Procedimiento y dispositivo para implementación de un protocolo de comunicación en una unidad de control, especialmente para aplicaciones vehiculares.

Procedimiento para programar un procedimiento de alto nivel de una unidad de control de un vehículo,

comprendiendo el vehículo una red CAN y un dispositivo, recibiendo y procesando la unidad de control primerosmensajes CAN y generando y enviando segundos mensajes CAN,

comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- asociación de un primer mensaje CAN contenido en una lista de mensajes CAN a una primera etiqueta,conteniendo dicho primer mensaje CAN un parámetro y/o un valor de una magnitud física de dichodispositivo,

- asociación de un filtro en un formato basado en modelos contenido en una lista de filtros a una segundaetiqueta,

- asociación de cada valor relativo a una magnitud física o parámetro operativo de dicho dispositivo a unatercera etiqueta,

- visualización de dicha primera, segunda y tercera etiquetas,

- primera selección de un primer mensaje CAN de dicha lista de mensajes CAN para recibirse y procesarsepor la unidad de control,

- segunda selección de uno o más filtros en un formato basado en modelos de dicha lista de filtros,comprendiendo dicho uno o más filtros una entrada y/o un segundo parámetro operativo,

- asignación de dicho primer parámetro o valor del magnitud física contenido en dicho primer mensaje CANa dicha entrada y/o segundo parámetro operativo del filtro,

- generación de un segundo mensaje CAN para enviarse por la unidad de control, comprendiendo al menosuna salida de dicho filtro como resultado de la operación realizada por dicho filtro,

- serialización bit a bit como una sucesión de todas las salidas de la totalidad de uno o más filtrosseleccionados,

estando dichas listas y dichas etiquetas almacenadas en una base de datos.

Procedimiento y dispositivo para implementación de un protocolo de comunicación en una unidad de control, especialmente para aplicaciones vehiculares.

Campo de la Invención [0001] La presente invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para la implementación de un protocolo de comunicación en una unidad de control, especialmente para aplicaciones vehiculares.

Descripción de la técnica anterior

La realización de unidades de control en el campo vehicular, y en general donde sean necesarios altos rendimientos y una alta fiabilidad, es un punto crítico en el proceso de producción, debido a la necesidad de un plazo de realización eficiente.

Cuando tienen que integrarse más unidades de control en una red de comunicación adecuada para gestionar procesos diferentes y paralelos, existe una probabilidad muy alta de que se produzcan algunos errores durante la realización de las unidades de control. En consecuencia, los periodos de prueba son particularmente prolongados y los costes son altos.

La gestión de la comunicación en las unidades de control, puede definirse en general como constituida por dos procesos fundamentales: el primero se gestiona por el dispositivo de interfaz denominado "Controlador CAN", cuando el protocolo de comunicación es del tipo CAN conocido en la técnica, y se refiere a la interconexión de bajo nivel con la red de comunicación vehicular en cuanto a la transmisión y recepción de los mensajes; el segundo, definido como intérprete/manipulador de los mensajes, tiene que interpretar los mensajes recibidos, extrayendo la información para facilitarla al Software de aplicación, y tiene que compilar los mensajes que se van a transmitir, partiendo de la información facilitada por el software de aplicación.

En la actualidad, el desarrollo del denominado intérprete/manipulador necesita la intervención de dos profesionales, concretamente el ingeniero del sistema, que define las especificaciones y las funcionalidades de los mensajes que la unidad de control tiene que gestionar, y el ingeniero de software, que traduce en el lenguaje de software apropiado las especificaciones formuladas por el ingeniero de sistemas.

En particular, el ingeniero de sistemas escribe las especificaciones de acuerdo con la estandarización del mensaje definida por el fabricante para el que trabaja, por ejemplo, de acuerdo con el protocolo J1939 del tipo conocido, mientras que el ingeniero de software tiene que implementar dicha especificación considerando las características del hardware de la unidad de control específica a programar. Por este motivo, cuando la unidad de control cambia, es necesario implementar de nuevo las funciones de nivel de la aplicación que realizan las llamadas a la función de bajo nivel, con el fin de obtener el empaquetado y desempaquetado correcto de los mensajes.

Además, cada fabricante, aunque respetando los estándares de comunicación, ha de desarrollar los mensajes CAN del propietario y una gestión específica para la identificación de los fallos y su ulterior recuperación.

