ES2347042T3 - Metodo y dispositivo de señalizacion. - Google Patents
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Abstract
Método de señalización para un sistema de red, en donde una unidad de control (100) se comunica, a través de un canal de señalización cableado (110-112) con al menos una unidad nodal (104- 106), estando cada una de dichas unidades nodales (104-106) asociada a al menos un dispositivo (212) antes de ser controlada y en cuyo método la señalización se realiza a través del canal de señalización entre cada unidad nodal (104-106) y la unidad de control (100), - una señalización de lectura analógica común se envía a todas o al menos una unidad nodal (104-106) a través del canal de señalización bajo la acción de la unidad de control (100); - la señal de lectura se modifica en cada unidad nodal (104-106) para la identificación de la unidad nodal (104-106); - datos que indican el estado de cada unidad nodal (104-106) se añaden a la señal de lectura y - el estado de cada unidad nodal (104-106) se determina en la unidad de control (100) por medio de la modificación realizada y de la señal de lectura, caracterizado porque un nuevo estado de las señales nodales es objeto de escritura en las unidades nodales por intermedio de conductores (114-116) que están unidos funcionalmente a la unidad de control por medio de una señal de escritura (WR) que procede directamente de la unidad de control o por intermedio de un adaptador, transmitida a través de un cable doble.
Description
Método y dispositivo de señalización.
La presente invención se refiere a una solución
de señalización para un sistema de red, en donde la señalización se
transmite entre un punto nodal y una unidad de control.
En la automoción de máquinas, existe una
tendencia creciente de transición desde sistemas centralizados a
sistemas descentralizados, en los cuales se demandan, cada vez más,
funciones inteligentes, tales como las de coordinación entre
diferentes componentes incluidos en el sistema, funciones de
diagnóstico y control. Los sistemas descentralizados son sistemas
de redes, en los que las unidades nodales y las unidades de control,
que las controlan, están conectados entre sí a través de canales de
señalización. Los canales de señalización utilizados están
constituidos por cableados. Los sistemas descentralizados se suelen
diseñar con el objetivo de facilitar la integración de las unidades
nodales o nodos con los dispositivos o componentes que se van a
controlar, con lo que se permite una fácil, fiable, eficiente y, si
fuera deseable, supervisión y control en tiempo real de los
dispositivos y componentes.
Sin embargo, la aplicabilidad de sistemas
descentralizados ha sido limitada por una falta de soluciones de
transmisión de datos adecuadas. En sistemas descentralizados, cada
unidad nodal suele tener una dirección mediante la cual la unidad
de control identifica la unidad nodal para la lectura o control de
su estado. Para permitir la lectura o control del estado de la
unidad nodal, es también necesario disponer de una señal de reloj
para el ajuste temporal de la señalización. El uso de una dirección
de una señal de reloj hace que las unidades nodales se conviertan
en máquinas de estados digitales, especialmente complicadas, que
requieren espacio de ocupación. Para permitir la transmisión de
datos entre la unidad nodal y la unidad de control en modo serie,
es además necesario disponer de un protocolo de transmisión de datos
y circuitos de protocolos, que requieren tensiones de servicio
reguladas. El suministro de la tensión de servicio, junto con los
circuitos reguladores, hace toda más complicada la estructura de
las unidades nodales. El software para el protocolo y otras
funciones exige, de nuevo, una gran cantidad de trabajo de
desarrollo y suele ser intrínseco para cada sistema comercial, con
la consiguiente complicación adicional para el uso de los sistemas
de redes. Debido a estos problemas, los sistemas de redes son de
alto coste para su adquisición, funcionamiento y mantenimiento.
El documento US 5.140.622 da a conocer un método
y sistema, según el preámbulo de las reivindicaciones independientes
1 y 10.
El objetivo de la presente invención es dar a
conocer un método perfeccionado y un sistema que ponga en práctica
el método, en donde se simplifica la señalización. Esto se consigue
mediante un método de señalización para un sistema de red, en donde
una unidad de control se comunica, a través de un canal de
señalización cableado, con al menos una unidad nodal, estado cada
una de dichas unidades nodales asociada con al menos un dispositivo
que se va a controlar y en cuyo método, la señalización se realiza a
través de un canal de señalización entre cada unidad nodal y la
unidad de control. Además, en este método, una señal común de
lectura analógica, para todas las unidades nodales, se alimenta a
través del canal de señalización controlado por la unidad de
control; se modifica la señal de lectura en cada unidad nodal para
permitir la identificación de la unidad nodal; datos que indican el
estado de cada unidad nodal se añaden a la señal de lectura y el
estado de cada unidad nodal se determina en la unidad de control por
medio de la modificación realizada y de la señal de lectura.
La invención se refiere, además, a un método de
señalización para un sistema de red, en donde una unidad de control
se comunica, a través de un canal de señalización cableado, con al
menos una unidad nodal, estando cada una de dichas unidades nodales
asociada con al menos un dispositivo que se va a controlar y en cuyo
método la señalización se realiza a través del canal de
señalización entre cada unidad nodal y la unidad de control.
Además, en este método, una señal de lectura analógica, que es una
señal de tensión de corriente continua de nivel deseado, se
alimenta a todas las unidades nodales a través del canal de
señalización bajo control de la unidad de control, siendo los
estados de las unidades nodales objeto de lectura, en serie, uno a
uno, sin una señal de reloj separada, de tal manera que, en cada
unidad nodal, la propagación de la señal de tensión de corriente
continua a la siguiente unidad nodal se retarda en un tiempo
superior a la duración de la operación de lectura y, dentro de una
ventana de tiempo de lectura predeterminada, el valor de la
corriente eléctrica producida por la señal de tensión de corriente
continua se ajusta, en cada unidad nodal, a un nivel correspondiente
al estado de la unidad nodal, en función de la impedancia de la
unidad nodal a través de la cual se aplica la señal de tensión de
corriente continua y el estado de cada unidad nodal se determina en
la unidad de control, en modo serie, por medio del valor de la
intensidad de la señal de corriente eléctrica recibida en función de
los diferentes retardos de cada unidad
nodal.
nodal.
