Bus de datos, especialmente en vehículos automóviles.

Bus de datos, especialmente en vehículos automóviles y en la técnica de la automatización,

con abonados de bus esclavos que ejecutan funciones en base a telegramas de órdenes direccionados de una unidad electrónica de control principal conectada también al bus de datos, conteniendo los telegramas de órdenes para el direccionamiento de las órdenes un campo de identificación (CAMPO IDENT) pare el cual está previsto un número limitado de informaciones de identificación (LIN-ID), caracterizado por que se asocia al menos un respectivo número de función (NNo) a todas las funciones que pueden ser ejecutadas por los abonados de bus esclavos del bus de datos, por que cada abonado de bus esclavo (A, B, C, D, E, F; 1, 2,...20) presenta una primera zona de memoria no volátil (ROM) en la que están fijamente almacenados los números de función (NNo) de las funciones que pueden ser ejecutadas por el respectivo abonado de bus esclavo, y por que cada abonado de bus esclavo presenta una segunda zona de memoria programable (RAM) en la que puede almacenarse por un telegrama de órdenes especial de la unidad electrónica de control principal (MAESTRO), para cada número de función (NNo) almacenado en la primera zona de memoria, una información de identificación (LIN-ID) prevista para el campo de identificación (CAMPO IDENT).

Bus de datos, especialmente en vehículos automóviles.

La invención se refiere a un sistema de bus de datos, especialmente en vehículos automóviles y en la técnica de la automatización, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un bus de datos de esta clase es conocido, por ejemplo, por el llamado bus LIN. Las particularidades del bus LIN se han descrito en el artículo quot;LIN-Bus billig und effizientquot; de la revista Elektronik Automotive, junio de 2008, páginas 18 y siguientes.

El bus LIN es un bus de datos para vehículos automóviles según el principio maestro-esclavo. Los abonados de bus esclavos (unidad de control secundaria o aparato controlado) realizan un gran número de funciones de conmutación 10 sencillas en base a telegramas de órdenes direccionados del maestro (unidad de control principal) . Un telegrama de órdenes contiene, para el direccionamiento, un campo de identificación (CAMPO IDENT) , para el cual está previsto solamente un número limitado de informaciones de identificación. Actualmente, están disponibles únicamente 64 informaciones de identificación, llamadas también identificadores (LIN-ID) . El bus LIN deberá utilizarse para un gran número de funciones sencillas diferentes en el vehículo, tal como, por ejemplo, para conectar y desconectar 15 lámparas, para activar servomotores (por ejemplo, para los elevalunas o la instalación de calefacción y climatización)

o para leer valores de sensor (por ejemplo, para la vigilancia de la presión de los neumáticos o las mediciones de la temperatura) . El número de funciones posibles sobrepasa el número de identificadores en un múltiplo, con lo que se hace necesario un conjunto de buses de datos con un gran número de buses parciales.

Según la actual definición del bus LIN, se archivan fijamente las LIN-IDs en un abonado de bus esclavo. Si se ha aplicado ya fijamente una LIN-ID especial en un abonado de bus esclavo, esto tiene entonces una influencia directa sobre las LIN-IDs de los demás abonados de bus esclavos. Se tiene que conocer ya exactamente de antemano la configuración del conjunto LIN para poder asignar LIN-IDs a telegramas de órdenes. Se dificulta así el diseño del sistema y se hace casi imposible el empleo de partes iguales. La variación de un abonado de bus esclavo tiene frecuentemente la consecuencia de que se tienen que variar también todos los esclavos situados en el conjunto. En las páginas siguientes se emplea también para los esclavos o los abonados de bus esclavos el término unidad de control secundaria a diferencia de la unidad de control principal (maestro) .

El problema de la invención consiste en mejorar un bus de datos de la clase citada al principio en lo que respecta a los inconvenientes anteriormente citados.

Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1. Unos perfeccionamientos ventajosos de la 30 invención constituyen los objetos de las reivindicaciones subordinadas.

