ES2204332B1 - Sistema de control y diagnostico de dispositivos electricos y/o electronicos. - Google Patents
Sistema de control y diagnostico de dispositivos electricos y/o electronicos.Info
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Abstract
Un sistema de control y diagnóstico (1) de, al menos, un dispositivo eléctrico y/o electrónico en vehículos que comprende una fuente de alimentación (3), un módulo de control y diagnóstico (5), que comprende al menos un primer modulador FSK (6), primeros medios de conexión entre una arquitectura superior de mando e información (4) y dicho módulo de control y diagnóstico (5), al menos un dispositivo esclavo (20), un primer cable de alimentación (10) entre el módulo de control y diagnóstico y el, al menos, un dispositivo esclavo, conduciendo dicho primer cable una señal de alimentación, un segundo cable de alimentación (11) entre la fuente de alimentación y el módulo de control y diagnóstico; sobre dicha señal de alimentación se superpone una señal de datos modulada en frecuencia FSK, y se envía unidireccionalmente dicha señal de datos desde el módulo de control y diagnóstico hacia el dispositivo esclavo (20), superponiéndose dichos datos sobre la señal de alimentación, de forma que dicho primer cable de alimentación (10) ejerce las funciones de bus de datos.
Description
Sistema de control y diagnóstico de dispositivos
eléctricos y/o electrónicos.
La presente invención se refiere a un dispositivo
electrónico de especial aplicación dentro del sector de la
automoción; en concreto, la invención se refiere a un sistema de
control y diagnóstico de los dispositivos eléctricos y electrónicos
de un vehículo automóvil, para realizar las tareas de gestión de
dicho vehículo.
En la actualidad, la mayoría de los vehículos
automóviles contienen cientos de circuitos, sensores y otros
componentes eléctricos. La comunicación entre todos ellos es
necesaria para el correcto funcionamiento del vehículo. No obstante,
para establecer una comunicación entre todos estos dispositivos se
precisa de una gran cantidad de cable, lo cual repercute en
algunos aspectos como el aumento de peso, complejidad del montaje
y el precio de los vehículos. Así, por ejemplo, está estimado que
en un vehículo de lujo existen unos dos kilómetros de cable y
alrededor de cien kilogramos de peso.
La capacidad de controlar a través de una única
red todos estos dispositivos eléctricos proporciona un método
eficiente para reducir la complejidad del cableado de los
vehículos.
Hasta la fecha, la industria de la automoción ha
evolucionando de una forma clara conforme ha ido avanzando la
tecnología. Al igual que muchos otros sectores de la industria, la
automoción se ha inclinado por ir acercándose a la tecnología
digital de una forma progresiva y cada vez más amplia.
Hoy en día se utilizan dos tipos de buses de
comunicación multiplexados en los automóviles: CAN y LIN.
El bus CAN es el más utilizado en los
automóviles, pues sus características se adaptan muy bien en este
entorno; es seguro, tiene una velocidad de hasta 1 Mbit/seg, es
robusto en ambientes ruidosos. El principal inconveniente de CAN es
el elevado precio de cada nodo.
El protocolo LIN esta pensado para convivir con
CAN, pero no es directamente compatible con él. LIN es de ámbito
local (en una puerta de un coche), tiene una velocidad de hasta 20
Kbit/seg, sus características son bastante inferiores que las de
CAN, pero el precio de cada nodo es sensiblemente inferior éste, lo
cual le hace competitivo. Existe un circuito puente para
compatibilizar ambos protocolos.
Ya se conoce por la patente US 6104308 un
procedimiento utilizado para el sistema de frenado de los coches que
se basa en una comunicación bidireccional entre la unidad central y
los esclavos; dicha comunicación entre la unidad central y los
esclavos se realiza mediante una modulación de tensión y la
comunicación entre los esclavos y la unidad central se realiza a
través de modulación de corriente.
Se conoce por la patente US 6188314 un
procedimiento utilizado para el sistema de protección de los
ocupantes de un vehículo, que a su vez se basa en una comunicación
bidireccional a través del propio cable de alimentación. El
procedimiento utiliza modulación de tensión a partir de un
determinado umbral para la comunicación entre la unidad central y
los esclavos, y para establecer una comunicación entre los
esclavos y la unidad central se modula corriente en el sentido
inverso.
