ES2295407T3 - Procedimiento para la transmision de datos desde al menos un sensor hacia un aparato de control. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la transmisión de datos desde al menos un sensor (7) hacia un aparato de control (1), en el que para cada sensor (7) se utiliza una línea (6) respectiva, especialmente una línea de dos hilos, en el que para la transmisión de los datos está disponible una zona de valores predeterminada, caracterizado porque una primera parte (12) de la zona de valores es utilizada para valores de los sensores, una segunda parte (13) es utilizada para mensajes de estado y mensajes de error y una tercera parte (14) es utilizada para datos de identificación de los sensores, en el que las tres partes (12 a 14) están separadas unas de las otras y están dispuestas de forma consecutiva.
Description
Procedimiento para la transmisión de datos desde
al menos un sensor hacia un aparato de control.
La invención parte de un procedimiento para la
transmisión de datos desde al menos un sensor hacia un aparato de
control del tipo de la reivindicación independiente de la
patente.
Ya se conoce a partir del Artículo de D. Ullmann
y otros; "Side Airbag Sensor in Silicon Micromachining" SAE
Technical Paper, Marzo de 1999, transmitir datos desde sensores
colocados fuera de peligro en un automóvil a través de una línea de
dos hilos hacia un aparato de control. Esto es especialmente
interesante para sistemas de retención. En este caso, se generan
las señales a través de una modulación de la amplitud de la
corriente. Desde el aparato de control se alimentan los sensores
individuales a través de esta línea de dos hilos también con
energía eléctrica a través de una corriente continua. Por lo tanto,
existe una transmisión de datos de línea de potencia. Para la
transmisión de los datos se utiliza un cuadro de 11 bits, en el que
están previstos 2 bits de inicio, 8 bits de datos y 1 bit de
paridad. Para la transmisión se utiliza una codificación
Manchester.
Se conoce a partir del documento US 5,166.678 A
un sistema de regulación de procesos, en el que unos instrumentos
están conectados con un sistema de regulación. La comunicación entre
los instrumentos y el sistema de regulación se realiza a través de
una transmisión de datos de línea de potencia. En este caso, se
transmiten señales FSK desde los instrumentos hacia el sistema de
regulación. De esta manera, se forma un sistema maestro -
subordinado, que utiliza una estructura de curados de datos para la
transmisión.
El procedimiento de acuerdo con la invención
para la transmisión de datos desde al menos un sensor hacia un
aparato de control con las características de la reivindicación
independiente de la patente tiene, en cambio, la ventaja de que a
través de la asociación fija de partes de la zona de valores
disponibles para la transmisión de datos a los valores de los
sensores, a los mensajes de estado y a los mensajes de error y a
los datos de identificación de los sensores se consigue una mayor
seguridad con respecto a los datos y se evita una confusión.
A través de las características y desarrollos
indicados en las reivindicaciones dependientes son posibles mejoras
ventajosas del procedimiento indicado en la reivindicación
independiente de la patente para la transmisión de datos desde al
menos un sensor hacia un aparato de control.
Es especialmente ventajoso que se utilice una
zona de valores de 10 bits, en la que la mayor parte se utiliza
para los valores de los sensores y dos partes menores se utilizan
para los mensajes de estado y los mensajes de error así como para
la identificación de los sensores. Los 10 bits se pueden disponer de
una manera más ventajosa simétricamente.
Además, es ventajoso que un dato de
identificación de los sensores, que emite el número de sensor, sea
combinado con un código de identificación correspondiente para
formar una pareja, que esta pareja sea emitida de forma repetida en
un número predeterminado, siendo competente el código de
identificación para la integridad de los datos de la identificación
de los sensores. De esta manera, se evita que una identificación de
los sensores no sea leída por el aparato de control, especialmente
cuando el aparato de control lee dados de la línea con una
velocidad de datos más reducida que la velocidad con la que el
sensor los emite a la línea. En este caso, en determinadas
circunstancias, podría suceder que se omita siempre de nuevo un dato
determinado de identificación de los sensores. Por medio de una
repetición adecuada de este dato de identificación de los sensores
y, en concreto, de forma consecutiva, se evita este caso y el dato
de identificación de los sensores es leído en cualquier caso por el
aparato de control.
Por último, es también ventajoso que exista un
dispositivo para la realización del procedimiento de acuerdo con la
invención, que presenta un aparato de control y al menos un sensor,
así como la línea respectiva, que conecta el sensor con el aparato
de control. Además, el aparato de control presenta un módulo
receptor, que lee los datos desde la línea respectiva a una
velocidad de datos más reducida que la velocidad con la que un
módulo sensor de al menos un sensor emite los datos a la línea.
