ES2228262B1 - Sistema de cableado digital para vehiculos. - Google Patents
Sistema de cableado digital para vehiculos.Info
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Abstract
Sistema de cableado digital para vehículos. Tiene por objeto simplificar el cableado para lo que comprende un generador de sincronismo (2) que mediante una línea de sincronismo (6) y otra de datos (7) está conectado a una pluralidad de módulos multiplexores (1a, 1b, 1b'') que a su vez están conectados a una pluralidad de entradas y/o salidas de recepción/envío de datos a dispositivos electro-electrónicos, de forma que el generador de sincronismo selecciona un módulo multiplexor para que éste gestione sus entradas y/o salidas y así poder gobernar el funcionamiento de los diferentes dispositivos electro- electrónicos (13-19). La conexión al generador de sincronismo (2) de los módulos multiplexores de realiza en paralelo (1a) o en serie (1b, 1b''). La invención simplifica el cableado al conectarse los módulos multiplexores (1a, 1b, 1b'') mediante una única linea de sincronismo (6) y de datos (7), con la ventaja que ello conlleva.
Description
Sistema de cableado digital para vehículos.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un sistema de
cableado digital para vehículos que tiene por objeto simplificar
dicho cableado, de forma que se reduzca el número de cables
empleados y el tiempo de montaje.
La invención es aplicable a cualquier vehículo
de automoción, como pueden ser coches, camiones, trenes, aeronaves,
etc.
En el mercado del automóvil, las exigencias en
el equipamiento de confort, información, supervisión, seguridad,
control, etc., ha generado un aumento de sistemas integrados que
obligan a su vez a ampliar los cableados eléctricos que suministran
energía y mando a los diferentes equipamientos.
Cada diferente equipamiento, genera una variedad
de gamas dentro de un mismo modelo que obliga al fabricante a
prever distintos tipos de cableados, o bien a mantener el mismo
cableado para todos los modelos de la gama y no usar partes del
mismo, por no implementarse todas las utilidades en algunos modelos
de la gama.
Por consiguiente cada día se complican más los
cableados de los vehículos lo que eleva los costes de
fabricación.
Para simplificar los cableados de los vehículos y
reducir su coste, la invención ha desarrollado un nuevo sistema de
cableado que se caracteriza porque comprende un generador de
sincronismo, que genera una señal de reloj constituida por trenes de
pulsos separados por períodos de reposo que envía, mediante una
línea de sincronismo, a al menos un módulo multiplexor, que a su vez
está conectado selectivamente a al menos una entrada de recepción
de datos, procedentes de dispositivos
electro-electrónicos del vehículo, y/o a una salida
de envío de datos a los dispositivos
electro-electrónicos a gobernar; contando además
los multiplexores con medios de almacenamiento de un código de
identificación, medios de detección de los pulsos generados para a
partir de estos pulsos generar códigos, y un decodificador de
detección, que cuando el código generado se corresponde con el del
módulo multiplexor se produce su activación y permite el
envío/recepción de datos para el gobierno de los dispositivos
electro-electrónicos.
En una realización de la invención se ha
previsto una pluralidad de multiplexores, que reciben los trenes de
pulsos, y que están conectados entre sí y al generador de
sincronismo a través de una línea de datos, para permitir el
intercambio de datos de entrada y/o salida entre los diferentes
multiplexores y gobernar así los dispositivos
electro-electrónicos conectados a distintos módulos
multiplexores.
Esta configuración permite que los módulos
multiplexores transmitan a través de la línea de datos
secuencialmente varias informaciones o datos sin que se pierda
ninguna identidad, adjudicando un tiempo de ocupación de la línea
para cada dato perteneciente a cada módulo multiplexor a partir del
código de identificación detectado.
Los medios de detección de los pulsos generados,
comprenden un contador de dichos pulsos generados para generar los
diferentes códigos. Los medios de almacenamiento de al menos un
código de identificación comprenden un microconmutador de selección
de dicho código; y el decodificador comprende un comparador que
recibe la cuenta de los pulsos y el código establecido mediante el
microconmutador, de manera que al detectar que la cuenta realizada
se corresponde con el código de identificación, activa el módulo
multiplexor.