En la patente US 6229435 se describe un
procedimiento utilizado para la comunicación entre el interior y el
exterior de un vehículo. Este procedimiento comunica el interior
del coche con el exterior a través de un único bus, cuando se
desea transmitir algún mensaje se interrumpe o modula la tensión de
alimentación; la comunicación es bidireccional. El principal
objetivo de esta invención es evitar que el bus principal del
coche no tenga comunicación con el exterior por motivos de
seguridad.
En la patente US 6229434 se describe un
procedimiento para la comunicación entre el interior y el exterior
de un vehículo, el cual comprende dos módulos: uno en el interior
(módulo 1) y otro en el exterior (módulo 2) del vehículo. El módulo
1 esta conectado directamente a la fuente de alimentación, y es él
quien proporciona alimentación al modulo 2. El tratamiento de la
información es bidireccional sobre un único cable de alimentación;
la información se transmite modulando la tensión de alimentación.
Este procedimiento esta pensado para proporcionar seguridad en el
bus principal ya que no sería aconsejable que éste se comunicara
con el exterior por posibles intrusiones no deseadas en el
sistema.
La invención se refiere a un sistema de acuerdo
con la reivindicación 1, a un método de acuerdo con la
reivindicación 9, a un módulo de control y diagnóstico de acuerdo
con la reivindicación 15 y a un dispositivo esclavo de acuerdo con
la reivindicación 17. Realizaciones preferidas del sistema, del
método, del módulo de control y diagnóstico y del dispositivo
esclavo se definen en las reivindicaciones dependientes.
La presente invención se refiere a un sistema de
control y diagnóstico de, al menos, un dispositivo eléctrico y/o
electrónico especialmente en vehículos automóviles. Este sistema
comprende una fuente de alimentación, un cuadro de mando, un módulo
de control y diagnóstico, y al menos un dispositivo esclavo. El
sistema puede comprender más de una fuente de alimentación y uno o
más dispositivos esclavos.
Así mismo, el sistema comprende primeros medios
de conexión entre dicho cuadro de mando y dicho módulo de control y
diagnóstico. Preferentemente, dichos medios de conexión consisten
en un bus CAN.
El sistema tiene capacidad para trabajar a 12 V,
así como a 14/42 V, que es la tendencia de las nuevas arquitecturas
de los cuadros de mando.
También comprende un primer cable de alimentación
que va desde el módulo de control y diagnóstico hasta el, al menos,
un dispositivo esclavo, conduciendo dicho cable una señal de
alimentación, a la que se le superpone una señal FSK (Frequency
Shift Keying: modulación por desplazamiento de frecuencia de la
portadora) de pequeña amplitud; y comprende un segundo cable que va
desde la fuente de alimentación hasta el módulo de control y
diagnóstico. El sistema comprende el envío unidireccional de una
señal de datos (por ejemplo, comandos), que modula en frecuencia
FSK una señal de alta frecuencia, desde el módulo de control y
diagnóstico hacia el, al menos, un dispositivo esclavo,
superponiéndose dicha señal de datos sobre la señal de
alimentación; de esta forma, el primer cable de alimentación ejerce
las funciones de bus de datos, realizándose la transmisión de la
información de comandos (señal de datos de alta frecuencia) a los
diferentes dispositivos esclavos a través del cable de
alimentación.
El módulo de control y diagnóstico comprende un
modulador FSK, un microcontrolador, y segundos medios de conexión
con el, al menos, un dispositivo esclavo; dichos segundos medios de
conexión consisten en un cable de alimentación.
Dicho módulo de control y diagnóstico es
programable para identificar cada dispositivo esclavo
(funcionalidad ``plug & play'').
Dicho al menos un dispositivo esclavo controla
uno o varios dispositivos eléctricos y/o electrónicos y cada
dispositivo esclavo comprende terceros medios de conexión con
dicho al menos un dispositivo eléctrico y/o electrónico, un
microcontrolador, medios de activación o desactivación del
dispositivo eléctrico y/o electrónico, y un demodulador FSK. Los
medios de activación de cada dispositivo eléctrico y/o electrónico
pueden comprender un relé y un fusible. Más preferiblemente,
dichos terceros medios de conexión consisten en un cable de
alimentación.
La señal de datos de alta frecuencia tiene un
nivel que está por debajo del nivel permitido por las normativas de
compatibilidad electromagnética aplicables en el sector de la
automoción.
