ES2668986T3 - Sistema de expansor de E/S inteligente configurable - Google Patents

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ES2668986T3 ES17186775T ES17186775T ES2668986T3 ES 2668986 T3 ES2668986 T3 ES 2668986T3 ES 17186775 T ES17186775 T ES 17186775T ES 17186775 T ES17186775 T ES 17186775T ES 2668986 T3 ES2668986 T3 ES 2668986T3
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Abstract

Un método de inicialización de un expansor de E / S inteligente (50) y un sistema de soporte físico de telemetría vehicular (30), comprendiendo el método: determinar el tipo de puerto de expansor de E / S, si es serie, establecer tipo serie y modo de expansor pasivo, si es dispositivo auxiliar, establecer tipo dispositivo auxiliar y modo de expansor activo, enviar un mensaje y tipo de puerto al sistema de soporte físico de telemetría vehicular (30), si es serie, enviar un mensaje de consultar dispositivo al expansor de E / S (50) y recibir el tipo de dispositivo, si el tipo de dispositivo es un primer tipo de dispositivo, establecer el sistema de soporte físico de telemetría vehicular (30) a un modo de control serie activo, si el tipo de dispositivo es un segundo tipo de dispositivo, establecer el sistema de soporte físico de telemetría vehicular (30) a un modo de control serie pasivo, si es dispositivo auxiliar, enviar un mensaje con características de supervisión al expansor de E / S (50).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de expansor de E/S inteligente configurable
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere generalmente a un método para su aplicación en sistemas de telemetría vehicular. Más específicamente, la presente invención se refiere a un método de inicialización de una expansor de E/S (entrada/salida) inteligente configurable de dispositivos y servicios periféricos.
Antecedentes de la invención
Los sistemas de telemetría vehicular son conocidos en el arte previo.
La solicitud de patente publicada en los Estados Unidos 2004/0111191 a nombre de Jeroen et al. se refiere a un sistema telemático marino que comprende una unidad de comunicación por satélite en una embarcación, una interfaz de usuario para la unidad de comunicación por satélite, una interfaz de usuario basada en la web para el sistema telemático y un centro de operaciones en tierra. El centro de operaciones en tierra recibe señales de la unidad de comunicación por satélite en la embarcación sobre la ubicación de la misma y las respuestas de los sensores a los eventos detectables. El sistema telemático marino es personalizable a través de una interfaz basada en la web, lo que permite a los propietarios de las embarcaciones proporcionar información e instrucciones al centro de operaciones en tierra para manejar situaciones particulares que pueden surgir mientras la embarcación está en uso o en el muelle. La interfaz basada en la web permite además a los propietarios de las embarcaciones planificar sus viajes estableciendo una serie de puntos de referencia, y el centro de operaciones en tierra puede ayudar a los propietarios de las embarcaciones proporcionándoles información durante sus viajes, basándose en la información de los puntos de referencia proporcionada previamente por los propietarios de las embarcaciones. El sistema telemático marino de la invención permite a los usuarios supervisar a distancia la ubicación de las embarcaciones y los eventos detectados en las mismas, así como activar a distancia los equipos de las embarcaciones.
La solicitud de patente publicada en los Estados Unidos 2001/0016789 a nombre de Staiger está dirigida a un sistema de control electrónico para controlar la función de un sistema de procesamiento, especialmente para el uso en un vehículo automotor, en el que el sistema de control comprende una pluralidad de elementos de control lógico, cada uno de los cuales está especialmente adaptado para realizar tareas especiales, por lo que cada uno de los elementos de control es capaz de comunicarse con todos los demás elementos de control.
La solicitud de patente publicada en los Estados Unidos US 2011/255411 a nombre de Isaac et al. está dirigida a un convertidor/multiplexor y a un método de conversión y multiplexación de entradas particulares, un módem, un GPS o información de módem en un único bus serial de transmisión multimaestra para conectar unidades de control electrónico.
Más específicamente se proporciona un multiplexor para transformar entradas analógicas, digitales, de frecuencia, GPS o módem en una transmisión de datos de bus CAN a través de LAN y/o PAN y la interrelación con un módulo receptor equipado de forma similar. Además, el convertidor/multiplexor se utiliza solo o en grupo como parte de un sistema más grande para multiplexar y demultiplexar señales para el procesamiento de bus en serie y también para guiar cuando los convertidores son cableados por los operadores utilizando configuraciones almacenadas.
Breve descripción de la invención
La presente invención se dirige a aspectos en un sistema de telemetría vehicular y proporciona una nueva capacidad para inicializar una expansor de E/S inteligente configurable de periféricos, dispositivos, sensores y servicios.
Según la presente invención, se proporciona un método de inicialización de un expansor de E/S inteligente y un sistema de hardware de telemetría vehicular como se define en la reivindicación 1.
Breve descripción de las figuras
Se describen realizaciones ejemplares no limitantes de la presente invención con referencia a las figuras adjuntas en las que:
La figura 1 es una vista esquemática de alto nivel de un sistema de comunicación de telemetría vehicular;
La figura 2 es una vista esquemática de un sistema de hardware de telemetría vehicular que incluye una porción a bordo y una porción vehicular residente;
La figura 3 es una vista esquemática de un expansor de hardware de E/S inteligente;
La figura 4 es una vista esquemática de un sistema de hardware de telemetría vehicular directamente interconectado a un primer expansor de E/S inteligente;
La figura 5 es una vista esquemática de una serie de expansores de hardware de E/S inteligentes interconectados; La figura 6 es una vista esquemática de un sistema de hardware de telemetría vehicular interconectado indirectamente a un primer expansor de E/S inteligente a través de una compuerta de enlace;
La figura 7 es un diagrama de flujo de alto nivel de una realización de la presente invención para la inicialización de un expansor de E/S inteligente y un sistema de hardware de telemetría vehicular para el caso de un expansor de E/S configurado como un tipo de puerto serie;
La figura 8 es un diagrama de flujo de alto nivel para la comunicación dentro del sistema para el caso de un expansor de E/S configurado como un tipo de puerto serie;
La figura 9 es un diagrama de flujo de alto nivel de otra realización de la presente invención para la inicialización de un expansor de E/S inteligente y un sistema de hardware de telemetría vehicular para el caso de un expansor de E/S configurado como un tipo de puerto auxiliar y modo de expansor activo;
La figura 10 es un diagrama de flujo de alto nivel para la comunicación dentro del sistema para el caso de un expansor de E/S configurado como un tipo de puerto auxiliar y modo de expansor activo;
La figura 11 es una vista esquemática de la comunicación de mensajes a través de una red de comunicaciones entre un servidor, un sistema de hardware de telemetría vehicular, y un expansor de E/S inteligente configurado como un tipo de puerto serie, en modo de expansor pasivo con un modo de control de serie activo de sistema de hardware de telemetría vehicular;
La figura 12 es una vista esquemática de la comunicación de mensajes a través de una red de comunicaciones entre un servidor, un sistema de hardware de telemetría vehicular, y un expansor de E/S inteligente configurado como un tipo de serie, en modo de expansor pasivo con un modo de control de serie pasivo de sistema de hardware de telemetría vehicular; La figura 13 es una vista esquemática de la comunicación de mensajes a través de una red de comunicaciones entre un servidor, un sistema de hardware de telemetría vehicular, y un expansor de E/S inteligente configurado como un tipo auxiliar, en modo de expansor activo, y con características de monitoreo de recepción;
La figura 14 es una vista en diagrama de la comunicación de mensajes a través de una red de comunicaciones entre un servidor, un sistema de hardware de telemetría vehicular, y un expansor de E/S inteligente configurado como un tipo auxiliar, en modo de expansor activo, que detecta datos de auxiliares; y
La figura 15 es una vista esquemática de la comunicación de mensajes a través de una red de comunicaciones entre un servidor, un sistema de hardware de telemetría vehicular, una porción vehicular residente con datos e información del vehículo, y un expansor de E/S inteligente con capacidad de comunicación por satélite.