El tiempo de gestión de una entrada y/o salida
de un módulo multiplexor se corresponde con un ciclo o período del
tren de pulsos. Por consiguiente, los contadores están dotados de
medios para mantener la activación del módulo durante un número
determinado de ciclos correspondiente al número de entradas y/o
salidas del módulo multiplexor.
En una realización de la invención se prevé que
el módulo multiplexor gestione una entrada o salida durante un
ciclo del tren de pulsos.
En otra realización de la invención se ha
previsto que el módulo multiplexor gestione una entrada o salida
con cada medio ciclo del tren de pulsos para tratar dos datos de
entrada y/o salida con cada ciclo.
Para que el sistema funcione correctamente, los
módulos multiplexores están dotados de medios de detección de los
períodos de reposo, cuya detección genera la puesta a cero del
contador, pudiendo ser cada módulo multiplexor seleccionado en
diferentes períodos de tiempo.
En una realización de la invención los medios
para detectar los períodos de reposo comprende un monoestable que se
mantiene en el estado estable durante los trenes de pulsos, y
conmuta al no detectar tren de pulsos.
La invención prevé que la alimentación de los
multiplexores se pueda efectuar directamente a partir de los trenes
de pulsos, de manera que la línea de sincronismo constituye también
la de alimentación. Además los multiplexores están dotados de la
correspondiente entrada de alimentación de corriente continua
procedente directamente de la batería, para poder, en caso
necesario, ser alimentados por la batería.
La realización de utilizar la línea de
sincronismo como línea de alimentación, es ventajosa, ya que ahorra
un cable y una conexión por cada módulo multiplexor además de
independizarla de la alimentación de potencia procedente de la
batería del vehículo, y además permite compatibilizar el sistema
con las nuevas tendencias de automoción que indican que en un
futuro los equipos eléctricos de los vehículos se alimentarán con
más de 40 voltios, lo cual puede lograrse fácilmente mediante los
trenes de pulsos.
Según la estructura de control de los diferentes
dispositivos electro-electrónicos, cabe la
posibilidad de que se necesite activar dos módulos multiplexores
simultáneamente, en cuyo caso se prevé que dichos módulos
multiplexores tienen el mismo código de identificación y por
consiguiente los dos actúan al mismo tiempo e independientemente del
lugar en el que se encuentren ubicados; cuando la orden procesada
afecte a esa dirección. En este caso generan el mismo código en la
línea de datos cuando se actúa sobre sus entradas.
El cableado, aparte de efectuarse mediante los
cables eléctricos que convencionalmente se emplean para estas
aplicaciones, es susceptible de efectuarse mediante fibra óptica,
en cuyo caso deben de utilizarse dispositivos
opto-electrónicos para permitir el correcto
envío/recepción de datos y sincronismo.
El empleo de fibra óptica ha sido especialmente
concebido para su uso en la conexión serie de los módulos
multiplexores.
Los multiplexores pueden ser conectados en
paralelo o en serie.
En dicha conexión serie solo el primer módulo
multiplexor comprende los medios de establecimiento del código de
identificación y el decodificador, en tanto que el resto de módulos
únicamente comprenden los medios de detección de los pulsos
generados. En este caso el primer módulo multiplexor, tras gestionar
su decodificador las entradas y salidas que tenga previstas mediante
los pulsos de sincronismo, de la forma ya descrita, inhibe su
entrada de reloj en el último ciclo y activa el siguiente módulo
multiplexor, como si de un acarreo se tratase, al que deja pasar la
señal de sincronismo y así sucesivamente hasta el último módulo
multiplexor. En este caso la conexión de datos de los módulos
multiplexores serie es común a todos ellos, de manera que la
conexión serie es perfectamente compatible con la conexión
paralelo.
La conexión serie tiene la ventaja de que los
módulos multiplexores presentan una configuración más simple que en
el caso de la conexión en paralelo, ya que únicamente el primer
módulo multiplexor es el que necesita realizar decodificación, por
lo que este elemento ha sido suprimido del resto de módulos
multiplexores conectados en serie con el primero.
En base a la descripción realizada, se comprende
que los contadores cuentan con medios para que en unas determinadas
direcciones gestionen las entradas de datos, es decir lean dichos
datos, y en otras gestionen las salidas, es decir escriban
datos.