La invención se refiere, además, a una
disposición de señalización para un sistema de red, que comprende
una unidad de control y al menos una unidad nodal, que se comunican
entre sí a través de un canal de señalización cableado, estando
cada una de dichas unidades nodales asociada con al menos un
dispositivo que se va a controlar. Además, la unidad de control ha
sido adaptada para controlar el suministro de una señal de lectura
analógica común a todas las unidades nodales a través del canal de
señalización, comprendiendo dicha disposición medios de
modificación para la modificación de la señal de lectura, en cada
unidad nodal, para permitir que las unidades nodales se distingan
entre sí; cada unidad nodal ha sido diseñada para añadir datos que
indican el estado de cada unidad nodal a la señal de lectura y la
unidad de control fue diseñada para determinar el estado de cada
unidad nodal por medio de la señal de lectura y la modificación
realizada por los medios de modificación.
Además, la invención se refiere a una
disposición de señalización, para un sistema de red, que comprende
una unidad de control y al menos una unidad nodal, que se comunican
entre sí a través de un canal de señalización cableado, estando
cada una de dichas unidades nodales asociada con al menos un
dispositivo que se va a controlar. Además, la unidad de control fue
diseñada para controlar el suministro de una señal de tensión de
corriente continua utilizada como una señal de lectura analógica
para todas las unidades nodales a través del canal de señalización
y dicha disposición comprende unidades de modificación para la
lectura de los estados de las unidades nodales sin una señal de
reloj separada, estando dichas unidades de modificación diseñadas
para retardar la conexión de la señal de tensión de corriente
continua, en cada unidad nodal, a la siguiente unidad nodal durante
un tiempo superior a la duración de la ventana de tiempo de lectura
y las unidades de retardo fueron diseñadas para formar una ventana
de tiempo de lectura predeterminada, durante la cual la señal de
tensión de corriente continua se conecta a cada unidad nodal y cada
unidad nodal comprende un circuito de impedancia que corresponde al
estado de la unidad nodal, a través de cuyo circuito se aplica la
señal de tensión de corriente continua y por medio del cual cada
unidad nodal ha sido diseñada para establecer, dentro de la ventana
de tiempo de lectura predeterminada, el valor de la corriente
eléctrica producida por la señal de tensión de corriente continua a
un nivel que corresponde al estado de la unidad nodal y la unidad de
control ha sido diseñada para determinar el estado de cada unidad
nodal, en modo serie, por medio del valor de la intensidad de la
señal de corriente eléctrica procedente de cada unidad nodal, en
función de los diferentes retardos.
La invención está caracterizada por las
características de las reivindicaciones independientes 1 y 10.
Formas de realización preferidas de la invención
se describen en la subreivindicaciones correspondientes.
La invención está basada en el principio de
alimentar a todas las unidades nodales una señal analógica común,
que se modifica en una manera específica de la unidad nodal y a la
que se añade, además, información correspondiente al estado de cada
unidad nodal. De este modo, cuando la señal se recibe en la unidad
de control, el estado de cada unidad nodal se puede distinguir del
estado de las otras unidades nodales por medio de la modificación
específica del nodo.
El método y sistema de la invención proporcionan
varias ventajas. La solución no requiere ningún programa ni
protocolo para la realización de las operaciones. De este modo, la
estructura es simplificada y se reduce el precio del sistema de la
red. La solución sólo requiere un pequeño número de conductores de
los canales. La solución se puede poner en práctica, de una manera
eficiente y económica, con un pequeño número de componentes
electrónicos para cada unidad nodal, lo que significa también una
pequeña necesidad de espacio.
La invención se describirá ahora en detalle en
relación con las formas de realización preferidas haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en donde
La Figura 1 presenta un sistema de red de
acuerdo con la solución dada a conocer,
La Figura 2 representa un sistema de red por
división de tiempos,
La Figura 3 representa la operación de escritura
para una unidad nodal,
La Figura 4 representa la operación de lectura y
de escritura para una unidad nodal y
La Figura 5 presenta cronogramas de las
señales.
El sistema de red, dado a conocer, puede
funcionar con independencia o el sistema de red puede formar un
subsistema perteneciente a un mayor sistema. La solución dada a
conocer se puede aplicar en viviendas, hoteles, automóviles,
ascensores, sistemas de alarma, en robótica, automoción industrial,
etc.