Las figuras no están necesariamente a escala y pueden ser representaciones esquemáticas de las realizaciones ejemplares no limitantes de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Sistema de comunicación telemática
Refiriéndose a la figura 1 de las figuras, se ilustra una vista general de alto nivel de un sistema de comunicación telemática. Hay al menos un vehículo indicado generalmente como 11. El vehículo 11 incluye un sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y una porción vehicular residente 42. Conectado al sistema de hardware de telemetría 30 hay al menos un expansor de E/S inteligente 50.
El sistema de comunicación telemática proporciona comunicación e intercambio de datos, información, comandos y mensajes entre los servidores 19, los ordenadores 20, y los vehículos 11. En un ejemplo, la comunicación 12 es hacia/desde un satélite 13. El satélite 13 se comunica a su vez con un sistema terrestre 15 conectado a una red informática 18. En otro ejemplo, la comunicación 16 es hacia/desde una red celular 17 conectada a la red informática 18. En una realización de la invención, la comunicación 16 hacia/desde la red celular 17 es facilitada por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30. En otra realización de la invención, un expansor de E/S inteligente 50 facilita la comunicación 12 hacia/desde el satélite 13. Otros ejemplos de dispositivos de comunicación incluyen dispositivos WiFi y dispositivos BlueTooth.
El ordenador 20 y el servidor 19 con el software de aplicación se comunican a través de la red informática 18. El software de aplicación telemática Checkmate™ se ejecuta en un servidor 19. Los clientes que operan un ordenador 20 se comunican con el software de aplicación Checkmate™ que se ejecuta en el servidor 19. Los datos, la información y los comandos pueden enviarse y recibirse a través del sistema de comunicación telemática entre el sistema de hardware de telemetría vehicular 30, el expansor de E/S inteligente 50, y el servidor 19. Aunque el diagrama ilustra un único servidor 19 y un ordenador 20, se puede incluir una pluralidad de servidores 19 y ordenadores 20 que accedan a la red 18.
En un ejemplo, los datos y la información pueden ser enviados desde el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 a la red celular 17, a la red informática 18 y a los servidores 19. Los ordenadores 20 pueden acceder a los datos e información en los servidores 19. Alternativamente, los datos, la información y los comandos pueden ser enviados desde los servidores 19, a la red 19, a la red celular 17, y al sistema de hardware de telemetría vehicular 30.
En otro ejemplo, los datos y la información pueden enviarse desde el sistema de hardware de telemetría vehicular a un expansor de E/S inteligente 50, a un dispositivo Iridum™, al satélite 13, a la estación terrestre 15, a la red informática 18 y a los servidores 19. Los ordenadores 20 pueden acceder a los datos e información de los servidores 19. En otro ejemplo, los datos, la información y los comandos pueden enviarse desde los servidores 19, a la red informática 18, a la estación terrestre 15, al satélite 13, a un dispositivo Iridum™, a un expansor de E/S inteligente 50, y a un sistema de hardware de telemetría vehicular.
Sistema de hardware de telemetría vehicular
Refiriéndose ahora a la figura 2 de las figuras, se ilustra un sistema de hardware de telemetría vehicular indicado genéricamente en 30. La porción de a bordo generalmente incluye: un microprocesador de telemetría DTE (equipo terminal de datos) 31; un microprocesador de comunicaciones de telemetría inalámbrica DCE (equipo de comunicaciones de datos) 32; un módulo GPS (sistema de posicionamiento global) 33; un acelerómetro 34; una memoria flash no volátil 35; y la provisión de una interfaz OBD (diagnóstico a bordo) 36 para la conexión 43 y la comunicación con un bus de comunicaciones de red del vehículo 37.
La porción vehicular residente 42 generalmente incluye: el bus de comunicaciones de red del vehículo 37; el ECM (módulo de control electrónico) 38; el PCM (módulo de control del tren de potencia) 40; las ECUs (unidades de control electrónico) 41; y otros ordenadores y microcontroladores de control/monitorización del motor 39.
Mientras que el sistema se describe como teniendo una porción a bordo 30 y una porción vehicular residente 42, también se entiende que un sistema vehicular residente completo o un sistema a bordo completo puede ser proporcionado.
El microprocesador de telemetría DTE está interconectado con la interfaz OBD 36 para la comunicación con el bus de comunicaciones de red del vehículo 37. El bus de comunicaciones de red del vehículo 37 se conecta a su vez para la comunicación con el ECM 38, los ordenadores y microcontroladores de control del motor 39, el PCM 40 y la ECU 41.
El microprocesador de telemetría DTE tiene la capacidad, a través de la interfaz OBD 36, cuando se conecta al bus de comunicaciones de la red del vehículo 37, de supervisar y recibir datos e información del vehículo de los componentes del sistema vehicular residentes para su posterior procesamiento.
Como ejemplo breve y no limitativo de los datos e información del vehículo, la lista puede incluir: VIN (número de identificación del vehículo), lectura actual del odómetro, velocidad actual, RPM del motor, voltaje de la batería, temperatura del refrigerante del motor, nivel de refrigerante del motor, posición del pedal del acelerador, posición del pedal del freno, varios DTC (códigos de diagnóstico de problemas) específicos del fabricante del vehículo, presión de los neumáticos, nivel de aceite, estado de la bolsa de aire, indicación del cinturón de seguridad, datos de control de emisiones, temperatura del motor, presión del colector de admisión, datos de la transmisión, información de frenado y nivel de combustible. Se entiende además que la cantidad y el tipo de datos e información del vehículo cambiarán de un fabricante a otro y evolucionarán con la introducción de tecnología vehicular adicional.
Siguiendo con el microprocesador de telemetría DTE 31, éste se interconecta además para la comunicación con el microprocesador de comunicaciones de telemetría inalámbrica DCE 32. Un ejemplo de microprocesador de comunicaciones telemétricas inalámbricas DCE 32 es un Leon 100 disponible comercialmente en u-blox Corporation. El Leon 100 proporciona capacidad y funcionalidad de comunicaciones móviles al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 para enviar y recibir datos hacia/desde un sitio remoto 44. El sitio remoto 44 puede ser otro vehículo o una estación terrestre. La estación terrestre puede incluir uno o más servidores 19 conectados a través de una red informática 18 (véase la figura 1). Además, la estación terrestre puede incluir un software de aplicación informática para la adquisición de datos, el análisis y el envío/recepción de comandos hacia/desde el sistema de hardware de telemetría vehicular 30.
El microprocesador de telemetría DTE 31 también está interconectado para la comunicación con el módulo GPS 33. Un ejemplo del módulo GPS 33 es un Neo-5 disponible comercialmente en u-blox Corporation. El Neo-5 proporciona capacidad y funcionalidad de receptor GPS al sistema de hardware de telemetría vehicular 30.
El microprocesador de telemetría DTE 31 está además interconectado con una memoria flash externa no volátil 35. Un ejemplo de la memoria flash 35 es un almacén de memoria flash no volátil de 32 MB disponible comercialmente en Atmel Corporation. La memoria flash 35 se utiliza para el registro de datos.
