FR2934446A1

FR2934446A1 - Procede et dispositif pour detecter des unites de partage de bus.

Info

Publication number: FR2934446A1
Application number: FR0953914A
Authority: FR
Inventors: Martin Bachhuber; Steffen Bachmaier
Original assignee: Diehl Aerospace GmbH
Current assignee: Diehl Aerospace GmbH
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-01-29
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: US8117366B2; DE102008034445A1; FR2934446B1; DE102008034445B4; US20100023663A1

Abstract

Pour enregistrer au démarrage du système l'ordre des unités de partage de bus (12) - sans mise en oeuvre d'un anneau à jeton à poser expressément à cet effet le long du bus bifilaire (11) - le maître de bus (13) active, après constatation stochastique de toutes les adresses d'unité de partage (Ki), dans respectivement une unité de partage interrogée sélectivement parmi les unités de partage (12), de façon transitoire un emplacement de discontinuité réfléchissant, de préférence un court-circuit de bus. Le signal d'écho (19) d'un saut de tension (18) délivré ensuite par le maître (13) sur le bus (11) se superpose dans le maître (13) en signal de différence (20) de type rectangulaire dont la durée d'impulsion, proportionnelle à la distance entre le maître (13) et ladite unité de partage (12) le long du bus (11), est mesurée après une conformation d'impulsion au moyen d'une intégration de surface d'impulsion analogique (25).

Description

1 La présente invention concerne le problème de pouvoir adresser de manière sélective en emplacement à partir d'un maître à travers un bus parallèle les unités de partage de bus de celui-ci, par exemple afin de provoquer des effets précis à certains emplacements. A cet effet, il faut signaler au maître au démarrage du système à quel emplacement une unité de partage de bus (esclave) adressable individuellement est connectée au bus. A cet effet, toutes les unités de partage de bus sont habituellement connectées en boucle pour former ce que l'on appelle un anneau à jeton qui présente dans chaque unité de partage de bus une interruption pouvant être court-circuitée. Un signal de jeton émis par le maître au démarrage du système n'atteint que le premier point d'interruption et donc seulement la première des unités de partage connectées au bus sur le tracé de celui-ci. Cette unité répond en renvoyant son adresse d'identification et court-circuite ensuite son interruption de sorte que le signal de jeton suivant passe jusqu'à l'unité de partage de bus suivante ; et ainsi de suite, jusqu'à ce que les adresses ID de toutes les unités de partage de bus aient été enregistrées par le maître dans leur ordre physique le long du bus. Si le tracé du bus est connu, il est alors possible, par exemple dans la cabine des passagers d'un avion, d'alimenter certaines places individuellement en lumière ou en air, ou bien sur l'étendue longitudinale de la cabine des passagers, de piloter précisément des phénomènes de lumière continue de couleur et luminosité différentes. Toutefois, une telle procédure à jeton permet seulement de déterminer la succession individuelle des unités de partage de bus, mais pas leur distance par rapport au maître et donc pas leur position physique le long du bus. Et notamment compte tenu du problème de l'espace nécessaire au câblage à bord des avions, il est un inconvénient de devoir poser une ligne séparée en parallèle à l'étendue totale du bus, uniquement pour cette initialisation au démarrage du système, cette ligne n'étant ensuite plus nécessaire en cours de fonctionnement. Ainsi, 2 la mise en oeuvre de l'anneau à jeton entraîne un poids supplémentaire non négligeable, et au niveau de chaque unité de partage de bus, il faut en outre de la place pour deux connecteurs à fiches supplémentaires pour l'arrivée et le départ de l'anneau à jeton.