Por ejemplo, en un mensaje CAN, la información se dispone en serie en una palabra de bits y cada mensaje puede tener una longitud variable, dependiendo también de cómo quiere personalizar el mensaje el fabricante, y puede comprender uno o más campos de información.

En los últimos años, el uso de software de aplicación a base de modelos comerciales ha simplificado de forma considerable la redacción de códigos de programación, pero el tiempo necesario para el desarrollo y la alta probabilidad de error son todavía un grave problema. En particular, el paquete MatLab® con la aplicación de software Simulink® de Math-Works® es un entorno de desarrollo visual que, por medio de la interconexión gráfica de bloques, permite definir el diagrama de flujo funcional y la función de transferencia de cualquier sistema, conociéndose en la técnica que la función de transferencia puede estudiarse como un filtro, y después el paquete convierte todo en código de programación.

La figura 1 de la técnica anterior muestra un ejemplo de diagrama de bloques creado en el entorno Simulink®. En general a la izquierda están las entradas, y a la derecha están la salida o salidas, de acuerdo con la trayectoria indicada por las flechas de conexión entre los bloques.

Los elementos gráficos ovalados a la izquierda generalmente indican las entradas, mientras que el rectángulo superior a la izquierda indica un parámetro de trabajo modificable del filtro, mientras que el óvalo a la derecha indica la salida del filtro.

Esta salida puede ser un parámetro de trabajo o una variable en relación a una magnitud física.

A pesar de esta simplificación considerable, la interacción con este entorno de desarrollo para la programación de unidades de control no es adecuada para profesionales que no sean particularmente expertos. Por este motivo, Está destinado a utilizarse básicamente por el ingeniero de software sin resolver los problemas en relación a la redacción de las especificaciones funcionales de acuerdo con los estándares corporativos y su ulterior implementación de acuerdo con la unidad de control específica que se va a programar.

Por lo tanto, los problemas técnicos relacionados con la complejidad de las operaciones de implementación de un protocolo de comunicación en una unidad de control, y en segundo lugar a la redacción de la documentación técnica que puede conducir a interpretaciones erróneas, que provoca una pérdida de tiempo y de dinero, están aún sin resolver. El documento US6931574 muestra analizadores de protocolo de red para capturar, analizar y mostrar gráficamente información sobre tramas de datos que se transmiten por una red. El documento EP 1551142 permite la traducción de mensajes de un primer a un segundo protocolo.

Resumen de la invención [0015] El fin de la presente invención es proporcionar un procedimiento y un dispositivo para la implementación de un protocolo de comunicación en una unidad de control, especialmente para aplicación vehicular, capaz de resolver los problemas que se han descrito anteriormente, especialmente en cuanto a la minimización del tiempo de desarrollo y de la probabilidad de error durante las operaciones de programación de la unidad de control, además de la facilitación de las operaciones de interconexión entre el ingeniero y el sistema de procesamiento.

Un objeto de la presente invención es un procedimiento para programar un procedimiento de alto nivel de una unidad de control de un vehículo, de acuerdo con la reivindicación 1.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo para programar un procedimiento de alto nivel de una unidad de control de un vehículo, adecuado para realizar el procedimiento que se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la reivindicación 10. Dicho dispositivo comprende al menos una interfaz gráfica que permite la selección de al menos un mensaje de entrada, la filtración de este mensaje de acuerdo con al menos una especificación funciona, la generación automática de una equivalencia del modelo de bloques con respecto al mensaje que se va a enviar y la conversión automática del modelo en lenguaje de programación. Las reivindicaciones dependientes describen las realizaciones preferidas de la invención, y son una parte integrante de esta descripción.

Breve descripción de las figuras

Características y ventajas adicionales de la invención serán evidentes a la luz de una descripción detallada de una realización preferida, pero no exclusiva, de un procedimiento y dispositivo para la implementación de un protocolo de comunicación en una unidad de control, que se muestra con la ayuda de los dibujos que se adjuntan a la presente, que son meramente ilustrativos y no limitativos, en los que:

La figura 1 de la técnica anterior muestra un ejemplo de diagrama de bloques del tipo basado en modelos 45 generados en el entorno Simulink®; la figura 2 muestra un modelo generado de acuerdo con el procedimiento que es objeto de la presente invención; la figura 3 muestra un ejemplo de un menú gráfico principal de un dispositivo adecuado para la implementación del procedimiento de acuerdo con la presente invención;

la figura 4 muestra un ejemplo de una primera ventana de diálogo que permite seleccionar algunos parámetros operativos de un filtro; la figura 5 muestra un ejemplo de una segunda interfaz gráfica que permite crear o modificar un mensaje, la configuración de los filtros que pueden aplicarse a las señales correspondientes a los datos contenidos en el mensaje importado.