Así por ejemplo, el envío de datos se basa en la
superposición de una señal de alta frecuencia (100 KHz) sobre la
señal de alimentación, y ésta se encuentra modulada mediante el
sistema FSK).
Este tipo de modulación permite el envío seguro
de datos desde el módulo de control hacia el, al menos un
dispositivo esclavo, es decir, un envío con una tasa de errores o
BER (Bit Error Rate) reducida, así como la utilización de circuitos
demoduladores económicos en el al menos un dispositivo esclavo.
Es decir, el sistema de la presente invención
permite el envío de alimentación y datos sobre un único cable de
alimentación. Además, existe la alternativa de utilización de
varios cables, pero siendo en cualquier caso siempre un único cable
el que llega a cada dispositivo esclavo, en las siguientes
circunstancias:
- -
- La primera circunstancia sería la existencia de un excesivo consumo del conjunto de dispositivos esclavos alimentados, lo que aconseja la utilización de varios cables entre el módulo de control y el conjunto de los dispositivos esclavos.
- -
- La segunda circunstancia sería la separación del sistema de comunicación de los dispositivos eléctricos y/o electrónicos a controlar situados en el interior del vehículo respecto de los situados en el exterior, con objeto de garantizar la seguridad antirrobo en los vehículos.
Es importante incidir en el concepto de cable de
alimentación y bus de comunicaciones, pues en la presente invención
cada cable de alimentación constituye un bus de comunicaciones
para un determinado número de dispositivos esclavos predeterminado,
dependiendo de los niveles de ruido y perturbaciones.
Es decir, este sistema permite el envío de
señales sobre uno o varios cables de alimentación (bus de
comunicaciones), realizándose la transmisión de la información a
través del cable de alimentación, de modo que es adaptable a las
necesidades que presenten los distintos tipos de vehículos
existentes. En cualquier caso la selección del número de cables
utilizado será el menor posible, de tal modo que se minimice el
cableado, al mismo tiempo que se garantiza el cumplimiento del resto
de los requisitos del sistema de alimentación y de
comunicación.
Con el sistema de control y diagnóstico de la
presente invención se permite el envío de datos (comandos de
encendido y apagado) de los dispositivos eléctricos y/o
electrónicos de bajo nivel que forman parte de un automóvil, como
son: alumbrado, control de puertas, retrovisores, etc. utilizando
para ello el cable de alimentación.
La invención también se refiere a un método de
control y diagnóstico de, al menos, un dispositivo eléctrico y/o
electrónico en vehículos. Este método comprende disponer una
fuente de alimentación, un módulo de control y diagnóstico y al
menos un dispositivo esclavo, y disponer un primer cable de
alimentación entre dicho módulo de control y diagnóstico y dicho
al menos un dispositivo esclavo, conduciendo dicho primer cable una
señal de alimentación, así como disponer un segundo cable de
alimentación entre dicha fuente de alimentación y dicho módulo de
control y diagnóstico, superponer a dicha señal de alimentación una
señal de datos modulada FSK de pequeña amplitud, y enviar
unidireccionalmente desde el módulo de control hacia el, al menos,
un dispositivo esclavo, mediante al menos dicho primer cable,
dicha señal de datos superpuesta sobre dicha señal de
alimentación.
El método además incluye realizar una
verificación de la recepción de dicha señal de datos por parte del,
al menos, un dispositivo esclavo y/o el módulo de control y
diagnóstico, para garantizar la fiabilidad de dicho envío. En
sistemas bidireccionales la fiabilidad del envío se realiza
mediante técnicas ARQ (Automatic Repeat Request), que se basan en
el envío de validaciones de los datos (comandos) recibidos por los
dispositivos esclavos hacia el módulo maestro.
Sin embargo, un sistema unidireccional carece de
vía de retorno esclavo- maestro, por lo que no se puede utilizar
este tipo de técnicas; no obstante, se debe garantizar que la
probabilidad de errores sea muy reducida.
Esta verificación se puede realizar enviando en
dicha señal de datos un campo de mensaje CRC (Cyclic Redundancy
Code). También se puede sustituir el campo CRC por otro del tipo
FEC (Forward Error Correction), siendo este tipo de verificación
particularmente aplicable para aquellos dispositivos que requieran
una tasa de errores extremadamente reducida.