Dans ces circonstances, la présente invention est basée sur le problème technique consistant à pouvoir déterminer au démarrage du système l'attribution physique, également appelée "physical to logical mapping", des unités de partage de bus individuelles sur le bus parallèle avec moins de moyens de câblage et malgré tout de façon plus significative. Selon les particularités essentielles indiquées dans la description qui va suivre, cet objet est atteint par une mise en parallèle fonctionnelle du système de bus tout entier. Les moyens de câblage pour un anneau à jeton supplémentaire et son poids supplémentaire ainsi que les besoins en connecteurs supplémentaires au niveau des unités de partage de bus ne sont désormais plus du tout nécessaires. Au lieu de cela, toutes les unités de partage de bus se connectent au maître au démarrage du système, après des temps d'attente aléatoires et donc dans un ordre aléatoire et variable, avec leurs adresses ID par l'intermédiaire du bus, le maître documentant la connexion actuelle et la confirmant en retour par l'intermédiaire du bus - ce qui exclut d'autres tentatives de connexion de cette unité de partage jusqu'au démarrage de système suivant. En cas de collisions de connexions des unités de partage de bus, leurs tentatives de connexion, le cas échéant avec des temps d'attente modifiés, sont renouvelées - jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de connexion parce que toutes les unités de partage de bus ont réussi à se connecter. Au plus tard à ce moment-là, le maître - toujours dans un ordre quelconque - interroge avec son adresse ID par l'intermédiaire du bus chaque unité de partage de bus l'une après l'autre et provoque ainsi 3 dans celle-ci une discontinuité transitoire en vue d'influencer la propriété de réflexion de la ligne de bus bifilaire ; cette procédure pouvant également être répétée pendant de courtes interruptions du fonctionnement de bus, par exemple pour détecter la position de nouvelles unités de partage récemment connectées en plus. Ladite discontinuité peut consister à ouvrir les lignes de bus ; mais pour des raisons de fiabilité du système, le bus ne sera de façon utile pas interrompu mais fortement chargé en plus, donc atténué, à l'emplacement de l'unité de partage adressée, voire de préférence brièvement mis en court-circuit ohmique. Pendant ce temps, le maître injecte alors un signal dans le bus qui est réfléchi à cet emplacement de discontinuité dans l'unité de partage. Le temps de propagation entre l'instant d'émission et la réception de l'écho de signal est mesuré et représente une mesure de distance pour la position physique de l'unité de partage le long du tracé du bus (connu de par sa construction). Ensuite, l'influence de réflexion au niveau de cette unité de partage est retirée (c'est-à-dire que jusqu'au prochain démarrage de système, par exemple l'accouplement des contacts de travail de relais d'un commutateur de court-circuitage est de nouveau libéré pour l'ouverture) - et ensuite, pour une autre unité de partage de bus, la position locale de celle-ci le long du tracé du bus est déterminée de la même manière ; jusqu'à ce que pour toutes les unités de partage de bus documentées chez le maître les informations d'emplacement de celles-ci aient été mémorisées avec leurs adresses ID le long du bus (donc pas seulement leur succession). Sans nécessiter un anneau à jeton séparé à cet effet, il est désormais possible de provoquer par le pilotage sélectif des unités de partage de bus le long du bus parallèle des actions de commande sélectives dans l'espace. Les temps de propagation de l'écho pour la détermination de la distance d'une unité de partage par rapport au maître sont toutefois assez courts. Cependant, pour ne pas être obligé de mettre en oeuvre les 4 moyens de circuit pour une mesure de propagation numérique, il est prévu selon un développement de l'invention de délivrer comme signal de localisation un saut de tension du maître au bus. En effet, dès que son écho s'est superposé dans le maître, un signal de différence y est créé dont la longueur est directement proportionnelle à la longueur de ligne du bus entre le maître et l'unité de partage en cours d'interrogation. Cette longueur est détectée de façon analogique, notamment par l'intégrale de surface du signal qui indique pour une amplitude d'impulsion connue la durée d'impulsion et donc la distance.

Des développements supplémentaires et des variantes à la solution selon l'invention ressortent également en ce qui concerne leurs avantages, de la description suivante d'un exemple de circuit préféré schématique pour la réalisation de l'invention. Sur le dessin : la figure 1 montre l'équipement du bus dans un schéma 15 fonctionnel ; la figure 2 montre une détermination de position d'écho sur la figure 1 ; et la figure 3 montre l'évaluation du signal d'écho selon la figure 2. Le bus bifilaire 11, montré sur la figure 1 sous forme de schéma 20 fonctionnel, est connecté en aval d'un maître 13 commun à toutes les unités de partage de bus 12. Chaque unité de partage 12 est individualisée par son adresse ID 14 (Ki), et une fois qu'elle s'est signalée au maître 13, elle peut être adressée individuellement par celui-ci. Chaque unité de partage 12 est équipée d'un circuit de charge 25 15, de préférence comme montré d'un commutateur de court-circuit 16, qui est inactif en cours de fonctionnement normal. Si la distance entre une unité de partage 12 et le maître 13 doit être déterminée, c'est-à-dire en particulier en conjonction avec un démarrage de système, alors le maître 13 provoque l'activation du 30 circuit de charge 15 dans chaque unité de partage 12, donc dans le cas de figure représenté la fermeture du commutateur de court-circuit 16. Ainsi, le maître 13 ne voit plus la terminaison de ligne 17 non réfléchissante du bus 11, parce qu'un signal injecté par le maître 13 sur le bus 11 subit à cet emplacement de discontinuité, notamment en cas 5 de court-circuit, une réflexion spécifique. Pour une telle détermination de position, le maître 13 applique au bus 11 un saut de tension 18 (figure 2) de (+v) qui est réfléchi au niveau de l'unité de partage 12 par le circuit de charge récemment activé 15. Ce signal d'écho 19 est inversé par rapport au saut de tension émis (-v), au niveau du maître 13, il rencontre la tension de sortie restante du saut de tension 18. Il en résulte un signal de différence 20 dont la longueur 21 est proportionnelle au double de la distance de ligne de bus 22 entre le maître 13 et l'unité de partage 11 interrogée, comme indiqué par "2At" sur la figure 2.