El microprocesador de telemetría DTE 31 está interconectado además para la comunicación con un acelerómetro (34). Un acelerómetro (34) es un dispositivo que mide la aceleración física experimentada por un objeto. Existen modelos de acelerómetros simples y multieje para detectar la magnitud y la dirección de la aceleración, o fuerza g, y el dispositivo también puede utilizarse para detectar la orientación, la aceleración por coordenadas, la vibración, el choque y la caída.
Un ejemplo de acelerómetro multieje (34) es el sensor de movimiento MEMS LIS302DL, disponible comercialmente en STMicroelectronics. El circuito integrado LIS302DL es un acelerómetro lineal de tres ejes ultracompacto y de bajo consumo que incluye un elemento sensor y una interfaz IC capaz de tomar la información del elemento sensor y proporcionar los datos de aceleración medidos a otros dispositivos, como un microprocesador de telemetría DTE (31), a través de una interfaz en serie I2C/SPI (Circuito Inter-Integrado) (Interfaz Periférica Serial). El circuito integrado LIS302DL tiene un rango de escala completa seleccionable por el usuario de -2g y -8g, umbrales programables, y es capaz de medir aceleraciones con una tasa de datos de salida de 100Hz o 400Hz.
En un ejemplo, el microprocesador de telemetría DTE 31 también incluye una cantidad de memoria flash interna para almacenar el firmware que ejecuta en parte, el método de la presente invención, así como otros métodos para operar y controlar el sistema en general. Además, el microprocesador 31 y el firmware registran datos, formatean mensajes, reciben mensajes y convierten o reformatean mensajes. Un ejemplo de microprocesador de telemetría DTE 31 es un microcontrolador PIC24H disponible comercialmente en Microchip Corporation.
El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 recibe datos e información de la porción vehicular residente 42, el módulo GPS 33, el acelerómetro 43, y de los expansores de E/S inteligentes configurados 50. Los datos y la información se almacenan en la memoria flash no volátil 35 como un registro de datos. El registro de datos puede ser transmitido por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 a través del sistema de comunicación de telemetría vehicular al servidor 19 (ver Figura 1). El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede controlar y establecer la transmisión a intervalos predefinidos. La transmisión también puede activarse como resultado de un evento significativo, como un accidente. Además, la transmisión puede ser solicitada por un comando enviado desde el software de aplicación que se ejecuta en el servidor 19.
Sistema de hardware de expansor de E/S inteligente
Refiriéndose ahora a la Figura 3 de las figuras, se ilustra un expansor de E/S inteligente generalmente indicado en 50.
El expansor de E/S inteligente 50 incluye una interfaz de mensajería 53 para una conexión a un bus privado 55 (el bus privado 55 es una conexión por cable, o cable privado). El bus privado 55 permite la conexión con otros expansores de E/S inteligentes (véase la figura 5), así como con el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 (véase la figura 4). En un ejemplo, la interfaz de mensajería 53 y el bus privado 55 se basan en un bus CAN. La interfaz de mensajería 53 incluye cinco conductores. Hay dos conductores de alimentación (12-24 voltios), un conductor de tierra, un conductor CAN alto y un conductor CAN bajo.
La mensajería en el bus privado 55 se basa en una trama que consiste en un ID y un número variable de bytes de datos. La porción de ID puede ser de 11 bits o 29 bits y los datos pueden ser de cero a ocho bytes de datos. Los mensajes pueden ser enviados a través del bus privado 55 cuando el bus está inactivo. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y todos los expansores de E/S inteligentes 50 conectados al bus privado 55 ven todos los mensajes monitoreando el bus privado 55. Un mensaje puede ser recibido por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30, o por un expansor de E/S inteligente particular 50 basado en el ID contenido en la trama. Si el ID coincide con el dispositivo particular, entonces el dispositivo recibe el mensaje. La porción de datos de un mensaje puede contener datos, información o comandos del dispositivo.
Además, el expansor de E/S inteligente 50 incluye una interfaz multidispositivo configurable 54. La interfaz multidispositivo configurable 54 permite la conexión a un bus multidispositivo 56 (el bus multidispositivo 56 es una conexión de cable de configuración inteligente GeoTab™). El bus multidispositivo 56 proporciona a su vez la conexión a una interfaz 61 de un dispositivo específico 60. En un ejemplo, la interfaz multidispositivo configurable 54 incluye trece conductores. Hay seis conductores para la comunicación en serie bidireccional que incluyen un conductor de conjunto de datos listo (DSR), un conductor de despejado para enviar (CTS), un conductor de datos de transmisión (TX), un conductor de terminal de datos listo (DTR), un conductor de solicitud para envío (RTS), y un conductor de datos de recepción (RX). Esta agrupación de conductores sirve para conectarse a un primer tipo de dispositivo, un dispositivo que requiere comunicación en serie. También hay cuatro conductores, AUX1, AUX2, AUX3 y AUX4 para conectar dispositivos auxiliares. Esta agrupación de conductores es para conectar un segundo tipo de dispositivo (dispositivo de comunicación no serial). Por último, hay dos conductores de tierra y uno de alimentación (12V). Los conductores en asociación con un cable de configuración inteligente GeoTab™ también se utilizan para establecer el tipo de conexión como tipo serie o tipo auxiliar y la identificación de AUX 1-4, o AUX 5-8.
El sistema de hardware de expansor de E/S inteligente 50 también incluye un microprocesador 51 y una memoria 52. El microprocesador 51 también está conectado a la interfaz de mensajería 53 y a la interfaz multidispositivo configurable 54. En un ejemplo, el microprocesador 51 es un dispositivo ARM Cortec-M3 de 32 bits con hasta 512 kB de memoria flash de programa y 64 kB de SRAM. El LPC1756 también incluye cuatro UART, dos canales CAN 2.0B, un convertidor analógicodigital de 12 bits y un convertidor digital-analógico de 10 bits.
El microprocesador 51, el controlador CAN 2.0B y el programa informático de firmware almacenado en la memoria flash se comunican con la interfaz de mensajería 53. La interfaz de mensajería 53 y el bus privado 55 pueden ser monitorizados por el controlador Can 2.0B para enviar un mensaje, ignorar un mensaje enviado o recibir un mensaje. Por ejemplo, un mensaje puede ser recibido por un expansor de E/S inteligente 56 cuando el ID del mensaje coincide con el ID del expansor.
El expansor inteligente de E/S 50 puede ser operado como un tipo de serie en un modo de expansor pasivo o como un tipo de auxiliar en un modo de expansor activo basado en una configuración establecida del dispositivo.
Modo de expansor pasivo
Un mensaje recibido por el expansor de E/S inteligente 50 a través del bus privado 55 es convertido o reforzado y enviado desde el expansor de E/S inteligente 50 a un primer tipo de dispositivo conectado a la interfaz multidispositivo configurable 54. Esto se lleva a cabo mediante el microprocesador 51 y el programa informático de firmware. Se trata de una conversión de protocolo del formato y la estructura del mensaje en el bus privado 55 a los requisitos de un dispositivo específico conectado por el bus multidispositivo 56.
Alternativamente, un mensaje recibido por el expansor de E/S inteligente 50 desde un primer tipo de dispositivo conectado a la interfaz multidispositivo configurable 54 es convertido o reformateado por el microprocesador 51 y el programa informático de firmware, proporcionado a la interfaz de mensajería 53, y enviado a través del bus privado 55. Se trata de una conversión de protocolo del formato y la estructura del mensaje para los requisitos del dispositivo específico 60 al formato y la estructura requeridos por el bus privado 55.