Otra posible forma de realizar dicha verificación
consiste en realizar una medida permanente del consumo del cable de
alimentación, de manera que midiendo constantemente el consumo de
la línea de alimentación, se pueden detectar los encendidos y
apagados del al menos un dispositivo esclavo.
De acuerdo con una realización más preferida de
la invención, el método además incluye una verificación inicial del
funcionamiento del, al menos, un dispositivo esclavo, mediante un
envío de señales de encendido y apagado de dicho, al menos, un
dispositivo esclavo, y midiendo consumos.
Mediante el método de la presente invención se
consigue una protección del cable de alimentación frente a consumos
excesivos y cortocircuitos, pues cada uno de los dispositivos
eléctricos y/o electrónicos controlados cuenta con un fusible
asociado, el cual limita el consumo del dispositivo al que está
asociado. Así se evita que cualquier combinación de circunstancias
pueda producir la caída de tensión del cable de alimentación,
incluidos los cortocircuitos de los dispositivos eléctricos y/o
electrónicos controlados. Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un módulo de control y diagnóstico, que comprende un
primer modulador FSK, un primer microcontrolador, medios de
conexión con una arquitectura superior de mando e información, y
medios de conexión con, al menos, un dispositivo
esclavo.
esclavo.
Este módulo de control y diagnóstico es capaz de
gestionar al menos un dispositivo esclavo; preferiblemente se
comunica con arquitecturas superiores (unidad central, cuadro de
mandos, etc.) a través del protocolo CAN (por ejemplo, protocolo
CAN 2.0). Este módulo de control y diagnóstico es programable para
cada una de las señales que se envía a cada dispositivo
esclavo.
Más preferiblemente dicho módulo de control y
diagnóstico comprende un segundo microcontrolador y un segundo
modulador FSK; de esta forma se permite el envío de ciertos datos
por dos vías diferentes, lo que en algunos casos es necesario, por
la importancia de ciertos dispositivos esclavos. Para ello se
utilizan el primer y segundo microcontroladores, y el primer y
segundo moduladores FSK, junto con un demodulador FSK. El segundo
microcontrolador comparará los comandos que recibe a través del bus
CAN y los que recibe a través del demodulador FSK, que a su vez
proceden del primer modulador conectado al primer microcontrolador.
De este modo el segundo microcontrolador controla si el primero
funciona correctamente; si esto no es así, el mismo enviará los
datos al segundo modulador FSK, el cual inyectará la señal al
cable de alimentación. En caso de producirse esta circunstancia, el
módulo de control y diagnóstico enviará una señal de alarma a la
arquitectura superior.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un dispositivo esclavo, que controla uno o varios
dispositivos eléctricos y/o electrónicos, y comprende: un primer
cable único, a través del cual dicho dispositivo esclavo recibe
tensión de alimentación y señales, un microcontrolador, medios de
activación o desactivación de cada dispositivo eléctrico y/o
electrónico y un demodulador FSK.
Cada dispositivo esclavo recibe datos del módulo
de control y diagnóstico, y hace que se enciendan o apaguen los
dispositivos eléctricos y/o electrónicos (por ejemplo, de
alumbrado), conectados a él. Cada dispositivo eléctrico accede a un
único primer cable de alimentación que le da señal de
alimentación.
Dichos medios de activación o desactivación de
cada dispositivo eléctrico y/o electrónico comprenden un relé (que
activa o desactiva el dispositivo) y un fusible. Así, los relés y
los fusibles se eliminarán de la caja de relés y fusibles, y se
descentralizan a cada dispositivo eléctrico y/o electrónico a
controlar. Cada dispositivo esclavo es configurable para recibir
la señal que lo active o desactive, dependiendo de la naturaleza de
cada dispositivo eléctrico y/o electrónico que se desee
controlar.
La presente invención presenta una serie de
ventajas, como son:
- -
- El aspecto económico, ya que el costo por nodo con respecto a otros sistemas se reduce notablemente.
- -
- Se produce una importante reducción del cableado en el interior del coche, lo que además de resultar más económico, produce una reducción del peso total del coche.
- -
- Esta disminución del cableado repercute en aspectos más técnicos, como es una disminución en la dificultad de montaje.