También se comprende que los módulos
multiplexores pueden recibir en sus entradas y/o salidas datos
analógicos y/o digitales.
Según la descripción realizada, todos los datos
del sistema proporcionados por los módulos multiplexores, circulan
por la línea de datos, en la que siempre hay un dato presente,
aunque no se ejecute ninguna maniobra, ya que cada módulo
multiplexor escribe su código de presencia, en el sistema, cuando
detecta su código de identificación y no ejecuta ninguna maniobra.
Esta propiedad se aprovecha para controlar el buen estado de la
línea de datos, de forma que si los datos no aparecen por
cortocircuito en el cable, o por línea abierta, el sistema alerta
del evento.
La estructura descrita presenta las siguientes
ventajas:
- Permite homogeneizar los diseños
correspondientes a los cables eléctricos para los distintos modelos
con un mínimo empleo de cables.
- Ahorra más del 75% del tendido de cables
necesarios para los maceados clásicos.
- Evita gran número de mecanizaciones en la
plancha de los vehículos, necesarios para el paso de dichos
maceados.
- Reduce de forma significativa los tiempos de
ensamblaje y conexión en la cadena de montaje de los vehículos.
- Facilita la conexión, manipulación y
comprobación, sin coste de mano de obra adicional
especializada.
- Facilita la comprensión del sistema y
proporciona sencillez de mantenimiento.
- Proporciona un menor peso que los sistemas
actuales.
- Permite aumentar las prestaciones de control y
verificación de los distintos elementos eléctricos de un vehículo
por parte del usuario, incluyendo detección de fallos de los
mismos.
- Además en post-venta facilita
la rápida verificación de los sistemas eléctricos así como la
sustitución de componentes.
- De cara al fabricante de vehículos no genera
mayor dependencia tecnológica de terceros que la de los sistemas
convencionales.
- Permite su instalación en coches de gama baja
por tener un menor coste.
- No necesita cable especial para su
instalación.
- Permite compatibilidad con otros sistemas de
datos, o periféricos controlados.
- Es totalmente compatible con los elementos de
mando y control actuales, tales como relés, interruptores,
activadores, sensores, etc. (elementos
electro-electrónicos), y además abre diferentes
posibilidades para permitir la incorporación de nuevos elementos de
mando con menor poder de ruptura, ya que todos ellos atacan a
circuitos electrónicos de muy bajo consumo con lo que el sistema de
la invención permite el diseño moderno y ergonómico de dichos
componentes.
A continuación para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con
carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto
de la invención.
Figura 1.- Muestra una vista esquemática de un
posible ejemplo de realización de la invención en la que se muestra
la conexión en serie y paralelo de los módulos multiplexores al
generador de sincronismo.
Figura 2.- Muestra un diagrama de tiempos de la
señal proporcionada por el generador de sincronismo que consiste en
trenes de pulsos de una determinada frecuencia, separados por
períodos de reposo, siendo en este ejemplo de realización el
período de reposo, en estado lógico "0".
Figura 3.- Muestra el diagrama de tiempos de la
figura anterior, pero en este caso los períodos de reposo se
materializan en estado lógico "1".
Figura 4.- Muestra un ejemplo de la configuración
del circuito monoestable mediante el cual se realiza la puesta a
cero de los contadores incluidos en los módulos multiplexores cada
vez que detectan un período de reposo en la señal de sincronismo
mostrada en las figuras 2 y 3.
Figura 5.- Muestra un diagrama de tiempos de la
señal de sincronismo y la señal que produce a la salida del
monoestable de la figura anterior.
Figura 6. Muestra un posible ejemplo de
realización de conexión de los módulos multiplexores a la línea de
datos para escribir datos, para lo que las salidas de los módulos
multiplexores se conectan a la base de un transistor.
Figura 7.- Muestra un diagrama de tiempo de una
posible relación entre la línea de datos y la línea de sincronismo,
en la que cada pulso o período del tren de impulsos constituye el
tiempo para tratar los datos de entrada o salida del módulo
multiplexor seleccionado.
Figura 8.- Muestra un diagrama de tiempos de
otra posible realización entre la línea de datos y la de
sincronismo. En este caso cada medio ciclo del tren de pulsos se
gestiona un dato de entrada o salida del módulo multiplexor
seleccionado.