En el modo de expansor pasivo, la porción de datos del mensaje se pasa a través del expansor inteligente de E/S 50. Los datos podrían pasar desde la interfaz de mensajería 53 a la interfaz multidispositivo configurable 54, o desde la interfaz multidispositivo configurable 54 a la interfaz de mensajería 53. El expansor inteligente de E/S 50 no tiene ninguna lógica o control sobre un dispositivo 60, sino que realiza una conversión de protocolo entre las interfaces. Un ejemplo de conversión de protocolo es de un bus CAN (bus privado 55) a un bus serie (bus multidispositivo 56).
Modo Expansor Activo
Además del modo de expansor pasivo para el primer tipo de dispositivo y la comunicación en serie con el expansor de E/S inteligente 50, existe también un modo de expansor activo para un segundo tipo de dispositivo (tipo auxiliar) y una comunicación no en serie. El microprocesador 51 y el programa informático de firmware supervisan la interfaz multidispositivo configurable 54 y los auxiliares conectados a la interfaz multidispositivo configurable 54. Los datos y la información pueden almacenarse en la memoria 52. El expansor inteligente de E/S 50 tiene capacidad lógica y de monitorización sobre el dispositivo 60 (auxiliares). Cuando se cumplen ciertas características de monitoreo, los datos y la información pueden ser forjados en una trama y un mensaje que contenga los datos puede ser enviado a través del bus privado 55 al sistema de hardware de telemetría vehicular 30. Alternativamente, la trama y el mensaje pueden ser enviados a otro expansor de E/S inteligente 50.
Dispositivos
Un número de dispositivos específicos de diferencia 60 puede ser interconectado al expansor inteligente de E/S 50. La interfaz multidispositivo configurable 54 puede acomodar un número de dispositivos diferentes 62 e interfaces 61 a través de la interfaz multidispositivo configurable 54 y el bus multidispositivo 56. Cuando un dispositivo específico 60 está conectado al expansor de E/S inteligente 50, se pueden comunicar mensajes, datos o señales entre el dispositivo 62 y el expansor de E/S inteligente 50.
Por ejemplo, si el dispositivo específico 60 es un dispositivo GPS de tipo Garmin™ 62 con la interfaz de gestión de flotas (FMI15 o FMI 45), la interfaz 61 del dispositivo Garmin™ puede conectarse a la interfaz multidispositivo configurable 54 para la comunicación con el expansor de E/S inteligente 50. En este caso, la interfaz multidispositivo configurable tiene un extremo y configuración a la interfaz multidispositivo configurable 54 y un segundo extremo y configuración a la interfaz 61, en este ejemplo, una interfaz Garmin™. Un cable de configuración inteligente GeoTab™ proporciona un mapeo de conductores entre las interfaces.
El microprocesador de telemetría DTE 31 y el programa informático de firmware del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 incluyen la lógica, los comandos y las instrucciones de protocolo para comunicarse con un dispositivo Garmin™ 62 para detectar la presencia del dispositivo. Por otra parte, los mensajes recibidos por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 para un dispositivo Garmin™ se envían en el bus privado 55 a un expansor de E/S inteligente que a su vez convierte o reformatea el mensaje y lo envía al dispositivo Garmin™. El dispositivo Garmin™ es un ejemplo en el que el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 está en un modo de control pasivo. Aparte de la lógica, los comandos y las instrucciones de protocolo muy básicos, el firmware no tiene un conjunto completo de lógica y comandos para el dispositivo. En este caso, el conjunto total y completo de lógica y comandos para el dispositivo reside en el software de aplicación Checkmate™ en el servidor 19. La inicialización del expansor inteligente de E/S 50 y del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 asocia el expansor inteligente de E/S 50 con el modo de expansor pasivo y el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 con el modo de control pasivo y el tipo de dispositivo.
Como otro ejemplo, si el dispositivo específico 60 es un dispositivo de comunicaciones por satélite del tipo Iridium™ 62, la interfaz 61 del dispositivo Iridium™ 62 también puede estar interconectada con la interfaz multidispositivo configurable 54 por el bus multidispositivo 56 para la comunicación con el expansor de E/S inteligente 50. En un ejemplo, un Iridium™ 9602SBD puede estar conectado al expansor de E/S inteligente 50. El Iridium™ 9602SBD es un módulo de datos de ráfaga corta o transceptor diseñado para soluciones máquina a máquina para enviar y recibir paquetes de datos. La interfaz incluye una interfaz de datos en serie, una entrada de corriente continúa, una salida disponible en la red y una línea de control de encendido y apagado. En este caso, el cable multidispositivo configurable GeoTab™ 56 tiene un extremo y configuración a la interfaz multidispositivo configurable 54 y un segundo extremo y configuración a la interfaz 61, en este ejemplo, una interfaz Iridium™.
El microprocesador de telemetría DTE 31 y el programa informático de firmware del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 incluyen la lógica, los comandos y las instrucciones de protocolo para comunicarse con el dispositivo Iridium™ con el fin de enviar y recibir mensajes (datos e información), así como el control del dispositivo. Entre los comandos no limitantes se incluyen la adquisición del satélite, la autenticación del transceptor, el envío de mensajes, la recepción de mensajes, el intercambio de información de estado y el control del módem. El firmware tiene un conjunto completo de lógica y comandos para el dispositivo. Este es un ejemplo en el que el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 está en un modo de control activo. La inicialización del expansor inteligente de E/S 50 y el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 asocian el expansor inteligente de E/S 50 con el modo de expansor pasiva y el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 con el modo de control activo y el tipo de dispositivo.
Tanto los dispositivos Garmin™ como los Iridium™ son ejemplos de un primer tipo de dispositivo que requiere una comunicación en serie para enviar y recibir mensajes y datos de dispositivo. El servidor 19 y el programa de aplicación Checkmate™ contienen la lógica y las instrucciones para operar con un dispositivo Garmin™. El microprocesador de telemetría DTE 31 y el programa informático de firmware del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 contienen la lógica y las instrucciones para operar con el dispositivo Iridium™. Por ejemplo, el programa de aplicación Checkmate™ puede crear y enviar un comando a un dispositivo Garmin™. En este ejemplo, el mensaje (incluyendo el comando en los datos) se proporciona al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 que convierte o reformatea el mensaje al bus privado 55. Un expansor inteligente de E/S 50 recibe el mensaje, convierte o reformatea el mensaje al bus multidispositivo 56 donde el dispositivo Garmin™ recibe el comando. Como otro ejemplo, el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede crear y enviar un comando a un dispositivo Iridium™. En este ejemplo, un mensaje (incluyendo el comando en los datos) se proporciona al bus privado 55. Un expansor inteligente de E/S 50 recibe el mensaje, lo convierte o reformatea al bus multidispositivo 56, donde el dispositivo Iridium™ recibe la orden.
Como otro ejemplo, el dispositivo 62 podría ser una serie de sensores de temperatura que incluyen una interfaz 61 y están conectados a la interfaz multidispositivo configurable 54 por otro bus multidispositivo 56. Este es un ejemplo de un segundo tipo de dispositivo, o de un dispositivo de comunicación no serial en el que el expansor inteligente de E/S 50 supervisa el segundo tipo de dispositivo. El microprocesador 51 y el programa informático de firmware del expansor inteligente de E/S 50 contienen la lógica y las instrucciones para supervisar y registrar los datos con los auxiliares. El servidor 19 y el programa de aplicación Checkmate™ contienen la lógica y las instrucciones para interpretar los datos registrados de los auxiliares. El programa de aplicación Checkmate™ también contiene una identificación y un mapeo de cada dispositivo auxiliar conectado a la interfaz multidispositivo configurable 54 (Aux 1-4, Aux 5-8).