Adicionalmente, puede estar prevista todavía una línea para la
alimentación de energía que además de la línea de transmisión de
datos, que se utiliza también para la alimentación de energía del
sensor, alimenta energía adicional al sensor, lo que es necesario
especialmente en el caso de sensores con una calefacción, para poner
a disposición aquí energía suficiente. Aunque es necesaria una alta
tensión, pueden ser de utilidad una línea de este tipo. Un sensor de
acuerdo con la invención presenta un módulo de emisor que, como se
ha indicado anteriormente, emite datos a la línea. Un aparato de
control de acuerdo con la invención presenta un módulo de receptor
que, como se ha descrito anteriormente, lee datos de una manera
correspondiente desde la línea. Como línea se puede utilizar aquí
una línea de dos hilos u otra línea.
A continuación se representan ejemplos de
realización de la invención en el dibujo y se explican en detalle
en la descripción siguiente. En este caso:
La figura 1 muestra un primer diagrama de
bloques del dispositivo de acuerdo con la invención.
La figura 2 muestra un segundo diagrama de
bloques del dispositivo de acuerdo con la invención.
La figura 3 muestra una división de acuerdo con
la invención de la zona de valores disponible.
La figura 4 muestra un dato de identificación
del sensor con su código de identificación, y
La figura 5 muestra un diagrama de flujo del
procedimiento de acuerdo con la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Para los sensores de airbag por satélite se
emplea una interfaz de corriente de dos hilos unidireccional para
transmitir datos desde los sensores de airbag por satélite hacia un
aparato de control. Diferentes Firmas utilizan una interfaz de este
tipo. Para configurar esta interfaz de una manera más flexible y
para posibilitar una identificación clara de los sensores, se
amplía de acuerdo con la invención el procedimiento para la
transmisión de datos desde al menos un sensor hacia un aparato de
control, en el sentido de que al menos un sensor, después de la
recepción de la energía eléctrica desde el aparato de control,
transmite una identificación del sensor hacia el aparato de
control. De esta manera, es posible una identificación clara del
sensor respectivo, de manera que el aparato de control puede
procesar entonces los datos de los sensores de acuerdo con este
sensor. Un aparato de control puede presentar, por lo tanto,
algoritmos para el procesamiento de diferentes sensores. De acuerdo
con la identificación de los sensores, se utiliza entonces solamente
el algoritmo correspondiente, para procesar los valores que
proceden desde el sensor respectivo.
Esta identificación de los sensores se asegura
adicionalmente porque se pre-estableen códigos de
identificación para las palabras de datos respectivas. A través de
esta repetición de la identificación de los sensores se eleva la
probabilidad de que el aparato de control reciba de forma correcta
la identificación del sensor. Para los datos útiles es necesario
ahora que sean transmitidos en diferentes canales lógicos a través
de una línea de dos hilos, por ejemplo en el modo múltiple por
división de tiempo, y, además, es posible utilizar una velocidad de
transmisión diferente así como una resolución diferente para los
valores de los sensores. Esto es señalizado entonces en la
identificación de los sensores, para garantizar el procesamiento
correcto.
De acuerdo con la invención, se propone ahora un
procedimiento para la transmisión de datos desde al menos un sensor
hacia un aparato de control, en el que una zona de valores
disponible, a partir de la cual se pueden codificar los datos, se
divide en tres partes. Una primera parte de la zona de valores está
disponible para los valores de los sensores. Esta zona es, en
general, la más grande. Una segunda parte está disponible para
mensajes de estado y mensajes de error. Aquí se pueden recibir
mensajes como "sensor defectuoso" o "sensor preparado".
Una tercera parte está disponible para datos de identificación de
los sensores. Los datos de identificación de los sensores indican
qué número de serie presenta un sensor, un código de identificación
respectivo, que se utiliza para la integridad de los datos del
número de serie, y también números de identificación de los
bloques, puesto que los datos transmitidos son agrupados en bloques
y éstos reciben también una identificación. Habitualmente se
utiliza una zona de valores de 10 bits. Esta zona de valores está
dispuesta aquí simétricamente. Puesto que habitualmente el sensor
transmite los datos a una velocidad de datos más alta que la
velocidad a la que el aparato de control lee los datos desde la
línea, es necesario repetir los datos, para que el aparato de
control reciba todos los datos necesarios. En este caso, se emite de
una manera repetida especialmente el dato de identificación de los
sensores con un código de identificación correspondiente en un
número predeterminado. Típicamente, se emplean aquí 16 repeticiones
directamente unas detrás de otras.