Figura 9.- Muestra una vista esquemática de un
posible ejemplo de realización del sistema de la invención aplicado
a un coche.
A continuación se realiza una descripción de la
invención basada en las figuras anteriormente comentadas.
El sistema de la invención cuenta con un
generador de sincronismo (2) que está conectado a una pluralidad de
módulos multiplexores (1a, 1b y 1b').
Los módulos multiplexores se pueden conectar en
serie o en paralelo. En el primer caso se referencia con (1a), y en
segundo con (1b), (1b').
El generador de sincronismo (2) genera una señal
de reloj constituida por trenes de pulsos separados por períodos de
reposo (4) de manera que ambos tiempos (3) y (4) constituyen un
barrido (5), que se repite secuencialmente y se envía a los
diferentes módulos multiplexores (1a, 1b y 1b'), a través de una
línea de sincronismo (6).
Además el generador de sincronismo (2) está
conectado a diferentes módulos multiplexores (1a, 1b, y 1b'), a
través de una línea de datos (7) para envío y recepción de
datos.
La línea (8) representa el cable común
imprescindible en conexiones eléctricas.
El sistema de la invención denomina a las líneas
(6), (7) y (8) línea bus, de forma que dicha línea bus constituye
el único medio de conexión del generador de sincronismo a los
diferentes módulos multiplexores.
Además, los distintos módulos multiplexores
están conectados a dispositivos electro-electrónicos
que está constituidos por circuitos de control y elementos
electrónicos, como por ejemplo pueden ser lámparas, sensores,
interruptores, etc., de forma que determinan entradas y/o salidas a
los módulos multiplexores.
Por tanto, los módulos multiplexores incorporaran
tantas entradas y/o salidas como elementos se deban de gobernar. En
la figura 9 se representan diferentes dispositivos
electro-electrónicos (13-18) a
gobernar mediante los diferentes multiplexores, para lo que cada uno
de ellos incorpora un número distinto de entradas y/o salidas, tal
y como será descrito con posterioridad.
El generador de sincronismo (2) proporciona una
potencia suficiente como para aprovechar la señal de sincronismo
para proporcionar la alimentación a los diferentes módulos
multiplexores del sistema, aunque estos módulos (1a, 1b, 1b') están
dotados de una entrada para recibir alimentación alternativa de
corriente continua procedente directamente de la batería (9) del
vehículo, lo cual se ha representado mediante la línea de trazos
(10).
La ventaja de utilizar la línea de sincronismo
para proporcionar alimentación a los diferentes módulos
multiplexores, es que se ahorra un cable y una conexión por cada
módulo, además de independizarla de la alimentación de potencia
procedente de la batería (9), con lo que es sistema es compatible
con las nuevas tendencias en automoción, que alimentarán en un
futuro los equipos eléctricos con más de 40 voltios.
En la figura 2 se muestra una señal de reloj en
la que los períodos de reposo (4) se presentan mediante el estado
lógico "0" en tanto que en la figura 3 estos períodos de
reposo (4) están determinados por un "1" en función de la
lógica que utilicen los módulos multiplexores.
Los módulos multiplexores están dotados de un
contador que detecta la llegada de los diferentes ciclos de reloj
del tren de pulsos (3), de forma que con la llegada del primer
ciclo (3a) los contadores de los módulos multiplexores cuentan un
pulso y así sucesivamente, de manera que cada contador genera un
código correspondiente al número de ciclo (3a, 3b, 3n), del tren de
pulsos (3).
Además los módulos (1a) y (1b) están dotados de
un microconmutador mediante el cual se fija una codificación
identificativa de cada uno de los módulos multiplexores (1a) y
(1b), que están conectados a un comparador, que además recibe la
cuenta realizada por el contador, de modo que cuando coincide el
código generado por el contador con el establecido mediante los
microconmutadores, se activa el módulo multiplexor para gestionar
las entradas y salidas que tenga previstas. Además los módulos
multiplexores (1a) y (1b), al recibir el período de reposo (4) lo
detectan para poner los contadores a cero e iniciar de nuevo la
cuenta con el siguiente tren de pulsos.