La Figura 1 presenta un sistema de red de
acuerdo con la solución dada a conocer a un nivel general. Una
unidad de control 100 supervisa el estado de las unidades nodales
104-106 y además, cambia el estado de las unidades
nodales 104-106 cuando es necesario. La unidad de
control 100 puede ser un circuito de control digital ordinario,
cuya señalización está adaptada por un dispositivo adaptador 102 a
las unidades nodales. El adaptador 102 convierte la señal de
control digital en la señal analógica deseada y el adaptador
convierte la señal recibida, desde las unidades nodales, en una
forma adecuada para el procesamiento de señales digitales de la
señal. Un adaptador 102 no se necesita si la unidad de control
puede generar las señales requeridas por sí misma y es también
capaz de procesar la señal recibida. Cuando el estado de las
unidades nodales es simplemente para lectura, la solución comprende
un par de conductores que sirven como un canal de señalización, en
donde el conductor 110 alimenta la señal de lectura a las unidades
nodales 104-106 y el conductor 112 transmite la
señal de lectura, que contiene datos de estados, desde las unidades
nodales 104-106 a la unidad de control 100. Estos
conductores 110 y 112 forman un par de conductores. Las señales de
lectura, procedentes de las unidades nodales diferentes, se
modifican en unidades de modificación 108-109 para
hacer que las señales difieran entre sí para permitir la
identificación de las unidades nodales que, en un caso general, se
pueden situar entre las unidades nodales o después de las unidades
nodales, según se representa en la Figura 1. La unidad nodal puede
supervisar y controlar un dispositivo electrónico, que puede ser
parte de, por ejemplo, un automóvil, un sistema de alarma, un
ascenso o dispositivos similares.
En el caso ilustrado en la Figura 1, bajo el
control de la unidad de control 100, una señal de lectura analógica
común se alimenta a través del conductor 110 que sirve como un canal
de señalización a todas las unidades nodales
104-106 bien sea directamente desde la unidad de
control 100 o desde el adaptador 102. La señal de lectura puede ser
una señal de tensión de corriente continua o una señal que tenga una
banda de frecuencia deseada. En cada unidad nodal
104-106, datos que indican el estado de cada unidad
nodal se añaden a la señal de lectura. La información se almacena
en la señal de lectura en forma binaria, datos de 1 bit suelen ser
suficientes pero, si es necesario, se pueden utilizar también datos
de múltiples bits. La información se puede almacenar en la
amplitud, fase o frecuencia de la señal de lectura. Las unidades de
modificación 108-109 modifican la señal de lectura
para cada unidad nodal, de modo que la unidad nodal se puede
identificar, en la unidad de control, sobre la base de la
modificación. Esta modificación puede consistir en una operación
realizada en el dominio del tiempo, tal como retardo o una operación
realizada en el dominio de las frecuencias, tal como una
modificación de la banda de frecuencias mediante filtrado. Por
último, los estados de las unidades nodales 104-106
se determinan en la unidad de control 100 sobre la base de la señal
de lectura recibida a través del conductor 112 del canal de
señalización y las modificaciones realizadas por las unidades de
modificación. El nuevo estado de las unidades nodales pueden ser
objeto de escritura a través de los conductores
114-116, que están funcionalmente conectados a la
unidad de
control 100.
control 100.
Haciendo referencia a la Figura 2,
consideraremos, a continuación, un modo funcional de la solución
dada a conocer, en donde la lectura de los estados de las unidades
nodales se realiza, en el modo serie, utilizando una señal de
tensión de corriente continua. En la solución, no es necesario, de
este modo, utilizar ninguna tensión de servicio específica de la
unidad nodal o la regulación de las tensiones de servicio. Bajo el
control de la unidad de control, una señal de lectura analógica
común, en este caso una señal de tensión de corriente continua del
nivel deseado, se alimenta, a través del conductor 110 del canal de
señalización, a todas las unidades nodales 104-106,
bien sea directamente desde la unidad de control 100, bien sea desde
el adaptador 102. Los estados de las unidades nodales
104-106 son objeto de lectura, uno a uno en el modo
serie, de tal manera que la propagación de la señal de tensión de
corriente continua a la siguiente unidad nodal se retarda en cada
unidad nodal, por las unidades de modificación
200-202 para un tiempo superior a la ventana de
tiempo de lectura. En la unidad de modificación 200, el retardo se
produce de tal manera que, después del flanco de subida de la
tensión de corriente continua, el conmutador 2002 sólo se dispara en
el estado conductor por la unidad de retardo 2000 después de un
retardo predeterminado, que es al menos tan largo o más largo que
la ventana de tiempo del retardo leído de los medios de retardo
2004. El estado del punto nodal 104 es objeto de lectura de tal
manera que, dentro de una ventana de tiempo de lectura
predeterminada, el valor de la corriente eléctrica producida por la
tensión de corriente continua se establece a un nivel
correspondiente al estado de la unidad nodal 104. El valor de la
corriente eléctrica se puede cambiar, por ejemplo, cambiando la
impedancia de la unidad nodal 104 a través de la cual se aplica la
señal de tensión de corriente continua. La ventana de tiempo de
lectura se genera por la unidad de retardo 204, en donde la unidad
de retardo 2004 dispara el conmutador 2006 en el estado conductor
durante el tiempo necesario por la operación de lectura después de
que la tensión de corriente continua se haya elevado en el conductor
110. Cuando se termina el retardo de lectura, los medios de retardo
2004 desactivan el conmutador 2006 que, por lo tanto, impide la
señalización al punto nodal 104. Cuando el conmutador 2002, de la
unidad de modificación 200, se activa después de un retardo
predeterminado, los medios de retardo 2020 y el conmutador 2022, en
la unidad de retardo 202, producen un retardo antes de que la
tensión de corriente continua se conecte a la siguiente unidad
nodal, de la misma manera que lo hacen los medios de retardo 2000 y
el conmutador 2002, en la unidad de retardo 200. En un modo
correspondiente, los medios de retardo 2024 y el conmutador 2026, en
la unidad de retardo 206, hacen posible la lectura de la unidad
nodal 106 de la misma manera que lo hacen los medios de retardo 2004
y el interruptor 2006 en la unidad de modificación 204. Puesto que
cada unidad nodal 104-106 genera un impulso de
corriente correspondiente a su propio estado, en función de los
retardos predeterminados producidos por las unidades de
modificación 200-202 y las unidades de retardo
204-206, el estado de unidad nodal se puede
determinar en la unidad de control 100, en el modo serie, sobre la
base de los valores de intensidad de las señales de corriente
eléctrica recibidas en forma sucesiva desde cada unidad nodal. En
este proceso, el adaptador 102 genera una señal de reloj utilizada
para el ajuste temporal de tal manera que, cuando cada unidad de
modificación 200-202 recibe una señal de tensión de
corriente continua, la señal de reloj tiene un flanco de subida al
mismo tiempo (véase Figura 5). En la solución dada a conocer en esta
invención, no es necesario conectar una señal de reloj separada a
las unidades nodales. En cambio, a través de las unidades de
modificación y las unidades de retardo, las unidades nodales
producen una sincronización mutua de las señales y de este modo,
cada unidad nodal determina su propio ajuste temporal.