Según un ejemplo, pueden incluirse muchos otros dispositivos específicos 60 para la conexión a la interfaz multidireccional configurable 54. Por ejemplo, dispositivos específicos de GeoTab™, dispositivos de terceros, sensores vehiculares adicionales, teléfonos móviles, ordenadores, E/S analógicas, E/S digitales, identificación de conductores, WiFi, Aerocomm de 900 Mhz y dispositivos Bluetooth.
Refiriéndose ahora a la Figura 4, el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 incluye una interfaz de mensajería 53. La interfaz de mensajería 53 está conectada al microprocesador de telemetría DTE 31. Además, una interfaz de mensajería 53 en un expansor de E/S inteligente 50 puede estar conectado por el bus privado 55. El bus privado 55 permite enviar y recibir mensajes entre el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y el expansor de E/S inteligente, o una pluralidad de expansores de E/S (véase la figura 5).
Refiriéndose ahora a la Figura 6, el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 está conectado al expansor de E/S inteligente a través de una puerta de enlace 80 en la conexión del vehículo 43. La conexión del vehículo 43 es un bus CAN que proporciona comunicación entre el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y la porción vehicular residente 42. La compuerta de enlace 80 pasa mensajes de la porción vehicular residente 42 al sistema de hardware de telemetría vehicular 30, pero no permite que los mensajes del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 sean enviados a la porción vehicular residente 42. Sin embargo, el microprocesador de telemetría DTE 31 está conectado a la interfaz 36, a la conexión del vehículo 43 y a la compuerta de enlace 80. La compuerta de enlace supervisa la conexión del vehículo 43 y permite el envío de mensajes desde el microprocesador de telemetría DTE 31 al expansor de E/S inteligente a través del bus privado 55. Además, el expansor de E/S inteligente puede enviar mensajes a través del bus privado 55 a la compuerta de enlace 80 y la compuerta de enlace puede pasar los mensajes al microprocesador de telemetría DTE 31 por la conexión del vehículo 43 y la interfaz 36. La compuerta de enlace 80 no permitirá que se envíen mensajes desde el expansor de E/S inteligente 50 al bus de comunicación de la red del vehículo 37 a través de la conexión del vehículo 43.
Refiriéndose ahora a la figura 5, múltiples expansores de E/S inteligentes pueden ser conectados en una secuencia y estructura entre sí. El bus privado 55 es común a todos los expansores de E/S inteligentes y al sistema de hardware de telemetría vehicular 30. Además, el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y cada expansor de E/S inteligente 50 tienen la interfaz de mensajería 53. Esto permite una conexión en cadena entre los componentes para enviar y recibir mensajes a través del bus privado 55. En un ejemplo, pueden conectarse hasta ocho expansores de E/S inteligentes a un sistema de hardware de telemetría vehicular. En otro ejemplo, hasta dos de los expansores de E/S inteligentes pueden ser auxiliares (AUX 1-4 y AUX 5-8). Opcionalmente, el último expansor de E/S inteligente de la serie puede incluir un terminador conectado a la última interfaz de mensajería 53 para la supresión del ruido.
Método
El microprocesador de telemetría DTE 31, el programa informático de firmware, y la memoria 35 incluyen las instrucciones, la lógica, y el control para ejecutar las partes del método que se relacionan con el sistema de hardware de telemetría vehicular 30. El microprocesador 51, el programa informático de firmware, y la memoria 52 incluyen las instrucciones, la lógica, y el control para ejecutar las partes del método relacionadas con el expansor de E/S inteligente 50.
Refiriéndose ahora a la figura 7, se describe un método de inicialización del expansor de E/S inteligente 50 y del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 con respecto a un primer caso (tipo de puerto serie detectado). La inicialización para el expansor de E/S inteligente 50 se indica generalmente en 90.
El método de inicialización 90 comienza con la determinación del tipo de puerto expansor de E/S (ya sea tipo de puerto serie o tipo de puerto auxiliar). En una realización de la invención, si no hay un cortocircuito entre los conductores RX y TX, y no hay un cortocircuito entre los conductores CTS y RTS, entonces se determina que el puerto es del tipo puerto serie. Esto se logra mediante la detección por parte del firmware de los conductores en la interfaz multidispositivo configurable 54 y la comprobación de los conductores en cortocircuito. Para este caso, establece el tipo de puerto como serie y establece el estado o modo como modo de expansor pasivo. Envía un mensaje a través del bus privado 55 al sistema de hardware de telemetría vehicular con el ID del expansor de E/S y una indicación de que el tipo de puerto serie. Este mensaje será recibido por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30. Esto informa al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 que un expansor de E/S inteligente con un número de ID particular está configurado como un tipo de puerto serie en un modo de expansor pasivo.
El método de inicialización para el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 se indica generalmente en 91. Este método de inicialización 91 recibe un mensaje del expansor de E/S 50 a través del bus privado 55. El mensaje incluye un ID de expansor de E/S y una indicación del tipo de puerto, en este primer caso un tipo de puerto serie en un modo de expansor pasivo. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 envía un mensaje a la ID del expansor de E/S que consultará el tipo de dispositivo conectado al expansor de E/S inteligente 50. El expansor de E/S inteligente 50 convertirá o reforzará el mensaje recibido en el bus privado 55 y pasará el mensaje al dispositivo 62 a través del bus multidispositivo 56. El dispositivo 62 se identificará a sí mismo y enviará un mensaje al expansor inteligente de E/S 50 a través del bus multidispositivo 56. El expansor inteligente de E/S 50, a su vez, convertirá o reformateará este mensaje y lo enviará a través del bus privado 55. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 recibirá el mensaje con el ID del expansor de E/S y el tipo de dispositivo.
La consulta del tipo de dispositivo puede ocurrir de varias maneras diferentes. Por ejemplo, si el sistema de telemetría vehicular por cable busca determinar si un dispositivo Garmin™ 62 está conectado a un expansor de E/S inteligente 50, entonces el mensaje al expansor de E/S inteligente 50 se basa en el protocolo Garmin™ para detectar la presencia de un dispositivo Garmin™. Si un dispositivo Garmin™ está conectado, entonces el dispositivo Garmin™ enviará de vuelta un mensaje indicando que un dispositivo Garmin™ está presente. Si un dispositivo Garmin™ no está presente, no se enviará ningún mensaje de vuelta y se producirá un tiempo de espera. Suponiendo que se detecte un dispositivo Garmin™, entonces el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 se establece en un modo de control pasivo. El dispositivo Garmin™ es un ejemplo de dispositivo de control pasivo y los expertos en la materia apreciarán que otros tipos de dispositivos también pueden incluirse en el modo de control pasivo.
Como otro ejemplo, si el sistema de hardware de telemetría vehicular busca determinar si un dispositivo Iridium™ 62 está conectado a un expansor de E/S inteligente 40, entonces el mensaje se basa en el protocolo de módem Iridium™ para detectar la presencia de un dispositivo Iridium™. Si un dispositivo Iridium™ está conectado, el dispositivo Iridium™ enviará de vuelta un mensaje indicando que un dispositivo Iridium está presente. Si un dispositivo Iridium™ no está presente, no se enviará ningún mensaje de vuelta y se producirá un tiempo de espera. Suponiendo que se detecta un dispositivo Iridium™, y entonces el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 se establece en un modo de control activo. El dispositivo Iridium™ es un ejemplo de dispositivo de control activo y los expertos en la materia apreciarán que otros tipos de dispositivos también pueden ser incluidos en el modo de control activo.