Para realizar la puesta a cero, se ha previsto
la incorporación de un circuito monoestable (11) en los módulos
multiplexores (1a) y (1b), en el que la señal de reloj CK ataca
directamente al circuito cuya constante de tiempo esta regulada
por una combinación (RC) (resistencia y condensador). Esta
constante de tiempo es siempre superior a la duración de un ciclo de
reloj e inferior a la duración del tiempo de puesta a cero. Así el
monoestable está siendo continuamente redisparado por los flancos
de bajada del reloj manteniendo su salida (Q) en su parte superior,
constantemente a cero, tal y como se muestra en la figura 5.
Cuando la señal (CK) queda en reposo, el monoestable deja de ser
disparado y pasado el tiempo marcado por la constante (RC) cambia
el valor de la salida generando así la señal de sincronismo de
puesta a cero para los módulos multiplexores.
El número de ciclos por barrido y la frecuencia
de los mismos, se puede regular en el generador de sincronismo (2)
según las necesidades. Este número es importante ya que indica la
cantidad de datos que pueden ser procesados por el sistema. También
cabe destacar que este parámetro afecta a la velocidad de respuesta
del sistema, ya que si por ejemplo, el reloj tiene un frecuencia de
trabajo de 2 Khz y en cada barrido genera 100 pulsos, el tiempo que
se tarda en "leer" un determinado dato es como máximo de
"0,5" mientras que si genera 500 pulsos, tarda "0,25".
Si por ejemplo se han de gestionar cien datos
trabajando a una frecuencia de 1 Khz, significa que se leen o
escriben los cien datos diez veces en cada segundo, por lo que a
efectos prácticos se puede considerar para las funciones que
realizan los módulos multiplexores, que trabajan en tiempo real.
Para acelerar más la velocidad de lectura y
escritura de datos en la línea de datos (7), se puede aumentar la
frecuencia de reloj, aunque hay que llegar a un valor de
compromiso ya que a mayor frecuencia, más sensible es el sistema a
las interferencias producidas por las corrientes de ruptura y
necesita, por otro lado, cable especial.
Respecto a la línea de datos (7), cabe comentar
que cada módulo multiplexor escribe los datos en la línea a través
de un transistor (12) (figura 6), que en el ejemplo de realización
es un transistor de línea en colector abierto, siendo NPN o PNP, en
función de las lógicas que se apliquen en el estado de reposo de la
línea (7), por lo que la línea (7) deberá ser polarizada a positivo
o a negativo.
Una vez que un módulo multiplexor ha detectado
su código de identificación, y desea escribir un dato en la línea
de datos (7), excita el transistor (12) a saturación, poniéndolo en
cortocircuito y forzando a la línea a que pase su tensión de
polarización a cero si es NPN o la inversa si es PNP. En el ejemplo
de la figura 6 se han representado transistores (12) tipo NPN.
Además cada uno de los módulos multiplexores
tienen conectados un dispositivo de entrada lógica (no representado
en las figuras) mediante el cual se lee la información que circula
por la línea de datos (7), capturando los datos en ellas presentes,
cuando el módulo multiplexor ha sido seleccionado.
Cada módulo multiplexor tiene un tiempo para
transmitir y leer la información correspondiente a cada una de sus
entradas y salidas, y que viene determinado por la dirección
correspondiente al código de identificación de cada módulo
multiplexor, cuyos contadores incluyen una combinación adecuada de
puertas lógicas, que permiten que el módulo esté disponible durante
un cierto número de ciclos para leer o escribir datos
correspondientes a las entradas y salidas que incluya cada módulo
multiplexor.
La invención prevé que en una realización, tal y
como se muestra en la figura 7, el multiplexor dispone de un ciclo
de reloj para escribir o leer un dato; y además en otra realización
prevé que se pueda leer o escribir un dato con cada medio ciclo de
reloj, tal y como se muestra en la figura 8.