Otra característica notable de la solución dada
a conocer en esta invención es que la señal de tensión de corriente
continua sirve como una tensión de servicio para las unidades de
modificación y unidades de retardo, que se pueden integrar como
partes de cada unidad nodal. Cuando se termina la operación de
lectura (terminando también, de este modo, la operación de
escritura), se desactivan las tensiones de servicio a las unidades
de modificación y las unidades de retardo y por lo tanto, la
solución dada a conocer no consume energía eléctrica, exceptuado
cuando los estados de las unidades nodales son objeto de lectura (y
de escritura). La tensión de corriente continua puede presentar un
valor de decenas de voltios, por ejemplo, 12 V o 36 V. Sin embargo,
en la solución de la invención, el valor de la tensión de corriente
continua no es esencial. En la solución de la invención, las
unidades nodales sincronizan su funcionamiento por sí mismas y no se
necesita ninguna tensión de servicio específica de la unidad nodal
ni regulación de dichas tensiones de servicio. Debido a la
simplicidad de la solución dada a conocer, no se necesita ningún
programa ni protocolo para controlar la operación, en uno u otro
caso.
En la Figura 2, la unidad nodal 1 puede ser, por
ejemplo, un sensor que proporciona datos de medición a leerse de
acuerdo con la solución de la invención. La unidad nodal 2 puede
controlar un interruptor 210, que, por ejemplo, conecta y
desconecta una lámpara de señal 212. Si el sistema de la red
comprende nodos adicionales, algunos de estos nodos pueden contener
también interruptores utilizados para el control directo de un
dispositivo que se va a supervisar. Por ejemplo, en un automóvil,
las unidades nodales se pueden utilizar para supervisar y controlar
los faros. En este caso, cuando el interruptor del faro se pone en
la posición de activación de los faros, la señal se anticipa desde
el interruptor al controlador, lo que hace que las unidades nodales,
asociadas con cada lámpara, asuman un estado en el que los faros
están encendidos. De nuevo, desde las unidades nodales se transmite
una señal de control al interruptor de los faros, que los
enciende.
En la solución ilustrada en la Figura 2, los
datos objeto de lectura son datos de 1 bit. Si han de obtenerse
datos de 2 bits desde cada punto nodal, es posible conectar dos
unidades de modificación 200 y dos unidades de retardo 204 para
cada unidad nodal. En este caso, la unidad de control recibe, desde
cada unidad nodal, dos impulsos de corriente, teniendo cada impulso
dos posibles valores de amplitud. En correspondencia, cuando se
necesita información de N bits sobre el estado de la unidad nodal,
es posible conectar N unidades de modificación y N unidades de
retardo a cada unidad nodal.
Además, la Figura 2 muestra cómo el sistema de
red se puede conectar a través de un medio de interfaz deseado 220
a otras redes o sistemas de comunicación. Por ejemplo, cuando el
medio de interfaz 220 utilizado es un módem, la información
proporcionada, por el sistema de red dado a conocer, se puede
transmitir a una red telefónica y a través de ella a casi cualquier
lugar a escala mundial. A través de los medios de interfaz, es
también posible establecer una conexión con redes de datos, tales
como Internet o una red local.
En la solución dada a conocer por la invención,
pueden existir varios conjuntos independientes de unidades nodales
para un solo dispositivo de control. Análogamente, varios
dispositivos de control se pueden colocar en un microcircuito
único. Cada dispositivo de control puede contener un
microprocesador. En la solución de la invención, se pueden añadir
nuevas unidades nodales a una disposición ya en funcionamiento
colocando la nueva unidad nodal donde se desee, antes, entre o
después de las demás unidades nodales y configurando la unidad de
control para la nueva disposición de unidades nodales. Puesto que la
unidad de control se puede configurar mediante software, no se
necesita realizar otros cambios en los circuitos además de la
conexión de la unidad nodal.
La Figura 3 representa un diagrama de bloques
relacionado con el control del estado del punto nodal. La señal de
escritura está conectada al interruptor 300, cuyo estado es
controlado por la señal W (véase Figura 2) procedente de la
unidades nodales. La señal W cierra el interruptor 300, es decir,
dispara el interruptor 300 en el estado conductor, cuando la señal
de tensión de corriente continua, en cada unidad nodal, está a
nivel alto, es decir, cuando los interruptores 2006 y 2026 están en
estado conductor. De no ser así, el interruptor 300 está abierto,
es decir, en el estado no conductor. Cuando el interruptor está en
estado conductor, la señal de escritura WR se admite para la unidad
nodal objeto de lectura. La operación del interruptor 300 se puede
controlar, además, de modo que el interruptor 300 permanezca cerrado
durante un tiempo ligeramente superior a la ventana de lectura por
ejemplo, de modo que el interruptor no sea abierto hasta que se
cierren los interruptores 2002 y 2022 en cada unidad nodal, en su
turno. Análogamente, el interruptor se puede cerrar ligeramente
antes de la ventana de lectura. En estos casos, el interruptor 300
se puede controlar por las señales U1-U2 o
utilizando un retardo predeterminado.