La figura 1 muestra en un primer diagrama de
bloques el dispositivo de acuerdo con la invención. Un aparato de
control 1 presenta un módulo receptor 2, un procesador 3 y un módulo
de interfaz 4. El procesador 3 está conectado a través de una
entrada de datos con el módulo receptor 2. El procesador 2 está
conectado, además, a través de una entrada/salida de datos con el
módulo de interfaz 4. El módulo de interfaz 4 está conectado aquí a
través de una entrada/salida de datos con un bus 5, que está
dispuesto en un vehículo. De esta manera, entonces el aparato de
control está conectado con otras unidades funcionales como medios de
retención u otros aparatos de control. De una manera alternativa,
aquí es posible utilizar también, en lugar de un bus, dos líneas de
cables.
El módulo receptor 2 está conectado aquí a
través de una entrada de datos con una línea 6, en la que está
conectado aquí, por ejemplo, un sensor 7. Aquí se trata de un sensor
de aceleración. En la línea 6 pueden estar conectados también más
sensores, por ejemplo también un clúster de sensores. N el aparato
de control 1 pueden estar conectadas otras líneas con sensores. En
este caso, el módulo receptor 2 puede estar diseñado para una sola
línea o también para varias líneas. En lugar de un sensor de
aceleración, se pueden utilizar también otros sensores, como
sensores químicos u otros sensores de la dinámica de la marcha.
El sensor 7 presenta un módulo emisor 8, un
elemento de detección 10 y una electrónica de valores de medición
9. El elemento de detección 10, aquí un registrador de la
aceleración, realizado en micromecánica, está conectado en la
electrónica de los valores de medición 9, que lleva a cabo una
preparación y una digitalización de los valores de medición. La
electrónica de los valores de medición 9 está conectada en el módulo
emisor 8, que transmite los datos de los sensores a través de la
línea 6.
En la primera puesta en funcionamiento del
sensor 7, que recibe su energía a través de la línea 6 y que lleva
a cabo en este caso la transmisión de los datos a través de un
módulo de corriente de la corriente continua recibida, se realiza
una fase de inicialización. En primer lugar, el aparato de control 1
lleva a cabo una prueba de la línea 6. Después de la primera
recepción de energía, el sensor 7 realiza una transmisión de datos
de identificación del sensor. El sensor 7 propiamente dicho lleva a
cabo en este caso previamente una auto-prueba. El
aparato de control 1 lleva a cabo en este caso una compensación de
la desviación, que no realiza el sensor 7. Después de la
identificación del sensor, el sensor 7 transmite también su estado,
en el sentido de si está en orden o presenta un error. En esta fase,
el sensor realiza también una compensación de la desviación.
Después de esta inicialización, sigue el funcionamiento normal, en
el que se realiza también una compensación de la desviación de
forma permanente.
La figura 2 muestra otro diagrama de bloques del
dispositivo de acuerdo con la invención, en el que está prevista
aquí adicionalmente una línea de alimentación de energía 11, que
conduce desde el aparato de control 1 hacia el sensor 7. En
aquellos sensores que necesitan, por ejemplo, una calefacción y, por
lo tanto, presentan una necesidad de energía especialmente alta,
puede suceder que la alimentación de energía s través de la línea
de datos 6 no sea suficiente. En tal caso, debe estar prevista una
línea adicional 11, que cubre la necesidad de energía adicional del
sensor 7.
La figura 3 muestra la zona de valores de 10
bits, que está disponible para la transmisión de datos a través de
la línea 6. La zona de valores está dispuesta aquí de forma
simétrica alrededor de cero, de manera que los límites exteriores
son \pm 512. La zona de valores máxima \pm 480 se utiliza para
los valores de los sensores. Esta zona se identifica aquí con el
signo de referencia 12. Con el signo de referencia 13 está prevista
una zona de valores de 481 - 511, que está disponible, como se ha
representado anteriormente, para mensajes de estado y mensajes de
error. Esta zona está identificada con el signo de referencia 13.
Con el signo de referencia 14 se identifica la última zona, que es
la tercera zona, que presenta valores de -481 hasta -512. Aquí se
codifican los datos de identificación de los sensores y los códigos
de identificación así como las identificaciones de los bloques. A
través de la división en estas tres zonas se consigue una mayor
seguridad, que impide especialmente las confusiones.