- -
- Otra ventaja es la descentralización que se produce con relés y fusibles, con lo que se consigue liberar a la unidad central de una parte del hardware, consiguiéndose una mayor sencillez en la fabricación.
- -
- Permite diagnosticar el mal funcionamiento de uno o varios de los dispositivos eléctricos y/o electrónicos que controla.
- -
- Facilita el montaje de los vehículos gracias a su funcionalidad ``plug & play'' que permite rastrear y dar de alta los nuevos dispositivos eléctricos y/o electrónicos conectados al cable de alimentación.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
La Figura 1 se muestra un esquema general de un
sistema de control y diagnóstico de acuerdo con una realización
preferida de la invención.
La Figura 2 es un esquema más detallado del
sistema de la figura 1, en el que se representa con mayor detalle
algunos de los elementos constitutivos de dicho sistema.
La Figura 3 muestra una gráfica de la
probabilidad de error existente en el envío de una señal de datos
FSK.
Tal y como se muestra en la figura 1, el sistema
de control y diagnóstico 1 de, al menos, un dispositivo eléctrico 2
y/o electrónico (ver figura 2) en vehículos comprende una fuente de
alimentación 3, una arquitectura superior de mando e información 4,
un módulo de control y diagnóstico 5, a cuya entrada se conecta
filtro pasobajo 9 cuya misión es eliminar el ruido procedente de
dicha fuente de alimentación (ruido externo), y cuatro dispositivos
esclavos 20. Existe un primer cable de alimentación 10 entre el
módulo de control y diagnóstico 5 y los dispositivos esclavos 20,
conduciendo dicho cable una señal de alimentación, y un segundo
cable de alimentación 11 entre la fuente de alimentación 3 y el
módulo de control y diagnóstico.
En la figura 2 se muestra en más detalle el
módulo de control y diagnóstico, el cual comprende un modulador FSK
6 y un microcontrolador 7. El módulo de control y diagnóstico está
conectado por medio de un bus CAN 8 a la arquitectura superior de
mando e información, y por medio del primer cable de alimentación 10
a cada dispositivo esclavo 20.
Por su parte, cada dispositivo esclavo 20
comprende terceros medios de conexión 25 con el dispositivo
eléctrico 2 y/o electrónico que se trata de controlar y
diagnosticar, y un condensador 21, un demodulador FSK 22, un
microcontrolador 23 y medios de activación o desactivación 24 del
dispositivo eléctrico, consistentes en un relé más un fusible.
De esta forma, se obtiene una descentralización
de la caja de fusibles y del sistema de relés, lo que reduce el
tamaño del módulo de control y diagnóstico.
El funcionamiento del sistema de control y
diagnóstico es el siguiente:
- -
- a la señal de alimentación se le superpone una señal de datos modulada en frecuencia FSK de pequeña amplitud, mediante el modulador FSK del módulo de control y diagnóstico, y
- -
- se envía dicha señal de datos (de comandos) modulada FSK, unidireccionalmente, desde dicho módulo de control y diagnóstico hacia los dispositivos esclavos, superpuesta sobre la señal de alimentación.
De esta forma, el cable de alimentación ejerce
las funciones de bus de datos.
Independientemente del carácter unidireccional de
este sistema, no se pierde el contacto con los dispositivos
esclavos, pues en todo momento se sabe cuál o cuáles de los
dispositivos están o no activados, teniendo en cuenta los comandos
enviados anteriormente y comparando el cálculo del consumo teórico
asociado a los mismos con el consumo real medio.
En general, la probabilidad de error en el envío
de datos utilizando una señal FSK depende de la relación existente
entre la potencia utilizada en cada bit "Eb" y la potencia de
ruido existente en el ancho de banda dedicado a la transmisión de
datos "No".
En la figura 3 se representa la probabilidad de
error Ps(e), también conocida como BER (Bit Error Rate),
respecto de la relación Eb/No.
Dependiendo de la normativa de compatibilidad
electromagnética aplicable se podrá transmitir una mayor o menor
potencia en cada bit transmitido Eb, mientras que la potencia de
ruido No dependerá básicamente del ruido introducido por los
dispositivos esclavos que cuelgan del mismo cable de
alimentación.
En cualquier caso se puede apreciar que una mayor
relación Eb/No implica una menor tasa de errores. Así por ejemplo,
para una relación Eb/No=10 dB, Ps(e)=10^{-3}, y para una
relación Eb/No=13.5 dB, Ps(e)=10^{-6}.