La Figura 4 ilustra el efecto de un cambio de
impedancia sobre la intensidad de la señal de corriente en la
unidad nodal. En cada unidad nodal, la señal de lectura de corriente
continua está conectada a un circuito en paralelo que está
constituido por el componente 400 en un lado y los componentes 402 y
406 en el otro lado. Los componentes 400 y 406 pueden ser
resistencias u otros componentes que tengan una impedancia. El
componente 402 puede ser un interruptor u otro componente cuya
impedancia se pueda variar mediante control eléctrico. El
componente 402 está en el mismo estado que el dispositivo controlado
por el punto nodal y un cambio en el estado del componente 402
produce un cambio en el estado del dispositivo controlado. Si el
componente 402 está en un estado de alta impedancia (interruptor
402 está abierto), en tal caso la corriente circulará a través del
componente 400. Si el componente 402 está en un estado de baja
impedancia (el interruptor 402 está cerrado), en tal caso la
corriente eléctrica producida por la tensión de corriente continua,
utilizada como una señal de lectura, circulará a través del
interruptor 402 y el componente 400. Cuando el componente 420 está
en el estado de baja impudencia, la corriente eléctrica es más
intensa que cuando el componente 402 está en el estado de alta
impudencia. La magnitud de la corriente eléctrica puede diseñarse de
modo que, cuando una información de 1 bit ha de transmitirse, el
bit "1" se puede representar por 20 mA y el bit "0" se
puede representar por 10 mA. En este caso, el bit "1" puede
significar que el componente 402 está en el estado de alta
impudencia y el bit "0" puede significar que el componente 402
está en el estado de baja impedancia. Las ventajas del uso de la
corriente eléctrica como una señal de lectura para leer el estado de
una unidad nodal incluye la circunstancia de que el uso de la
lógica digital define exactamente los niveles de tensión utilizados
en la señalización en el sistema de red, que limita la selección de
las tensiones y reduce la inmunidad del ruido. La corriente
eléctrica como un medio de transmitir información no es sensible al
ruido y no está limitada por ningún valor predeterminado. Además, la
información de la corriente presenta una buena inmunidad a las
variaciones de la tensión.
El estado del componente 402 se puede cambiar
mediante una señal de escritura WR procedente directamente de la
unidad de control o mediante un adaptador, transmitido a través de
un cable doble. La señal de escritura WR es una señal de pulsos y
por lo tanto, la señal de escritura se alimenta, en primer lugar, a
un circuito basculante 404, que mantiene el estado determinado por
la señal de escritura como la señal de control del componente 402
después del impulso de escritura, de modo que el estado del
componente 402 no cambiará hasta que llegue la siguiente señal de
escritura. El circuito basculante, que puede ser un circuito
basculante JK, RS, D o T, conocido por sí mismo o algún otro
circuito basculante correspondiente, necesita una tensión de
servicio V separada para poder mantener continuamente el control del
componente 402. Esta solución controla, además, las situaciones de
sobrecarga de tal manera que si el componente 402 está en, o se
lleva a, un estado que permita la ocurrencia de una situación de
sobrecarga, el componente 402 se hará que asuma un estado que ayude
a reducir la situación de sobrecarga o elimina dicha situación de
sobrecarga.
La Figura 5 representa los diagramas de pulsos
de acuerdo con los cuales funciona la solución de la invención. La
señal de corriente continua es la señal de tensión de corriente
continua analógica que se alimenta (empezando desde el flanco de
subida) a todas las unidades nodales cuando ha de leerse el estado
de las unidades nodales. Una señal de tensión de corriente continua
idéntica se puede alimentar a todas las unidades nodales porque los
datos de estados de las unidades nodales se pueden distinguir entre
sí, sobre la base de la división de tiempos. Después de que se
hayan medido los estados, la señal de tensión de corriente continua
se repone a cero (flanco de caída de la señal de corriente
continua) y la medición no consume ninguna energía eléctrica en
absoluto. En el flanco de subida de la señal de corriente continua,
la señal de control S1 para el interruptor 2006 de la primera
unidad de modificación 200 cambia también de modo que se cierra el
interruptor 2006. Puesto que este interruptor es controlado por los
medios de retardo 2004, la señal de control S1 retorna a su estado
original, transcurrido un retardo predeterminado. El interruptor
2002 de la unidad de modificación 200 se mantiene, a su vez,
abierto por la señal de control S2 desde el flanco de subida de la
señal de tensión de corriente continua al flanco de subida de la
alimentación U1. La duración del pulso se determina por el retardo
predeterminado producido por los medios de retardo 2000. El retardo
producido por los medios de retardo 2000 puede ser dos veces la
duración del retardo producido por los medios de retardo 2004.