El método para el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 continúa a través de una lista de dispositivos seriales potenciales hasta que la lista ha sido completada. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 también puede comprobar periódicamente la existencia de expansores de E/S inteligentes 50 adicionales para garantizar que los expansores añadidos posteriormente sean identificados y configurados.
Además, mientras que el firmware del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede contener las instrucciones, la lógica y el protocolo necesarios para los dispositivos en serie como Garmin™ e Iridium™, pueden proporcionarse instrucciones, lógica y protocolos adicionales al firmware, o ser recibidos por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 en tiempo real mediante el envío desde el servidor 19 de la lógica y el firmware asociados para su almacenamiento en la memoria flash 35 del sistema de hardware de telemetría vehicular 30.
Refiriéndose ahora a la Figura 9, el método de inicialización del expansor de E/S inteligente 50 y el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 se describe además con respecto a un segundo caso. La inicialización del segundo caso para el expansor de E/S inteligente 50 está generalmente indicada en 94.
El método de inicialización 94 comienza con la determinación del tipo de puerto expansor de E/S (ya sea serial o auxiliar). En una realización de la invención, si hay un cortocircuito entre los conductores RX y TX, entonces se ha detectado el aux 1-4. En una realización de la invención, si hay un cortocircuito entre el conductor CTS y el conductor RTS, entonces se ha detectado el aux 5-8. El microprocesador 51 y el programa informático de firmware en el expansor de E/S inteligente 50 detectan los conductores y determinan si hay un cortocircuito entre los conductores. Esto permite detectar la configuración del puerto como AUX 1-4 o AUX 5-8 al ID del sistema de hardware de telemetría vehicular. Para este caso, configure el tipo de puerto como aux 1-4 o aux 5-8 y configure el estado o modo como modo expansor activo. Envía un mensaje a través del bus privado 55 con el ID del expansor de E/S e indique el tipo de puerto como aux 1-4 o aux 5-8. Este mensaje será recibido por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30. Esto informa al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 que un expansor de E/S inteligente con un número de ID particular está configurado como un dispositivo auxiliar y AUX 1-4 o AUX 5-8.
El método de inicialización para el segundo caso del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 se indica generalmente en 95. Este método de inicialización 95 recibe un mensaje del expansor de E/S 50 a través del bus privado 55. El mensaje incluye un ID de expansor de E/S y una indicación del tipo de puerto como aux 1-4 o aux 5-8. Ya que esto es reconocido como un modo de expansor activo. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 envía un mensaje al ID del expansor de E/S que incluye características de monitoreo para el expansor I/O inteligente 50.
El expansor de E/S inteligente 50 recibe el mensaje del sistema de hardware de telemetría vehicular 30 a través del bus privado 55 e inicia la inicialización de los auxiliares generalmente indicada en 96. El mensaje incluye el ID del expansor de E/S y las características específicas de monitorización para el expansor de E/S inteligente 50. El expansor de E/S inteligente 50 establece entonces las características de monitorización para los auxiliares conectados a la interfaz de multidispositivo configurable 54. Las características de monitorización no se limitan a, sino que pueden incluir umbrales y cambios de valores.
El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y cada expansor de E/S inteligente 50 conectado al sistema completan los métodos de inicialización previamente descritos con referencia a la Figura 7 y la Figura 9 para determinar qué dispositivos están conectados a qué expansores de E/S inteligentes 50, para establecer el modo del expansor de E/S (pasivo o activo), y para establecer el modo del sistema de hardware de telemetría vehicular (control activo o control pasivo), y para asociar las identificaciones en el sistema.
En una realización de la invención, existe una técnica de cableado para conectar cada dispositivo 62 y la interfaz 61 a la interfaz multidispositivo configurable 54. Para el caso con dispositivos en serie, los conductores requeridos para la comunicación en serie en la interfaz multidispositivo configurable 54 son mapeados por un cable de configuración inteligente GeoTab™ y proporcionados a la interfaz 61. Esto puede variar de un dispositivo específico 60 a un dispositivo específico 60. Esto también proporciona una capacidad de interconexión, por ejemplo entre un expansor de E/S inteligente 50 y un dispositivo Garmin™, o un expansor de E/S inteligente 50 y un dispositivo Iridium™.
Además, la técnica de cableado también identifica el tipo de puerto de serie o auxiliar (AUX 1-4, AUX 5-8). Por ejemplo, si el cable de configuración inteligente GeoTab™ i pone en cortocircuito internamente los conductores RX y TX de los conductores de la interfaz serie, entonces AUX 1-4 se establece en los conductores AUX. Como otro ejemplo, si el cable de configuración inteligente GeoTab™ cortocircuita internamente los conductores CTS y RTS de los conductores de la interfaz serie, entonces se establece un AUX 5-8 en los conductores AUX. Los expertos en la materia apreciarán que se pueden aplicar otras técnicas para identificar el tipo de puerto de serie o auxiliar (AUX 1-4 y AUX 5-8).
El método y el funcionamiento del expansor de E/S inteligente 50 para el caso de un tipo de puerto serie se describe ahora con referencia a la figura 8. La comunicación a un dispositivo conectado a un expansor de E/S inteligente 50 se indica generalmente en 92. La comunicación puede ser generada en un sitio remoto (servidor 19) donde se envía un mensaje al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 que a su vez es recibido por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30. Alternativamente, el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede generar un mensaje. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede enviar un mensaje a un expansor de E/S inteligente 50 con un ID de expansor de E/S y un mensaje en el bus privado 55 a través de la interfaz de mensajería 53. El expansor de E/S inteligente 50 recibe el mensaje (coincidencia de ID) desde la interfaz de mensajería 53 incluyendo el ID del expansor de E/S y el mensaje. El expansor de E/S inteligente convierte o reformatea el mensaje para el dispositivo asociado a la interfaz multidispositivo configurable 54 y envía el mensaje a la interfaz multidispositivo 54. Un dispositivo específico 60 (por ejemplo Garmin™ o Iridium™) recibe el mensaje a través de la interfaz 61.
La comunicación desde un dispositivo específico 60 conectado a un expansor de E/S inteligente 50 está generalmente indicada en 93. La comunicación también puede comenzar con el dispositivo específico 60. Un dispositivo específico 60 puede enviar un mensaje al expansor de E/S inteligente 50 en el bus multidispositivo 56 y a la interfaz multidispositivo configurable 54. El expansor inteligente de E/S 50 recibirá y convertirá o reformateará el mensaje para la interfaz de mensajería 53. El expansor de E/S inteligente 50 enviará el ID del expansor de E/S y el mensaje a través de la interfaz de mensajería 53 al bus privado 55. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 recibe el mensaje de la interfaz de mensajería 53 con el ID del expansor de E/S y el mensaje. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede registrar los datos del mensaje recibido, o puede comunicar el mensaje o los datos recibidos a un sitio remoto (servidor 19) para su posterior procesamiento.
Cuando el microprocesador 51 y el programa informático del firmware convierten o reformatean los mensajes, pueden ser necesarios varios mensajes y el reformateo de los mismos. Por ejemplo, en una realización de la invención, los mensajes recibidos a través del bus privado 55 tienen una limitación de datos de hasta ocho bytes. Pueden ser necesarios varios mensajes a través del bus privado 55 para recibir los datos necesarios para el envío a un dispositivo específico 60. En este caso, los mensajes recibidos a través del bus privado 55 pueden ser almacenados en la memoria 52. A continuación, los datos almacenados en la memoria 52 pueden ser reformateados para crear un mensaje que se enviará a través del bus multidispositivo 56. Alternativamente, los mensajes recibidos a través del bus multidispositivo 56 pueden ser almacenados en la memoria 52 y posteriormente reformateados para crear un mensaje, o múltiples mensajes para ser enviados a través del bus privado 55. El programa informático del firmware contiene las instrucciones y la lógica para convertir y reformatear los mensajes entre los dos buses. Alternativamente, varios mensajes que contienen información parcial pueden ser enviados directamente si la velocidad del sistema permite enviar información parcial secuencialmente.