Según la invención, se asigna al menos un respectivo número de función a todas las funciones que pueden ser ejecutadas por los abonados de bus esclavos del bus de datos. En este caso, se puede poner a disposición, por ejemplo, un catálogo de números de función obligatorio también para los proveedores de los abonados de bus esclavos y de la unidad de control principal. Se puede adjudicar un intervalo de números de función a cada 35 proveedor de abonados de bus esclavos. Cada abonado de bus esclavo presenta una primera zona de memoria no volátil en la que se han almacenado fijamente, por ejemplo ya en la fábrica del proveedor, los números de función de las funciones que pueden ser ejecutadas por el respectivo abonado de bus esclavo. Cada abonado de bus esclavo presenta una segunda zona de memoria programable en la que se puede almacenar, mediante un telegrama de órdenes especial de la unidad de control principal electrónica, especialmente al inicializarse el bus de datos completamente construido, una información de identificación (identificador, ID) prevista para el campo de identificación correspondiente a cada número de función almacenada en la primera zona de la memoria. La unidad de control principal electrónica puede ser un aparato de control inteligente permanentemente unido con el bus de datos y/o un aparato de diagnóstico conectable temporalmente al bus de datos.

Gracias a la invención un abonado de bus esclavo, a diferencia del estado de la técnica, no deberá recibir una 45 dirección fija de aparatos de control o componentes a fin de minimizar el gasto de administración de tales direcciones. El direccionamiento de una función o de un mensaje tiene lugar según la invención no como referido predominantemente al componente, sino como referido a la función. Por ejemplo, gracias a la invención se puede asociar a abonados de bus esclavos diferentes, que no tienen que ser forzosamente componentes de la misma construcción, pero que deberán ejecutar simultáneamente la misma función, la misma información de identificación 50 para la realización de esta función común. Se pueden ahorrar así informaciones de identificación en un conjunto de buses concreto. Como quiera que el mensaje es recibido siempre primeramente por todos los abonados de bus esclavos, la función direccionada es ejecutada al mismo tiempo por los abonados de bus esclavos.

Preferiblemente, los abonados de bus esclavos contienen un dispositivo de codificación para generar en caso necesario un código de identificación adicional mediante el cual se puedan hacer diferenciables los abonados de bus 55 esclavos en el telegrama de órdenes especial de la unidad electrónica de control principal. Esto es necesario especialmente cuando se deben almacenar informaciones de identificación diferentes correspondientes a un mismo número de función en abonados de bus esclavos diferentes. Gracias a la información de identificación es posible ya en la mayoría de las aplicaciones, incluso sin código de identificación, una identificación unívoca de un abonado de bus esclavo. No obstante, este código de identificación sirve también para hacer distinguibles varias partes iguales idénticas. El código de identificación puede ser un pequeño indicativo (por ejemplo, un máximo de 8 bits, suficiente para 256 partes iguales en un bus de datos) y deberá poder confeccionarse de la manera más sencilla posible. El dispositivo de codificación para confeccionar el código de identificación deberá ser pequeño y barato. El código de identificación deberá poder ser variado y fijado individualmente por el diseñador del sistema cuando lo haga necesario el conjunto del sistema. Puede materializarse, por ejemplo, por medio de puentes de conexión, zapeo o programación. Puede prefijarse un valor por defecto. El valor por defecto tiene que variarse únicamente cuando se necesite el código de identificación. Este código de identificación no representa por sí solo una dirección de componente, pero, especialmente en relación con un número de función, puede actuar como una quot;dirección de componentequot; variable.

Para el campo de identificación del telegrama de órdenes especial se prevé preferiblemente una información de identificación definida mediante la cual pueden ser reactivados todos los abonados de bus esclavos antes de que se archiven las restantes informaciones de identificación asociadas a los números de función.

En conjunto, se hace posible con la invención, en forma de una llamada quot;adjudicación dinámica de IDquot;, un direccionamiento flexible de telegramas de órdenes.

Para explicar la invención con más precisión se ha representado en el dibujo un ejemplo de realización basado en el bus LIN. Muestran:

La figura 1, la constitución aproximada del telegrama de órdenes en el bus LIN según la especificación del protocolo,

La figura 2, la constitución de un telegrama de órdenes especial posible,

La figura 3, un bus de datos según la invención después del almacenamiento dinámico de las informaciones de identificación en los abonados de bus esclavos, así como esquemáticamente una secuencia de telegrama simplificada que se utiliza en este ejemplo para la adjudicación de LIN-ID,

La figura 4, un bus de datos simplificados que no necesita un código de identificación adicional,

La figura 5, una posible constitución de los números de función,

La figura 6, dos buses LIN independientes con adjudicación de LIN-ID dinámica y

La figura 7, un único conjunto de buses LIN agrupados según la figura 7, para lo cual ha tenido lugar una reorganización de los LIN-IDs.