Después de que se haya cerrado el interruptor 2002 y la tensión de
corriente continua se trasmita hacia la segunda unidad nodal, la
señal U1 pasa a nivel alto y la unidad nodal 104 deja de consumir
electricidad. Después de que la segunda unidad nodal haya sido
objeto de lectura y posiblemente de escritura, la señal U2 pasa a
nivel alto. La señal R representa la intensidad de la corriente
después de las unidades nodales. La corriente se eleva, al
principio, al nivel de intensidad de corriente (p.e., 10 mA) que
representa el estado de la primera unidad nodal. A continuación, la
intensidad de la corriente cae a un así denominado nivel 0, en el
que las unidades nodales no son objeto de lectura. Desde el nivel
0, la intensidad de la corriente vuelve al nivel (p.e., 20 mA)
correspondiente al estado de la segunda unidad nodal, en donde cae
de nuevo al nivel 0. Puesto que la señal R cambia todo el tiempo a
intervalos periódicos se puede utilizar, por ejemplo, en el
adaptador para generar una señal de reloj CLK para el ajuste
temporal de una señal de datos DATA. La duración de la señal de
reloj puede variar en función del tiempo de lectura de la unidad
nodal, que se determina por los medios de retardo 2004, 2024 y los
interruptores 2006, 2026. En la Figura 5, el tiempo de lectura de la
tercera unidad nodal es más largo que el tiempo de lectura de las
dos unidades nodales precedentes. La señal DATA es una señal digital
que representa los estados de las unidades nodales y su valor varía
en función de la señal de corriente. En este ejemplo, la señal DATA
permanece a nivel bajo mientras que la primera unidad nodal es
objeto de lectura durante la señal S1, pero cuando es objeto de
lectura la segunda unidad nodal, está a nivel alto a partir del
flanco de subida de la señal U1. Esta última es la señal de
escritura WR. En el ejemplo, el estado de la primera unidad nodal
no se cambia, pero la segunda unidad nodal ha de llevarse a un
estado correspondiente al bit "1". La señal WR puede elevarse
ligeramente antes de la señal de lectura U1 y la señal WR puede
permanecer activa durante un tiempo ligeramente superior al tiempo
durante el cual la ventana de tiempo de lectura de la segunda unidad
nodal permanece
activa.
activa.
Los interruptores necesarios en la solución de
la invención se pueden poner en práctica utilizando componentes
activos electrónicos, tales como transistores semiconductores, por
ejemplo del tipo BJT (Transistor de Unión Bipolar) o FET (Transistor
de Efecto de Campo). Los circuitos de retardo se pueden poner en
práctica, por ejemplo, utilizando componentes activos y componentes
pasivos, tales como resistencias, condensadores y bobinas.
Aunque la invención ha sido descrita
anteriormente con referencia al ejemplo representado por los dibujos
adjuntos, es evidente que la invención no está limitada a dicha
forma de realización, sino que puede variar, de muchas maneras,
dentro del ámbito de las reivindicaciones siguientes.
Un experto en esta materia entenderá que, por
ejemplo en el caso en el que una tarjeta de circuito única o unidad
nodal contenga un mayor número de interfaces de recepción y/o
emisión, puede ser preferible gestionar o controlar las funciones
mediante programas informáticos. Aunque las unidades nodales o los
nodos en sí mismos, al menos en la mayoría de las aplicaciones
concedibles, no requieren un programa para poder funcionar, será
conveniente en algunos casos que, si dicho nodo es de tal naturaleza
que requiera un procesador, el mismo procesador puede controlar
también los procesos de entrada/salida. En este caso, los bloques
108, 104, 109 y 106, que aparecen en la Figura 1, así como los
bloques de retardo, escritura y conmutación 2000, 2002, 2004, 2006,
104, 2020, 2022, 2024, 2026 y 106, que aparecen en la Figura 2 de
aplicación, podrían ponerse en práctica por el programa existente
del procesador o utilizando el programa como una ayuda. Por ejemplo,
si el nodo comprende o está asociado con un dispositivo de
visualización más complicado u otro dispositivo que, por sí mismo,
requiere un procesador, en tal caso, dicho dispositivo podría, si
tiene una capacidad suficiente, controlar también los procesos de
entrada/salida, lo que supondría una cierta ventaja en el coste.
El experto en esta materia entenderá que la
invención es también aplicable para la puesta en práctica de la
transmisión de datos de dispositivos de entrada de llamadas,
unidades de visualización y dispositivos de guía y señalización
incluidos en ascensores, grupos de ascensores, escaleras mecánicas y
los correspondientes sistemas de desplazamiento de personas así como
para otras transmisiones de datos, incluso transmisión de datos
inalámbrica, requeridas en ascensores, grupos de ascensores,
escaleras mecánicas o correspondientes sistemas de desplazamiento de
personas.
Resulta también evidente que, puesto que las
formas de realización de la invención no están limitadas a las
muestras antes descritas, el contenido inventivo dado a conocer en
la solicitud se puede suministrar en muchas formas distintas. En
esta solicitud de invención, diferentes formas de realización no son
mutuamente exclusivas; en cambio, donde sea adecuado, las diversas
características de las diferentes formas de realización se pueden
utilizar en otras formas de realización como adiciones o como
sustituciones para una o más características. El contenido
inventivo puede encontrarse, además, en el establecimiento de
objetivo o sub-objetivos así como en el problema
que se refiere a la invención o de forma análoga, en los
subproblemas descritos. El contenido de una naturaleza en relación
con los objetivos o problemas puede haber sido presentado de forma
explícita o aparecer de forma implícita a partir del contexto.
Claims (20)
1. Método de señalización para un sistema de
red, en donde una unidad de control (100) se comunica, a través de
un canal de señalización cableado (110-112) con al
menos una unidad nodal (104- 106), estando cada una de dichas
unidades nodales (104-106) asociada a al menos un
dispositivo (212) antes de ser controlada y en cuyo método la
señalización se realiza a través del canal de señalización entre
cada unidad nodal (104-106) y la unidad de control
(100),
- una señalización de lectura analógica común se
envía a todas o al menos una unidad nodal (104-106)
a través del canal de señalización bajo la acción de la unidad de
control (100);
- la señal de lectura se modifica en cada unidad
nodal (104-106) para la identificación de la unidad
nodal (104-106);
- datos que indican el estado de cada unidad
nodal (104-106) se añaden a la señal de lectura
y
- el estado de cada unidad nodal
(104-106) se determina en la unidad de control (100)
por medio de la modificación realizada y de la señal de lectura,
caracterizado porque un nuevo estado de
las señales nodales es objeto de escritura en las unidades nodales
por intermedio de conductores (114-116) que están
unidos funcionalmente a la unidad de control por medio de una señal
de escritura (WR) que procede directamente de la unidad de control o
por intermedio de un adaptador, transmitida a través de un cable
doble.