El funcionamiento para el caso de un tipo de puerto auxiliar se describe ahora con referencia a la figura 10. La comunicación con un expansor de E/S inteligente 50 se indica generalmente en 97. La comunicación puede comenzar en un sitio remoto (servidor 19) donde se envía un mensaje al sistema de hardware de telemetría vehicular 30, que a su vez es recibido por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30, o un mensaje puede ser generado por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede enviar un mensaje a un expansor de E/S con un ID de expansor de E/S y un mensaje en la interfaz de mensajería 53. El expansor de E/S inteligente recibirá el mensaje (las identificaciones coinciden) y establecerá o modificará las características de monitoreo para los auxiliares asociados. Si hay dos expansores de E/S inteligentes 50 configurados como auxiliares, un expansor sería AUX 1-4 y el otro sería AUX 5-8.
La comunicación del expansor de E/S inteligente 50 se indica generalmente en 98. El expansor de E/S inteligente 50 monitoriza los auxiliares a través de la interfaz multidispositivo configurable 54 basándose en las características de monitorización. Cuando se detectan cambios, o por encima de un umbral, o por debajo de un umbral, los datos se registran en la memoria 52 del expansor de E/S inteligente 50. Los datos registrados pueden ser datos analógicos, datos digitales, o ambos datos analógicos y digitales. El expansor de E/S inteligente puede formular un mensaje y enviar el ID del expansor de E/S y el mensaje a la interfaz de mensajería 53. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 recibe el mensaje (las identificaciones coinciden) a través de la interfaz de mensajería 53 y registra los datos contenidos en el mensaje en la memoria flash 35. Los datos de los auxiliares pueden ser registrados como analógicos, digitales, o ambos valores analógicos y digitales. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 también puede comunicar los datos a un sitio remoto (servidor 19).
El funcionamiento del sistema global se explicará con un ejemplo ilustrado en la figura 11, en el que hay tres expansores de E/S inteligentes conectados al bus privado 55 y al sistema de hardware de telemetría vehicular 30. Los expansores de E/S inteligentes incluyen un dispositivo Garmin™ 60, (interfaz Garmin™ 61 y tipo de dispositivo 62) un dispositivo Iridium™ 70, (interfaz Iridium™ 71 y tipo de dispositivo 72), y sensores adicionales del vehículo 75 como AUX 1-4 (77) e interfaz AUX 76. Además, hay un cable de configuración inteligente GeoTab™ 73 entre la interfaz multidispositivo 54 (50') y el cable 61 de la interfaz Garmin™, un cable de configuración inteligente GeoTab™ 73 entre la interfaz multidispositivo 54 (50") y la interfaz Iridium™ 71, y un cable de configuración inteligente GeoTab™ 73 entre la interfaz multidispositivo 54 (50''') y la interfaz auxiliar 76. Los sensores adicionales del vehículo en este ejemplo incluyen la puerta del lado del conductor (abrir/cerrar), la puerta del lado del pasajero (abrir/cerrar) y la puerta de carga (abrir/cerrar) (AUX 1,2 y 3) (AUX 4 no se utiliza).
En funcionamiento normal, el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y el microprocesador de telemetría inalámbrica DCE 32 comunican mensajes a través de la red celular 17. Esto se conoce como la ruta primaria 100. Si el mensaje 111 se origina con el sistema de hardware de telemetría vehicular 30, el mensaje 111 sería enviado a través de la red celular 17, o ruta primaria 100 y recibido por el servidor 19 como el mensaje 110. Si el mensaje 110 se origina con el servidor 19, el mensaje 110 sería enviado a través de la red celular 19, o ruta primaria 100 y recibido por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 como mensaje 111.
Si por alguna razón la red celular 17 no está disponible, entonces el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y el microprocesador de telemetría DTE 31 pueden continuar comunicándose a través de la red satelital 13 (asumiendo el expansor de E/S inteligente 50 y el dispositivo de comunicaciones satelitales tipo Iridium™). Esto se denomina ruta secundaria 101 y 102. En este caso, un expansor de E/S inteligente 50" se interconecta con el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 y se inicializa y configura como un tipo de serie en un modo de expansor pasivo y el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 se inicializa en un modo de control activo con las instrucciones y la lógica para el control y el funcionamiento del dispositivo en serie (dispositivo Iridium™ 70).
Si el mensaje 111 se origina en el sistema de hardware de telemetría vehicular 30, el mensaje 111 se enviaría a través del bus privado 55 a un expansor inteligente de E/S 50" con el dispositivo Iridium™ 70. El mensaje sería convertido o reformateado por el expansor de E/S inteligente 50 y enviado al dispositivo Iridium™ 70 a través del bus multidispositivo 56 y el cable 73. El dispositivo Iridium™ 70 proporcionaría entonces comunicaciones por satélite 12 y el servidor 19 recibiría el mensaje como 110.
Además, un mensaje 110 podría ser enviado por el servidor 19 y recibido por el dispositivo Iridium™ 70 y proporcionado al expansor de E/S inteligente 50" a través del bus multidispositivo 56 y el cable 73. El expansor de E/S inteligente 50" enviaría un mensaje convertido o reformateado al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 a través del bus privado 55 y el mensaje sería recibido como 111.
Refiriéndose ahora a la figura 12, se describe otro ejemplo de una realización de la invención. En este ejemplo, un expansor de E/S inteligente 50' se inicializa y se configura como un tipo de serie en un modo de expansor pasivo y el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 se configura en un modo de control pasivo y puede convertir o reformatear el mensaje entre el servidor 19 y el expansor de E/S inteligente 50'.
Comenzando con un mensaje 121 en el servidor 19 para ser enviado a un dispositivo Garmin™ 60. El mensaje 121 puede ser proporcionado al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 por medio de la ruta primaria 100 o la ruta secundaria 101,102 como se describió previamente. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 recibe el mensaje 122 y convierte o reformatea el mensaje para enviarlo a través del bus privado 55 al expansor inteligente de E/S 50' identificado con el dispositivo Garmin™ 60. El expansor inteligente de E/S 50 recibe el mensaje a través de la interfaz privada 53 (50') y convierte o reformatea el mensaje mediante el microprocesador 51 y la memoria 52. A continuación, el mensaje se envía a través de la interfaz multidispositivo 54 (50'), el cable configurador inteligente GeoTab™ 56 a la interfaz Garmin™ 61, donde el dispositivo Garmin™ vuelve a recibir el mensaje en 123.
Además, se podría proporcionar un mensaje 123 al servidor 19. El mensaje 123 es proporcionado por el dispositivo Garmin™ 60 a la interfaz Garmin™ 61, el cable configurador inteligente GeoTab™ 56, y recibido por el expansor inteligente de E/S 50 a través de la interfaz multidireccional 54 (50'). El expansor inteligente de E/S 50' convierte o reformatea el mensaje y proporciona el mensaje a la interfaz privada 53 (50') y al bus privado 55 al sistema de hardware de telemetría vehicular 30. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 convierte o reformatea el mensaje 122 y proporciona el mensaje al servidor 19 como 121 a través de la ruta primaria 100 o la ruta secundaria 101, 102.