Respecto a la figura 7, el primer pulso (3a) se
corresponde a la dirección (1), y como se puede observar en este
barrido no hay dato activo (lógica inversa), de manera que el
tiempo para transmitir su información en la dirección 1 es el
comprendido entre el flanco de subida del primer ciclo de reloj y
el flanco de subida del segundo ciclo de reloj. En los ciclos (2),
(3), (5) y (3n) se puede observar como se está transmitiendo datos
y en el resto no. Una vez transmitidos todos los datos del barrido
se observa la puesta a cero después de la cual comienza un nuevo
barrido en el cual los datos pueden haber variado su estado, tal y
como sucede con el ciclo número (3) que ha pasado de "0" a
"1"; por consiguiente a cada dirección le corresponde un ciclo
de reloj durante el cual el módulo seleccionado debe escribir o
leer el dato presente en la línea de datos (7).
Respecto a la figura 8 cabe señalar que al igual
que en caso anterior el primer pulso de reloj (3a) corresponde a la
dirección (1), y como se puede observar ante el primer ciclo de
reloj, que se denominada canal (1), hay un dato activo (lógica
inversa), en tanto que en el siguiente semiperíodo, que se denomina
canal (2) no hay dato activo. Por tanto el tiempo para transmitir
la información en la dirección (1) en el canal (1) es el
comprendido entre el flanco de subida del primer ciclo de subida
del reloj (3a) y el flanco de bajada del mismo pulso del ciclo de
reloj. En los ciclos (2), (3), (5) y (n) se puede observar como se
está transmitiendo tanto en el canal (1) como en el canal (2).
Sin embargo en el ciclo (4) el canal (1) tiene un
dato inactivo, el canal (2) un dato activo. Una vez transmitidos
todos los datos del barrido, se detecta la puesta a cero ya
comentada con anterioridad a partir de la cual comienza un nuevo
barrido en el cual los datos pueden haber variado su estado, tal y
como se observa en el ciclo (1), canal (2) que pasa de inactivo a
activo y el ciclo (3) que ha pasado de inactivo a activo en el
canal (1) y canal (2).
Por tanto en este caso al igual que en el
anterior el tiempo dedicado en la línea de datos a cada dirección
es igual a un ciclo de reloj, pero con la diferencia de que se
gestionan dos datos por cada ciclo de reloj, para lo que se debe de
disponer una combinación de puertas lógicas adecuada que permita
decodificar los dos datos unívocamente sin que los contadores
cambien de dirección lógica.
En este caso si en vez de tratar dos datos de
estado, lo que se desea procesar es un valor de un determinado
elemento analógico, por ejemplo el valor de una temperatura, el
convertidor analógico digital se conecta a las entradas lógicas de
un módulo multiplexor. Suponiendo que el convertidor tuviera una
resolución de 8 bits, éste consumirá ocho datos del sistema con
solo direccionar cuatro posiciones de cuenta de reloj, con lo que
se dispondrá de una capacidad de proceso de 256 valores diferentes
en solo 4 bits de reloj.
Por consiguiente el sistema es síncrono.
Los módulos (1a), están conectados en paralelo
con las líneas (6), (7) y (8), en tanto que los módulos (1b) y (1b')
están conectados en serie, siendo el funcionamiento de los
módulos conectados en serie (1b) y (1b') distinto al de los módulos
(1a), tal y como a continuación se describe.
El módulo (1b) funciona de la forma ya descrita,
consumiendo los ciclos de reloj necesarios que le corresponden para
gestionar cada entrada y salida, pero con la diferencia de que con
el último ciclo activa una señal que detiene la cuenta de reloj de
su contador, utilizando esta señal, a modo de acarreo, para la
habilitación del siguiente módulo multiplexor (1b'), y además le
deja paso de la señal de sincronismo, repitiéndose el mismo
proceso sucesivamente con los siguiente módulos (1b') conectados
en serie.
Por consiguiente, los módulos (1b') no incorporan
decodificador ni tampoco incorporan código de identificación, ya
que el suyo se corresponde con el del primer módulo (1b) que es el
que detecta el código de identificación y realiza la activación de
los siguientes módulos conectados en serie (1b') según ha sido
descrito.
Así por ejemplo en el supuesto de que los
módulos (1b) y (1b') sean de ocho datos cada uno, entre entradas y
salidas, su construcción y configuración sería como si fuera un
módulo único para un sistema que solo pudiera procesar ocho
direcciones detectadas por el primer modulo (1b), de manera que
transcurridos los ocho primeros ciclos de reloj aprovecha el flanco
de bajada del último pulso para inhibir su entrada de reloj
dejándola en reposo, provocando después del tiempo de puesta a
cero, el direccionamiento a la posición cero en su contador, con lo
que la filosofía de funcionamiento se corresponde con la ya
descrita.