2. Método de señalización según la
reivindicación 1, en donde la señal de lectura analógica común es
una señal de tensión de corriente continua de una intensidad
deseada,
- los estados de las unidades nodales
(104-106) son leídos en serie, uno a uno, sin señal
de reloj separada, de tal manera que, al nivel de cada unidad nodal
(104-106), la propagación de la señal de tensión de
corriente continua a la unidad nodal siguiente es retardada por un
periodo superior a la duración de la operación de lectura y en el
interior de una ventana de tiempo de lectura predetermina, el valor
de la corriente eléctrica generada por la señal de tensión de
corriente continua es regulada en cada unidad nodal
(104-106) a una intensidad correspondiente al estado
de la unidad nodal (104-106) en función de la
impedancia de la unidad nodal (104-106), a través de
la cual se aplica la señal de tensión de corriente continua y
- el estado de cada unidad nodal
(104-106) se determina en la unidad de control (100)
en modo serie por medio del valor de intensidad de la señal de
corriente eléctrica recibida en función de diferentes retardos a
partir de cada unidad nodal.
3. Método según la reivindicación 1, en donde
los estados de las unidades (104-106) son objeto de
lectura en serie y la señal de lectura se modifica para permitir la
identificación de la unidad nodal de tal manera que, a nivel de cada
unidad nodal (104-106), la propagación de la señal
de lectura a la unidad nodal siguiente se retrasa al menos por un
periodo superior a la ventana de tiempo de lectura,
- en el interior de la ventana de tiempo de
lectura predetermina, se añaden datos que indican el estado de la
unidad nodal (104-106) a la señal de lectura en
función de la impedancia, que cambia en función del estado de la
unidad nodal (104-106) y
- el estado de cada unidad nodal
(104-106) se determina en serie en la unidad de
control (100) por medio de los retados y de la señal de lectura.
4. Método según la reivindicación 1, en donde
los estados de las unidades nodales (104-106) son
objeto de lectura en paralelo, mientras que la señal de lectura
analógica contiene diferentes frecuencias y la señal de lectura se
modifica al nivel de la unidad nodal (104-106) para
la identificación de dicha unidad nodal (104-106),
de tal manera que, al nivel de cada unidad nodal
(104-106), las características de frecuencia de
señal de lectura se modifican de una manera predeterminada por una
característica de filtrado de cada unidad nodal;
- los datos que indican el estado de cada unidad
nodal (104-106) se añaden a la señal de lectura con
la ayuda de la impedancia de cada unidad nodal
(104-106), que cambia en función del estado de la
unidad nodal (104-106) y
- el estado de cada unidad nodal
(104-106) se determina en modo paralelo en la unidad
de control (100) por medio de la característica de filtrado de
frecuencia de cada unidad nodal y de la señal de lectura.
5. Método según la reivindicación 2, en donde
los estados de las unidades nodales (104-106) se
regulan, uno a uno, en modo serie, de manera que se permita que un
estado deseado de la unidad nodal sea regulado en enlace con la
ventana de tiempos de lectura.
6. Método según la reivindicación 2, en donde la
señal de tensión de corriente continua se utiliza como la tensión de
servicio necesaria para la operación de lectura.
7. Método según la reivindicación 2, en donde
las unidades de modificación (200-202) y las
unidades de retardo (204-206) están integradas como
elementos de las unidades nodales (104-106).
8. Método según la reivindicación 2, en donde
cuando deben ser transmitidos datos en N bits, cada unidad nodal
está asociada a unidades de modificación N (200-202)
y unidades de retardo N (204-206), siendo N un
número entero positivo.
9. Método según la reivindicación 2, en donde se
genera una señal de reloj por la señal de lectura recibida para
permitir el retardo de la señal de lectura.
10. Dispositivo de señalización para un sistema
de red, que comprende una unidad de control (100) y al menos una
unidad nodal (104-106), que tienen un enlace de
comunicación entre ellas por intermedio de un canal de señalización
cableado, estando cada una de dichas unidades nodales
(104-106) asociada a al menos un dispositivo (212)
que debe ser controlado, habiendo sido la unidad de control (100)
diseñada para controlar la distribución de una señal de lectura
analógica común a todas las unidades nodales a través del canal de
señalización;
- el dispositivo comprende medios de
modificación (108-109) para la modificación de la
señal de lectura al nivel de cada unidad nodal
(104-106) para permitir a las unidades nodales
distinguirse entre sí;
- cada unidad nodal (104-106)
fue diseñada para añadir datos que indican el estado de cada unidad
nodal (104-106) a la señal de lectura y
- la unidad de control (100) fue diseñada para
determinar el estado de cada unidad nodal (104-106)
por medio de la señal de lectura y de la modificación realizada por
los medios de modificación (108-109),
caracterizado porque las unidades nodales
están unidas funcionalmente mediante conductores
(114-116) a la unidad de control para la escritura
de un nuevo estado de las unidades nodales por medio de una señal de
escritura (WR) que procede directamente de la unidad de control o
por intermedio de un adaptador, transmitida a través de un cable
doble.