Refiriéndose ahora a la Figura 13, se describe otro ejemplo de una realización de la invención. En este ejemplo, un expansor de E/S inteligente 50''' es inicializado y configurado como un tipo de auxiliares en un modo de expansor activo e interconectado por el cable de configuración inteligente GeoTab™ 78 a los auxiliares.
En una primera realización de la invención, el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede tener las características de monitorización para el expansor de E/S inteligente 50''' como un mensaje 113. El mensaje 113 es proporcionado por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30 a través del bus privado 55 a la interfaz privada 53 del expansor de E/S inteligente 50''' como 113. El microprocesador 51 y la memoria 52 del expansor de E/S inteligente 50'' establecen la monitorización de los auxiliares basándose en las características de monitorización del mensaje 113.
Además, el servidor 19 puede proporcionar las características de supervisión. Se proporciona un mensaje 112 al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 a través de la ruta primaria 100 o la ruta secundaria 101, 102. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 convertirá o reformateará el mensaje 112 y proporcionará el mensaje al expansor de E/S inteligente 50''' a través del bus privado 55 y la interfaz privada 53 del expansor 50'''. El microprocesador 51 y la memoria 52 del expansor inteligente de E/S 50''' establecen la supervisión de los auxiliares basándose en las características de supervisión del mensaje 112.
Refiriéndose ahora a la figura 14, se describe otro ejemplo de una realización de la invención. En este ejemplo, un expansor de E/S inteligente 50''' está inicializado y configurado como un tipo de auxiliar en el modo activo y la interfaz por el cable de configuración inteligente GeoTab™ 78 a los auxiliares. Además, el expansor inteligente de E/S 50''' ha recibido las características de monitorización y está monitorizando los auxiliares.
Al detectar un cambio o un evento de umbral, los datos 114 son capturados por el expansor inteligente de E/S 50''' a través del cable 78 y la interfaz multidispositivo 54. El microprocesador 51 y la memoria 52 del expansor inteligente de E/S 50''' crean un mensaje 115 que contiene los datos 114. El mensaje 115 se proporciona al sistema de hardware de telemetría vehicular 30 a través de la interfaz privada 53 del expansor inteligente de E/S 50''' y el bus privado 55.
El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 convierte o reformatea el mensaje 116 y registra los datos. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede además proporcionar los datos en un mensaje al servidor 19 por medio de la ruta primaria 100 o la ruta secundaria 101, 102. El software de aplicación en el servidor 19 recibe el mensaje y los datos asociados 114 para su posterior análisis. El software de aplicación tiene un registro asociado para entender qué tipos de auxiliares están asociados con AUX 1-4 así como con AUX 5-8. Por ejemplo, AUX 1 es la puerta (abrir/cerrar), AUX 2 es la puerta del lado de los pasajeros (abrir/cerrar), y AUX 3 es la puerta de carga (abrir/cerrar).
Un último ejemplo se describe con referencia a la figura 15. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 está monitoreando la porción vehicular residente 42 sobre la conexión vehicular 43. Los datos 118 pueden ser registrados por el sistema de hardware de telemetría vehicular 30. El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede proporcionar los datos 118 como un mensaje 119 al servidor 19 como mensaje 120. El mensaje 119 puede ser proporcionado al servidor por medio de la ruta primaria 100 o la ruta secundaria 101, 102 (si está presente un expansor de E/S inteligente con un dispositivo de comunicaciones por satélite tipo Iridium™). El sistema de hardware de telemetría vehicular 30 puede proporcionar los datos inmediatamente al servidor 19 por medio del dispositivo Iridium™ al detectar un evento significativo como un accidente.
Las realizaciones de la presente invención proporcionan uno o más efectos técnicos. Expansión inteligente de un sistema de hardware de telemetría vehicular. Expansores de E/S inteligentes 50 configurables de tipo serie o de tipo auxiliar. Expansores de E/S inteligentes configurables de E/S de modo de expansor pasivo o en modo de expansor activo. Un sistema de hardware de telemetría vehicular configurable en parte para un modo de control activo o un modo de control pasivo. Monitorización y registro de datos de los auxiliares. Procesamiento paralelo de auxiliares conectados a un expansor de E/S inteligente que reduce la carga de trabajo del microprocesador del sistema de hardware de telemetría vehicular. Lógica de control distribuida e instrucciones de máquina entre un servidor, un sistema de hardware de telemetría vehicular y un expansor de E/S inteligente.

Claims (1)

REIVINDICACIONES
1. Un método de inicialización de un expansor de E/S inteligente (50) y un sistema de hardware de telemetría vehicular (30), el sistema hardware de telemetría vehicular (30) que comprende un primer microprocesador (31) con una primera memoria (35), y una primera interfaz de mensajería (53) conectada al primer microprocesador (31) para conectarse a un bus (55), y el expansor de E/S inteligente (50) que comprende un segundo microprocesador (51) con una segunda memoria (52), una segunda interfaz de mensajería (53) para conectarse al bus (55), y una interfaz multidispositivo configurable (54) para conectarse a un dispositivo específico (60), el método estando caracterizado porque comprende: determinar, a través del segundo microprocesador (51) y del firmware almacenado en la segunda memoria (52), el tipo de puerto expansor de E/S que conecta la interfaz multidispositivo configurable (54) y el dispositivo específico (60), detectando los conductores en la interfaz multidispositivo configurable (54) y comprobando si hay conductores en cortocircuito, donde si no hay un cortocircuito entre un conductor de datos de recibido y un conductor de datos de transmisión y no hay un cortocircuito entre un conductor de despejado para enviar y un conductor de solicitar para envío, se determina que el tipo de puerto de expansor de E/S es un tipo de puerto serie, y donde si hay un cortocircuito entre el conductor de datos de recepción y el conductor de datos de transmisión, o si hay un cortocircuito entre el conductor despejado para enviar y el conductor de solicitud para envío, se determina que el tipo de puerto expansor de E/S es un tipo de puerto auxiliar,
si el tipo de puerto del expansor de E/S es serie, ajustar el expansor de E/S (50) a un tipo de puerto serie y a un modo de expansor pasivo, mediante el cual el segundo microprocesador (51) y la segunda memoria (52) permiten el intercambio de datos entre la segunda interfaz de mensajería (53) y la interfaz multidireccional configurable (54),
si el tipo de puerto expansor de E/S es auxiliar, ajustar el expansor de E/S (50) a un tipo de puerto auxiliar y a un modo de expansor activo, mediante el cual el segundo microprocesador (51) y la segunda memoria (52) supervisan la interfaz multidispositivo configurable (54) y envían mensajes a la segunda interfaz de mensajería (53) al detectar un evento; enviar, a través del bus (55), un mensaje que incluya un ID de expansor de E/S y una indicación del tipo de puerto, al sistema de hardware de telemetría vehicular (30),
si el tipo de puerto es serial, enviar, a través del bus (55), un mensaje del sistema de hardware de telemetría (30) al expansor de E/S (50) que indique el tipo de dispositivo conectado al expansor de E/S (50) y recibir un mensaje del mismo que incluya el ID del expansor de E/S y el tipo de dispositivo,
si el tipo de dispositivo es un dispositivo de control activo, ajustar el sistema de hardware de telemetría vehicular (30) a un modo de control activo, y si el tipo de dispositivo es un dispositivo de control pasivo, ajustar el sistema de hardware de telemetría vehicular (30) a un modo de control pasivo; y si el tipo de puerto es auxiliar, enviar, a través del bus (55), un mensaje del sistema de hardware vehicular (30) con características de monitoreo del dispositivo específico (60) al expansor de E/S (50).
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