En la figura 4 se representa a modo de ejemplo,
cómo se agrupan una identificación de los sensores 16, designada
aquí con el concepto Data 1, y un código de identificación ID1
correspondiente con el signo de referencia 15 para formar una
pareja. Esta pareja se repite entonces 16 veces, puesto que, como se
representa, el módulo receptor 2 del aparato de control 1 lee más
lentamente que la velocidad a la que el módulo emisor 8 del sensor
transmite datos sobre la línea 6. A través de la repetición durante
16 veces, que se indica aquí solamente a modo de ejemplo, se
asegura que el módulo receptor 2 lea realmente esta pareja ID1 y los
Data 1.
En la figura 5 se representa como diagrama de
flujo el procedimiento de acuerdo con la invención. En la etapa del
procedimiento 17 se lleva a cabo la inicialización del dispositivo
de acuerdo con la invención. En este caso, como se ha representado
anteriormente, en primer lugar el aparato de control 1 lleva a cabo
una prueba de la línea 6. En este caso, se realiza también en la
etapa del procedimiento 18 la transmisión de la identificación del
sensor, por ejemplo como se ha representado anteriormente, a través
del código de identificación 1 y de la identificación de los
sensores con Data 1. Esto se repite 16 veces, como se ha
representado anteriormente. En este caso, se utilizan aquí también
diferentes bloques, que presentan las 16 repeticiones de la
identificación de los sensores. Típicamente, se identifican 16
bloques. En la etapa del procedimiento 19 se realiza, por último,
la transmisión de los datos propiamente dicha.
Claims (9)
1. Procedimiento para la transmisión de datos
desde al menos un sensor (7) hacia un aparato de control (1), en el
que para cada sensor (7) se utiliza una línea (6) respectiva,
especialmente una línea de dos hilos, en el que para la transmisión
de los datos está disponible una zona de valores predeterminada,
caracterizado porque una primera parte (12) de la zona de
valores es utilizada para valores de los sensores, una segunda
parte (13) es utilizada para mensajes de estado y mensajes de error
y una tercera parte (14) es utilizada para datos de identificación
de los sensores, en el que las tres partes (12 a 14) están separadas
unas de las otras y están dispuestas de forma consecutiva.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque como zona de valores
se utilizan 10 bits.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se utiliza una
zona simétrica de valores.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se combina un
dato de identificación del sensor (16) respectivo con un código de
identificación (15) correspondiente para forma runa pareja, y
porque esta pareja se emite de forma repetida en un número
predeterminado, en el que el código de identificación (15) se ocupa
de la integridad de los datos de la identificación de los sensores
(16).
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque al menos un sensor (7)
emite con una velocidad de datos más elevada que la velocidad a la
que el aparato de control (1) lee los datos.
6. Dispositivo para la realización del
procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque el dispositivo presenta un aparato de
control (1), al menos un sensor (7) y una línea (6) respectiva, y
porque está presente un módulo receptor (2), que presenta medios
para la lectura de datos desde la línea (6) respectiva, en el que
una primera velocidad para la lectura de los datos es menor que una
segunda velocidad para la emisión de los datos, porque al menos un
sensor (7) presenta medios de división para los datos, en el que
para la transmisión de los datos está disponible una zona de valores
predeterminada, en el que una primera parte (12) de la zona de
valores está prevista para valores de los sensores, una segunda
parte (13) está prevista para mensajes de estado y mensajes de
errores y una tercera parte (14) está prevista para datos de
identificación de los sensores, en el que las tres partes
(12-14) están separadas unas de las otras y están
dispuestas de forma consecutiva.
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado porque la línea (6) respectiva se puede
utilizar para la alimentación de energía de al menos un sensor (7),
estando prevista adicionalmente una línea de alimentación de
energía (11).
8. Sensor para la realización del procedimiento
de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque el sensor (7) presenta un módulo emisor
(8), una electrónica de los valores de medición (9) y un elemento
de detección (10), porque el sensor (7) presenta medios de división
para los datos, en el que para la transmisión de los datos está
disponible una zona de valores predeterminada, en el que una primera
parte (12) de la zona de valores está prevista para valores de los
sensores, una segunda parte (13) está prevista para mensajes de
estado y mensajes de errores y una tercera parte (14) está prevista
para datos de identificación de los sensores, en el que las tres
partes (12-14) están separadas unas de las otras y
están dispuestas de forma consecutiva.
9. Utilización de un aparato de control para la
realización del procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5.
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