Ce signal de différence 20 obtenu par la superposition de l'écho est dans la pratique fortement dégradé. Selon la figure 3, de façon utile, un décalage de potentiel vers un signal asymétrique 23 a donc lieu et ensuite une conformation d'impulsion en signal rectangulaire 24 d'amplitude constante prédéfinie dont l'intégrale de temps est balayée, comme il est illustré sur la figure 3 par l'intégrateur 25 avec le circuit de balayage 26 consécutif. Pour l'enregistrement au démarrage du système de l'ordre des unités de partage de bus 12 - sans la nécessité d'un anneau à jeton à poser uniquement à cet effet le long du bus bifilaire 11 - le maître de bus 13 active donc selon l'invention, après une constatation stochastique de toutes les adresses d'unité de partage Ki, dans respectivement une unité de partage 12 interrogée sélectivement, de façon transitoire un emplacement de discontinuité réfléchissant, de préférence un court-circuit de bus. Le signal d'écho 19 d'un saut de tension 18 délivré ensuite par le maître 13 sur le bus 11 se superpose ainsi dans le maître 13 en un signal de différence de type rectangulaire 6 20 dont la durée d'impulsion, directement proportionnelle à la distance entre le maître 13 et ladite unité de partage 12 le long du bus 11, est mesurée au moyen de l'intégrateur après une conformation d'impulsion en signal rectangulaire idéalisé 24 par intégration de surface d'impulsion analogique. Les moyens de circuit nécessaires à cet effet sont constants, indépendamment du nombre des unités de partage 12, puisqu'il suffit de les réaliser une seule fois, notamment au niveau du maître 13. Cela donne en même temps l'avantage que les tolérances de circuit produisent le même effet sur toutes les mesures de position ce qui atténue les exigences en précision pour le système de mesure. L'équipement supplémentaire des unités de partage 12 individuelles se limite par contre dans la réalisation préférée substantiellement à un relais supplémentaire avec une paire de contacts de travail pour le court-circuit de bus transitoire. 7 Légende

11 bus 12 unité de partage (sur 11) 13 maître (avant 11) 14 adresse ID (de 12) 15 circuit de charge (au niveau de 12) 16 commutateur de court-circuit (de 15) 17 terminaison de ligne (sur 11 en face de 13) 18 saut de tension (au niveau de 13) 19 signal d'écho (vers 18) 20 signal de différence (de 18 et 19) 21 longueur (de 20) 22 distance (de 12 à 13 en passant par 11) 23 signal asymétrique (issu de 19) 24 signal rectangulaire (issu de 23) 25 intégrateur (pour 24) 26 circuit de balayage (après 25)

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé pour détecter des unités de partage (12), connectées à un bus parallèle (11), par leur maître de bus (13), dans lequel les unités de partage (12) se connectent à l'occasion d'un démarrage de système avec leurs adresses d'identification (14), suite à quoi le maître provoque au niveau de respectivement l'une des unités de partage (12) une discontinuité de ligne réfléchissante et délivre un saut de tension (18) sur le bus (11) dont la longueur de signal de différence résultant de la superposition avec le signal d'écho (19) est mesurée comme une mesure de la distance entre le maître (13) et ladite unité de partage en passant le long du bus.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la discontinuité locale, le bus subit une charge supplémentaire de façon 15 transitoire au niveau de l'unité de partage (12).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour la charge supplémentaire, un court-circuit de bus (11) est réalisé.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur du signal de différence 20 résultant (20) est mesurée après une conformation de signal par la voie d'une intégration de surface d'impulsion.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les unités de partage (12) se connectent au maître (13) après des temps d'attente libres et variables, 25 et qu'en cas de collision de connexions, elles répètent l'opération de connexion après des temps d'attente libres et variables.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le maître (13), pour déterminer la distance d'unité de partage respective (12), accède librement aux unités 30 de partage en activant de façon transitoire leur court-circuit respectif. 9
7. Installation pour réaliser le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour détecter des unités de partage (12) connectées à un bus parallèle (11) par leur maître de bus (13) qui est conçu pour recevoir les adresses ID (14) des unités de partage (12) qui se connectent par l'intermédiaire du bus (11), interroger individuellement ces unités de partage (12), délivrer un saut de tension (18) sur le bus (11) au niveau d'une unité de partage (12) interrogée et mesurer la longueur d'impulsion d'écho, alors que chaque unité de partage dispose d'un circuit de charge (15) sur le bus (11) pouvant être activé de façon transitoire pour réfléchir l'écho.
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le circuit de charge (15) présente un commutateur de court-circuit (16).
9. Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le maître (13) dispose de circuits pour la conformation d'impulsion.
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le maître (13) présente un intégrateur (25) pour mesurer la longueur en fonction de la distance du signal de différence idéalisée (20) issu d'un signal rectangulaire émis (18) et d'un signal d'écho (19) superposé à celui-ci.20