiempo representa una medida para el intervalo de tiempo entre dos mensajes de referencia como tiempo del ciclo del sistema de bus.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de bus es un sistema de bus TTCAN según ISO 11898-4.

7. Dispositivo para el control de un sistema de bus con al menos dos usuario, en el que un primer un primer usuario transmite de forma repetida un mensaje de referencia en al menos un intervalo de tiempo predeterminable a través del sistema de bus, en el que están contenidos primeros medios, que activan el mensaje de referencia a través de una información de disparo temporal, cuando una información de tiempo alcanza un valor de tiempo presente de una marca de tiempo asociada a la información de disparo, caracterizado porque están contenidos segundos medios de tal manera que el valor de tiempo presente de la marca de tiempo se modifica de tal manera que en el caso de que se alcance el valor de tiempo modificado de la marca de tiempo a través de la información de tiempo, se realiza un desplazamiento temporal de la información de disparo y en el caso de mensajes de referencia siguientes, se activa la información de disparo cuando se alcanza el valor de tiempo presente inalterado de la marca de tiempo.

8. Sistema de bus con al menos dos usuarios, con un dispositivo para el control del sistema de bus, en el que un primer usuario transmite de forma repetida un mensaje de referencia en al menos un intervalo de tiempo predeterminable a través del sistema de bus, en el que están contenidos primeros medios, que activan el mensaje de referencia a través de una información de disparo temporal, cuando una información de tiempo alcanza un valor de tiempo presente de una marca de tiempo asociada a la información de disparo, caracterizado porque están contenidos segundos medios de tal manera que el valor de tiempo presente de la marca de tiempo se modifica de tal manera que en el caso de que se alcance el valor de tiempo modificado de la marca de tiempo a través de la información de tiempo, se realiza un desplazamiento temporal de la información de disparo y en el caso de mensajes de referencia siguientes, se activa la información de disparo cuando se alcanza el valor de tiempo presente inalterado de la marca de tiempo.