Para el sistema de la presente invención las
condiciones de funcionamiento de la señal FSK a través del cable de
alimentación son tales que la relación Eb/No en cualquier caso se
superior a 13.5 dB. Debido a ello la potencia de ruido introducido
en la señal de comunicación por todos los dispositivos esclavos que
se pretenden controlar debe ser inferiores en 13.5 dB a la potencia
de la señal de comunicación, cuyo nivel no debe superar el máximo
nivel de potencia permitido por las normativas de EMC del sector
del automóvil.
Por tanto, dado que la relación Eb/No es mayor o
igual a 13.5 dB, el sistema de la presente invención dispone de una
tasa de errores BER igual o inferior a 10^{-6}, y puesto que el
mensaje (señal de datos de alta frecuencia) está constituido por 26
bits, se puede obtener la probabilidad de error de un mensaje como
el producto de las cantidades anteriores, resultando
26x10^{-6}.
Es decir, la probabilidad de que un mensaje
enviado por el módulo de control y diagnóstico hacia un dispositivo
esclavo sea incorrectamente recibido es de 0.26e^{-4},
pudiéndose reducir esta probabilidad aún más repitiendo varias veces
el mismo mensaje, como se muestra en la siguiente tabla:
| Nº mensajes enviados | Probabilidad error | Nº mensajes recibidos correctamente, |
| por cada uno recibido incorrectamente | ||
| 1 (Sin repetición) | 0.26e^{-4} | 3.8e^{4} |
| 2 | 6.76e^{-10} | 1.48e^{9} |
| 3 | 1.75e^{-14} | 5.6e^{13} |
Como se puede ver en la tabla anterior, si se
envía una orden desde el módulo de control y diagnóstico hacia los
dispositivos esclavos mediante el envío por triplicado del mismo
mensaje, la probabilidad de que esta orden no sea recibida
correctamente es de 1.75e^{-14}, o lo que es lo mismo por cada
5.6e^{13} órdenes enviadas sólo una no se ejecuta. Suponiendo
que en un día se envían del 10.000 órdenes al conjunto de
dispositivos esclavos que conforman un vehículo, entonces el tiempo
medio entre órdenes que no son correctamente recibidas es de
5.6e^{9} días, es decir, unos 15 millones de años.
Los datos enviados a través de la señal de alta
frecuencia contienen al menos los siguientes campos:
- 1.
- Sincronización (8 Bits): Conjunto de bits que marcan el inicio de un mensaje.
- 2.
- Tipo de comando (2 bit): Existen varios tipos de comandos, los más importantes son los de encendido y apagado.
- 3.
- Número de dispositivos eléctricos y/o electrónicos (16 bits): Indica el dispositivo eléctrico y/o electrónico destinatario del mensaje. El sistema puede manejar 65536 tipos de dispositivos eléctricos y/o electrónicos distintos.
- 4.
- Paridad CRC y/o FEC (8 bits): CRC, Conjunto de bits que permiten conocer si el mensaje es correcto y/o FEC, conjunto de bits que permiten corregir alguno de los errores cometidos en la transmisión.
A medida que se vayan incorporando distintos
tipos de dispositivos eléctricos y/o electrónicos controlables por
el sistema de la invención, se completará una tabla en la que se
recogen las correspondencia entre los distintos números y los tipos
de dispositivos eléctricos y/o electrónicos. A continuación se
presenta un ejemplo de cómo se podría confeccionar la tabla:
| Nº dispositivo | Tipo de dispositivo eléctrico/electrónico |
| eléctrico/electrónico | |
| 0 | Luces de cruce |
| 1 | Luces de carretera |
| 2 | Luces de posición delantera |
| 3 | Luces de posición traseras |
| 5 | Indicadores de dirección (Intermitentes) |
| 6 | Luces de frenado |
| 7 | Dispositivo de alumbrado de la placa de matrícula |
| 8 | Luces anti-niebla delanteras |
| 9 | Luces anti-niebla traseras |
| 10 | Luces de marcha atrás |
| ... | ... |
| 65535 | ... |
Cada uno de los dispositivos eléctrico y/o
electrónicos incluye su propio relé y fusible, lo que permite
realizar el encendido/apagado del dispositivo eléctrico y/o
electrónico correspondiente, así como la protección del sistema
frente a consumos excesivos, los cuales podrían causar el mal
funcionamiento del resto de los dispositivos que se alimentan a
través del mismo cable.