La señal utilizada para inhibir la entrada de
reloj, además es utilizada para facilitar la del siguiente módulo
(1b') volviéndose a repetir sucesivamente para los siguientes
módulos (1b') tal y como ya fue descrito.
Es importante señalar que en la conexión serie
la línea de datos (7) presenta paso continuo entre los distintos
módulos (1b-1b'), por lo que el sistema es
compatible al cien por cien con el conexionado paralelo.
En la figura 1 se han representado módulos (1a)
conectados en paralelo con la salida del último módulo (1b'), y su
funcionamiento es idéntico al ya escrito para los módulos paralelo,
ya que se permite el paso de la señal de sincronismo entre los
distintos módulos (1b') y la línea de dato es común para todos
ellos.
El bus puede estar constituido por cables
eléctricos, pero también cabe la posibilidad de que esté
constituido por cables de fibra óptica, que están especialmente
recomendados para el caso en el que los módulos estén conectados en
serie.
En el caso en el que se utilice fibra óptica, se
conecta a la entrada de una transductor
opto-electrónico que activa eléctricamente el mismo
punto que cuando se utiliza el cable, por el que el sistema a partir
de este punto se comporta igual que con el cable eléctrico.
Después la señal se suma a la que procesa el
propio módulo multiplexor para escribir en la línea de datos
utilizando el mismo transistor de salida que se ha representado en
la figura 6, con la diferencia de que en este caso en vez de atacar
a la línea polarizada de datos, excita el LED de un
opto-acoplador para fibra óptica.
Esta fibra, entra en el siguiente módulo
multiplexor excitando un transductor
opto-electrónico, inyectándole los datos que vienen
sumados de los anteriores módulos o provenientes del bus en el caso
de que sea un sistema mixto, y así sucesivamente.
A modo de ejemplo en la figura 9 se muestran
distintos dispositivos que pueden ser gobernados por los módulos
multiplexores, para lo que se han previstos cuatro multiplexores de
seis salidas y un multiplexor de treinta y una salidas y diez
entradas. Así, por ejemplo los que gobiernan seis salidas, están
dedicados a la activación del alumbrado exterior (13), bocina (15),
ventilador (16), luneta térmica (17) y motor de limpiaparabrisas
(18). Respecto al módulo multiplexor de diez entradas y treinta y
una salidas, éste está previsto en el cuadro de mandos para
detectar el estado de distintos interruptores (19) y activar los
correspondientes indicadores ópticos (14).
En dicha figura 9 se ha representado la batería
9 sin conectar a los módulos multiplexores, pero al igual que en el
ejemplo de la figura 1 puede estar conectado a los mismos.
Claims (16)
1. Sistema de cableado digital para vehículos,
caracterizado porque comprende un generador de sincronismo
(2) que genera una señal de reloj constituida por trenes de pulsos
(3) separados por períodos de reposo (4), siendo enviada dicha
señal de reloj por una línea de sincronismo (6), a una pluralidad
de módulos multiplexores que al menos comprende un primer modulo
multiplexor (1b) y un segundo módulo multiplexor (1b') conectados
en serie a través de dicha línea de sincronismo y de una línea de
datos (7) común para el envío/recepción de datos de entrada/salida
de los diferentes multiplexores (1a, 1b, 1b'), estando conectados a
su vez dichos módulos multiplexores con al menos un elemento
seleccionado entre: una entrada de recepción de datos procedentes
de dispositivos electro-electrónicos
(13-19), una salida de envío de datos a
dispositivos electro-electrónicos
(13-19) y combinaciones de los mismos; contando al
menos el primer módulo multiplexor (1b) con medios de
establecimiento de al menos un código de identificación, con medios
de detección de los pulsos generados para generar códigos a partir
de dichos pulsos, y un decodificador de detección para detectar
cuando el código generado corresponde con el del módulo multiplexor
(1b), para producir su activación y permitir el envío/recepción de
datos presentes en sus entradas/salidas para gobernar dispositivos
electro-electrónicos.