11. Dispositivo de señalización según la
reivindicación 10, en donde la unidad de control (100) fue diseñada
para controlar la distribución de una señal de tensión de corriente
continua utilizada como una señal de lectura analógica y, para
permitir a los estados de las unidades nodales ser objeto de lectura
sin señalización de reloj separada, comprendiendo el
dispositivo:
- unidades de modificación
(200-202) diseñadas para retardar el enlace de la
señal de tensión de corriente continua de cada unidad nodal
(104-106) a la unidad nodal siguiente, por un
periodo superior a la duración de la ventana de tiempo de lectura
y
- unidades de retardo (204-206)
diseñadas para formar una ventana de tiempo de lectura
predeterminada, durante la cual la señal de tensión de corriente
continua se conecta a cada unidad nodal (104-106)
y
- cada unidad nodal (104-106)
comprende un circuito de impudencia (400-402), cuyo
circuito fue diseñado para recibir la señal de tensión de corriente
continua y por medio del cual cada unidad nodal
(104-106) fue diseñada para regular, en el interior
de una ventana de tiempo de lectura predeterminada, el valor de la
corriente eléctrica generada por la señal de tensión de corriente
continua a una intensidad correspondiente al estado de la unidad
nodal (104-106) y
- la unidad de control (100) fue diseñada para
determinar el estado de cada unidad nodal (104-106),
en modo serie, por medio del valor de la intensidad de la señal de
corriente eléctrica recibida en función de diferentes retardos a
partir de cada unidad nodal.
12. Dispositivo según la reivindicación 10, en
donde el dispositivo fue diseñado para la lectura de los estados de
las unidades nodales (104-106) en modo serie y para
modificar la señal de lectura para permitir la identificación de la
unidad nodal de tal manera que, a nivel de cada unidad nodal
(104-106), la propagación de la señal de lectura, a
la unidad nodal siguiente, es retrasada al menos por un periodo
superior a la ventana de tiempo de lectura
- para añadir, en el interior de la ventana de
tiempo de lectura predetermina, datos que indican el estado de la
unidad nodal (104-106) a la señal de lectura en
función de la impedancia, que cambia en función del estado de la
unidad nodal (104-106) y
- la unidad de control (100) fue diseñada para
determinar el estado de cada unidad nodal (104-106),
en modo serie, por medio de los retardos y de la señal de
lectura.
13. Dispositivo según la reivindicación 10, en
donde el dispositivo fue diseñado para leer los estados de las
unidades nodales (104-106), en modo paralelo,
durante el cual la señal de lectura analógica contiene diferentes
frecuencias y para modificar la señal de lectura a nivel de la
unidad nodal (104-106) para permitir la
identificación de la unidad nodal (104-106), de tal
manera que, a nivel de cada unidad nodal (104-106)
las características de frecuencia de la señal de lectura se
modifican, de una manera predeterminada, por una característica de
filtrado de cada unidad nodal;
- añadir datos que indican el estado de cada
unidad nodal (104-106) a la señal de lectura con la
ayuda de la impedancia de cada unidad nodal
(104-106), que cambia en función del estado de la
unidad nodal (104-106) y
- la unidad de control (100) fue diseñada para
determinar el estado de cada unidad nodal (104-106),
en modo paralelo, por medio de la característica de filtrado de
frecuencia de cada unidad nodal y de la señal de lectura.
14. Dispositivo según la reivindicación 11, en
donde las unidades de modificación (200-202)
contienen primeros medios de retardo (2000, 2020) y medios de
conmutación (2002, 2022), cuyos primeros medios de retardo (2000,
2020) fueron diseñados para retardar el enlace de la señal de
tensión de corriente continua por los medios de conmutación (2002,
2022) a nivel de cada unidad nodal (104-106) a la
unidad nodal siguiente por un periodo superior a la duración de la
ventana de tiempo de lectura y
- las unidades de retardo
(204-206) comprenden segundos medios de retardo
(2004, 2024), cuyos segundos medios de retardo (2004, 2024) fueron
diseñados para formar una ventana de tiempo de lectura
predeterminada, estando los segundos medios de retardo (2006, 2026)
diseñados para conectar la señal de tensión de corriente continua a
cada unidad nodal (104-106) durante dicha ventana de
tiempo de
lectura.
lectura.
15. Dispositivo según la reivindicación 11, en
donde el dispositivo comprende un cable doble (110, 112) que sirve
de canal de señalización para permitir la lectura de las unidades
nodales.
16. Dispositivo según la reivindicación 11, en
donde un canal de señalización de lectura (114-116,
WR) se suministra para regular los estados de las unidades nodales
(104-106), uno a uno en modo serie, de manera que se
permita la regulación de un estado deseado de la unidad nodal en
enlace con la ventana de tiempo de lectura.
17. Dispositivo según la reivindicación 11, en
donde cuando se transmiten datos en B bits, cada unidad nodal está
asociada a unidades de modificación N y unidades de retardo N,
siendo N un número entero positivo.
18. Dispositivo según la reivindicación 11, en
donde el dispositivo comprende un cable doble que sirve como canal
de señalización (114-116, WR) para permitir que sean
regulados los estados de las unidades nodales.
19. Dispositivo según la reivindicación 11, en
donde las unidades de modificación (200-202) y las
unidades de temporización (204-206) están integradas
como elementos de las unidades nodales
(104-106).
20. Dispositivo según la reivindicación 11, en
donde el dispositivo fue diseñado para generar una señal de reloj a
partir de la señal de lectura recibida para permitir el ajuste
temporal de la señal de lectura.
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