En los dibujos, los mismos números y letras de referencia se usan para identificar... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para programar un procedimiento de alto nivel de una unidad de control de un vehículo, comprendiendo el vehículo una red CAN y un dispositivo, recibiendo y procesando la unidad de control primeros mensajes CAN y generando y enviando segundos mensajes CAN, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- asociación de un primer mensaje CAN contenido en una lista de mensajes CAN a una primera etiqueta, conteniendo dicho primer mensaje CAN un parámetro y/o un valor de una magnitud física de dicho dispositivo,

- asociación de un filtro en un formato basado en modelos contenido en una lista de filtros a una segunda etiqueta,

- asociación de cada valor relativo a una magnitud física o parámetro operativo de dicho dispositivo a una tercera etiqueta,

- visualización de dicha primera, segunda y tercera etiquetas,

- primera selección de un primer mensaje CAN de dicha lista de mensajes CAN para recibirse y procesarse por la unidad de control,

- segunda selección de uno o más filtros en un formato basado en modelos de dicha lista de filtros, comprendiendo dicho uno o más filtros una entrada y/o un segundo parámetro operativo,

- asignación de dicho primer parámetro o valor del magnitud física contenido en dicho primer mensaje CAN a dicha entrada y/o segundo parámetro operativo del filtro,

- generación de un segundo mensaje CAN para enviarse por la unidad de control, comprendiendo al menos una salida de dicho filtro como resultado de la operación realizada por dicho filtro,

- serialización bit a bit como una sucesión de todas las salidas de la totalidad de uno o más filtros seleccionados,

estando dichas listas y dichas etiquetas almacenadas en una base de datos.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la etapa de generar una equivalencia de lenguaje de programación con respecto a dicho filtro en formato basado en modelos y compilar dicha equivalencia de lenguaje de programación para ejecutarse en dicha unidad de control por medio de bibliotecas proporcionadas por el fabricante de la unidad de control.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una etapa preliminar de introducir dichos filtros y dichos mensajes CAN en dicha base de datos.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una etapa preliminar de introducir dichos primeros mensajes CAN y dichos filtros en dicha base de datos.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicha introducción de dichos primeros mensajes CAN se realiza por medio de un analizador CAN.

6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en el que una relación 1 a 1 o una relación 1 a muchos entre un primer mensaje CAN y uno o más filtros se almacena, de manera que dicha segunda selección pueda realizarse en un subconjunto de dicha lista de filtros.

7. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una información en dicho segundo mensaje CAN se añade de forma manual.

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una etapa de introducir en dicha base de datos una descripción técnica para cada filtro, comprendiendo al menos un nombre genérico de una entrada.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho nombre genérico de una entrada se reemplaza por la etiqueta de una variable o de un parámetro contenido en dicho primer mensaje CAN, cuando dicha variable se asigna a la entrada del filtro, a la que dicho nombre genérico se refiere.

10. Dispositivo para programar un procedimiento de alto nivel de una unidad de control de un vehículo que comprende un dispositivo, recibiendo y procesando la unidad de control de primeros mensajes CAN y generando y enviando segundos mensajes CAN, comprendiendo medios para realizar el procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dichos medios comprenden al menos una base de

datos, una interfaz gráfica dotada de medios de entrada de datos, medios de comando, medios de selección, permitiendo la selección de al menos un mensaje CAN de entrada, el filtrado de dicho mensaje CAN de acuerdo con al menos una especificación funcional, la generación automática de una equivalencia del modelo de bloques con respecto al segundo mensaje CAN que se enviará y la conversión automática del modelo en lenguaje de programación.

12. Programa informático que comprende medios de código de programa adecuados para realizar las etapas de cualquier reivindicación de 1 a 9, cuando dicho programa está funcionando en un ordenador.

13. Medios legibles por ordenador que comprenden un programa grabado, comprendiendo dichos medios legibles por ordenador medios de código de programa adecuados para realizar las etapas de acuerdo con las reivindicaciones de 1 a 9, cuando dicho programa está funcionando en un ordenador.