En la figura 1 se representa la estructura aproximada del telegrama de órdenes quot;normalquot; para la realización... [Seguir leyendo]

1. Bus de datos, especialmente en vehículos automóviles y en la técnica de la automatización, con abonados de bus esclavos que ejecutan funciones en base a telegramas de órdenes direccionados de una unidad electrónica de control principal conectada también al bus de datos, conteniendo los telegramas de órdenes para el 5 direccionamiento de las órdenes un campo de identificación (CAMPO IDENT) pare el cual está previsto un número limitado de informaciones de identificación (LIN-ID) , caracterizado por que se asocia al menos un respectivo número de función (NNo) a todas las funciones que pueden ser ejecutadas por los abonados de bus esclavos del bus de datos, por que cada abonado de bus esclavo (A, B, C, D, E, F; 1, 2, ...20) presenta una primera zona de memoria no volátil (ROM) en la que están fijamente almacenados los números de función (NNo) de las funciones que pueden ser ejecutadas por el respectivo abonado de bus esclavo, y por que cada abonado de bus esclavo presenta una segunda zona de memoria programable (RAM) en la que puede almacenarse por un telegrama de órdenes especial de la unidad electrónica de control principal (MAESTRO) , para cada número de función (NNo) almacenado en la primera zona de memoria, una información de identificación (LIN-ID) prevista para el campo de identificación (CAMPO IDENT) .

2. Bus de datos según la reivindicación 1, caracterizado por que los abonados de bus esclavos contienen un dispositivo de codificación para generar un código de identificación adicional (INDICATIVO) mediante el cual, en caso necesario, se pueden hacer distinguibles los abonados de bus esclavos (A, B, C, D, E, F) en el telegrama de órdenes especial de la unidad electrónica de control principal.

3. Bus de datos según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que se prevé para el campo de identificación (CAMPO IDENT) del telegrama de órdenes especial una información de identificación definida (LIN-ID=00111100) mediante la cual se pueden reactivar todos los abonados de bus esclavos (A, B, C, D, E, F; 1, 2, ...20) .

4. Bus de datos según la reivindicación 3, caracterizado por que después del campo de identificación (CAMPO IDENT) en el telegrama de órdenes especial siguen al menos el número de función (NNo) y la información de identificación (LIN-ID) que se debe asociar al mismo.

5. Bus de datos según la reivindicación 3, caracterizado por que después del campo de identificación (CAMPO IDENT) en el telegrama de órdenes especial siguen al menos el número de función (NNo) , el código de identificación (INDICATIVO) y la información de identificación (LIN-ID) que se debe asociar a la combinación de número de función (NNo) y código de identificación (INDICATIVO) .

6. Bus de datos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que una información de identificación (LIN-ID) , que está almacenada (2, 15; 16, 30; 31, 50) , al menos durante un primer tiempo prefijado para una función o un número de función (NNo: 9199, 8822; 1234, 5678; 8765, 4321) , en un abonado de bus esclavo (G; H; I) , es almacenada por la unidad de control principal (MAESTRO) , al menos durante un segundo tiempo prefijado fuera del primer tiempo prefijado, para otra función u otro número de función (NNo: 1999, 1888; 4555, 5666; 8777, 4333) , en un abonado de bus esclavo cualquiera (K, L, M) .

7. Abonado de bus esclavo para un bus de datos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende una primera zona de memoria no volátil (ROM) en la que están fijamente almacenados los números de función (NNo) de las funciones que pueden ser ejecutadas por el respectivo abonado de bus esclavo, y una segunda zona de memoria programable (RAM) en la que puede almacenarse por un telegrama de órdenes especial de la unidad de control principal (MESTRO) , para cada número de función archivado en la primera zona de memoria, una información de identificación (LIN-ID) prevista para el campo de identificación (CAMPO IDENT) .

8. Abonado de bus esclavo según la reivindicación 7, que comprende un dispositivo de codificación para realizar un ajuste programable de un código de identificación adicional (INDICATIVO) .

9. Unidad electrónica de control principal para un bus de datos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende un dispositivo para generar el telegrama de órdenes especial.