El presente sistema permite diagnosticar el mal
funcionamiento de cualquiera de los dispositivos conectados al
mismo; para ello durante el encendido del vehículo se realiza
secuencialmente un encendido y apagado individual de cada uno de los
dispositivos del vehículo. De este modo y midiendo el consumo del
sistema de alimentación y comparándolo con los valores típicos de
cada uno de los dispositivos se puede determinar el mal
funcionamiento de éstos, pudiéndose especificar si la causa del
mal funcionamiento se debe a un exceso o defecto de consumo.
Además, el sistema de la presente invención
incluye la funcionalidad ``plug & play'', cuya implementación
se realiza durante el encendido, durante el cual el sistema
rastrea buscando nuevos dispositivos eléctricos y/o electrónicos,
enviando comandos de encendido para los distintos números de
dispositivos eléctricos y/o electrónicos; de este modo, cuando se
produce un incremento en el consumo, se da de alta el tipo de
dispositivo asociado al número de dispositivo eléctrico y/o
electrónico.
El sistema además evita que los dispositivos
eléctricos y/o electrónicos provoquen un cortocircuito en el cable
de alimentación, gracias a los fusibles incluidos en su respectivo
medio de activación y desactivación.
Claims (17)
1. Un sistema de control y diagnóstico (1) de, al
menos, un dispositivo eléctrico (2) y/o electrónico en vehículos
caracterizado porque comprende
- -
- una fuente de alimentación (3),
- -
- un módulo de control y diagnóstico (5), que comprende al menos un primer modulador FSK (6)
- -
- primeros medios de conexión entre una arquitectura superior de mando e información (4) y dicho módulo de control y diagnóstico (5),
- -
- al menos un dispositivo esclavo (20),
- -
- un primer cable de alimentación (10) entre el módulo de control y diagnóstico y el, al menos, un dispositivo esclavo, conduciendo dicho primer cable una señal de alimentación,
- -
- un segundo cable de alimentación (11) entre la fuente de alimentación y el módulo de control y diagnóstico (5),
y
porque
- -
- sobre dicha señal de alimentación se superpone una señal de datos modulada en frecuencia FSK (Frequency Shift Keying: modulación por desplazamiento de frecuencia de la portadora), y
- -
- se envía unidireccionalmente dicha señal de datos, desde el módulo de control y diagnóstico hacia el, al menos, un dispositivo esclavo (20), superponiéndose dichos datos sobre la señal de alimentación, de forma que dicho primer cable de alimentación (10) ejerce las funciones de bus de datos.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho módulo de control y diagnóstico
además comprende
- -
- un microcontrolador (7), y
- -
- segundos medios de conexión con el, al menos, un dispositivo esclavo (20).
3. Sistema según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichos segundos medios de conexión
consisten en un cable de alimentación.
4. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho, al menos, dispositivo esclavo
(20) comprende
- -
- terceros medios de conexión (25) con al menos un dispositivo eléctrico (2) y/o electrónico,
- -
- un microcontrolador (23),
- -
- medios de activación o desactivación (24) del dispositivo eléctrico, que incluye fusible y relé y
- -
- un primer demodulador FSK (22).
5. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos terceros medios de conexión
consisten en un cable de alimentación.
6. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
primeros medios de conexión consisten en un bus CAN.
7. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal
de datos tiene un nivel que está por debajo del nivel permitido por
las normativas de compatibilidad electromagnética aplicables en
automoción.
8. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además
comprende un filtro pasobajo (9) que se conecta a la entrada del
módulo de control y diagnóstico (5).
9. Un método de control y diagnóstico de, al
menos, un dispositivo eléctrico (2) y/o electrónico en vehículos,
caracterizado porque comprende:
- -
- disponer una fuente de alimentación (3),
- -
- disponer un módulo de control y diagnóstico (5),
- -
- disponer al menos un dispositivo esclavo (20),
- -
- disponer un primer cable de alimentación (10) entre dicho módulo de control y diagnóstico y dicho al menos un dispositivo esclavo (20), conduciendo dicho primer cable una señal de alimentación,
- -
- disponer un segundo cable de alimentación (11) entre dicha fuente de alimentación y dicho módulo de control y diagnóstico
- -
- superponer a dicha señal de alimentación una señal de datos modulada FSK de pequeña amplitud, y
- -
- enviar unidireccionalmente desde el módulo de control hacia el, al menos, un dispositivo esclavo, mediante al menos dicho primer cable, dicha señal de datos superpuesta sobre dicha señal de alimentación.