2. Sistema de cableado digital para vehículos,
según la reivindicación 1, caracterizado porque en dicha
conexión serie únicamente el primer módulo multiplexor (1b) de
dicha conexión serie comprende los medios de establecimiento de al
menos un código de identificación, disponiendo el decodificador
tras gestionar las entradas/salidas, de medios de inhibición de su
entrada de reloj con el último ciclo de reloj, y de medios de
activación del segundo módulo multiplexor (1b') dejando pasar la
señal de sincronismo a dicho segundo módulo multiplexor.
3. Sistema de cableado digital para vehículos,
según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque dicha pluralidad de módulos
multiplexores comprende al menos tres módulos multiplexores (1a,
1b, 1b') conectados entre sí mediante conexiones seleccionadas
entre conexiones paralelo, conexiones serie y combinaciones de
dichas conexiones, por medio de la línea de sincronismo (2) y de
una línea de datos (7) común para el envío/recepción de datos de
entrada/salida de los diferentes multiplexores (1a, 1b, 1b').
4. Sistema de cableado digital para vehículos,
según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios
de detección de los pulsos generados, comprenden un contador de los
pulsos que realizan una cuenta con cada pulso de reloj: y porque
los medios de establecimiento de al menos un código de
identificación comprenden un microconmutador de selección de un
código comprendiendo el decodificador un comparador que está
conectado a los anteriores medios para detectar cuando la cuenta
realizada se corresponde con el código seleccionado con el
microconmutador y activar el módulo multiplexor.
5. Sistema de cableado digital para vehículos,
según la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo de
gestión de una entrada/salida se corresponde con un ciclo de
reloj.
6. Sistema de cableado digital para vehículos,
según reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo de
gestión de una entrada o salida se corresponde con medio ciclo de
reloj, para tratar dos datos con cada ciclo de reloj, manteniéndose
los contadores en el mismo estado.
7. Sistema de cableado digital para vehículos,
según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
contadores están dotados de medios para mantener la activación del
módulo multiplexor (1a, 1b, 1b') durante un número determinado de
ciclos de reloj correspondientes al número de entradas/salidas del
módulo multiplexor.
8. Sistema de cableado digital para vehículos,
según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
módulos multiplexores (1a, 1b) cuentan con medios para detectar los
periodos de reposo (4) y poner a cero el contador al realizar dicha
detección.
9. Sistema de cableado digital para vehículos,
según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios
de reposo (4) comprenden un monoestable (11).
10. Sistema de cableado digital para vehículos,
según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
la señal de reloj proporciona la tensión de alimentación para los
módulos multiplexores (1a, 1b, 1b').
11. Sistema de cableado digital para vehículos,
según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
al menos dos multiplexores (1a), tienen el mismo código de
identificación para ser activados simultáneamente.
12. Sistema de cableado digital para vehículos,
según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3,
caracterizado porque la conexión serie se efectúa mediante
cables de fibra óptica.
13. Sistema de cableado digital para vehículos,
según la reivindicación 3, caracterizado porque en cada
conexión serie el primer módulo multiplexor (1b) de dicha conexión
serie comprende los medios de establecimiento de al menos un código
de identificación, disponiendo el decodificador tras gestionar las
entradas/salidas de medios de inhibición de su entrada de reloj con
el último ciclo de reloj y de medios de activación del segundo
módulo multiplexor (1b') dejando pasar la señal de sincronismo a
dicho segundo módulo multiplexor, y así sucesivamente desde el
módulo multiplexor precedente al módulo multiplexor siguiente hasta
el último módulo multiplexor de dicha conexión serie.
14. Sistema de cableado digital para vehículos,
según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
los contadores cuentan con medios para que en unas determinadas
direcciones lean datos y en otras escriban.
15. Sistema de cableado digital para vehículos,
según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3,
caracterizado porque los módulos multiplexores (1a, 1b, 1b')
reciben selectivamente en sus entradas/salidas datos seleccionados
entre datos analógicos y datos digitales.
16. Sistema de cableado digital para vehículos,
según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
los módulos multiplexores (1a, 1b,) escriben su código de
identificación cuando han sido seleccionados y no ejecutan ninguna
entrada o salida, para verificar el estado de la línea de datos
(7).
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