10. Método según la reivindicación 9,
caracterizado porque además incluye realizar una
verificación de la recepción de dicha señal de datos por parte del,
al menos, un dispositivo esclavo (20) y/o el módulo de control y
diagnóstico (5).
11. Método según la reivindicación 10,
caracterizado porque dicha verificación en el dispositivo
esclavo (20) consiste en comprobar en dicha señal de datos un campo
de mensaje CRC (Cyclic Redundancy Code: Código Cíclico
Redundante) o un campo de FEC (Forward Error Correction:
Códigos de Corrección Preventiva de Errores).
12. Método según la reivindicación 10,
caracterizado porque dicha verificación en el módulo de
control y diagnóstico (5) consiste en realizar permanentemente una
medida del consumo del cable de alimentación.
13. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 9-12, caracterizado porque
el método además incluye una verificación inicial del funcionamiento
del, al menos, un dispositivo esclavo (20), realizando un encendido
y apagado de dicho, al menos, un dispositivo esclavo.
14. Método según la reivindicación 13,
caracterizado porque dicha verificación inicial incluye un
rastreo de dispositivos adicionales y dar de alta a aquellos
dispositivos nuevos detectados durante el rastreo.
15. Un módulo de control y diagnóstico (5),
caracterizado porque comprende
- -
- un primer modulador FSK (6),
- -
- un primer microcontrolador (7),
- -
- medios de conexión con una arquitectura superior de mando e información (4), y
- -
- medios de conexión con, al menos, un dispositivo esclavo (20).
16. Módulo de control y diagnóstico según la
reivindicación 15, caracterizado porque además comprende
- -
- un segundo microcontrolador,
- -
- un segundo modulador FSK, y
- -
- un segundo demodulador FSK.
17. Un dispositivo esclavo (20),
caracterizado porque comprende:
- -
- un primer cable de alimentación (10), a través del cual dicho dispositivo esclavo (20) recibe tensión de alimentación y señales, y
- -
- un microcontrolador (23),
- -
- medios de activación o desactivación (24) de al menos un dispositivo eléctrico (2) y/o electrónico,
- -
- terceros medios de conexión (25) con dicho al menos un dispositivo eléctrico (2) y/o electrónico, y
- -
- un primer demodulador FSK (22).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200202314A ES2204332B1 (es) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Sistema de control y diagnostico de dispositivos electricos y/o electronicos. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200202314A ES2204332B1 (es) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Sistema de control y diagnostico de dispositivos electricos y/o electronicos. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2204332A1 ES2204332A1 (es) | 2004-04-16 |
| ES2204332B1 true ES2204332B1 (es) | 2005-07-16 |
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|---|---|---|---|
| ES200202314A Expired - Fee Related ES2204332B1 (es) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Sistema de control y diagnostico de dispositivos electricos y/o electronicos. |
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| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2204332B1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4608550A (en) * | 1981-08-25 | 1986-08-26 | Aisin Seiki Kabushikikaisha | Electric signal transmission system on a road vehicle |
| US5821632A (en) * | 1992-07-08 | 1998-10-13 | Doduco Gmbh & Co. Dr. Eugen Durrwachter | Arrangement, in particular in vehicles, for transmitting electric signals by connecting lines |
| US6373375B1 (en) * | 1997-01-29 | 2002-04-16 | Robert Bosch Gmbh | Method for data transmission in a vehicle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5696409A (en) * | 1996-09-04 | 1997-12-09 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Apparatus for supplying power to the seat of a vehicle |
| DE10102995B4 (de) * | 2001-01-24 | 2006-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Datenbus für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug |
-
2002
- 2002-10-09 ES ES200202314A patent/ES2204332B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| US6373375B1 (en) * | 1997-01-29 | 2002-04-16 | Robert Bosch Gmbh | Method for data transmission in a vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2204332A1 (es) | 2004-04-16 |
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