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L'applicazione dei bus nelle automobili

Il bus lin nelle automobili

La comunicazione tra i dispositivi elettronici, di cui un’auto è dotata, si avvale di bus sviluppati appositamente per queste applicazioni. Gli standard maggiormente diffusi in Europa sono Lin, Can, Flex Ray e Most. In questo articolo saranno fornite, otre ad un panoramica generale sul funzionamento di questi bus, informazioni dettagliate sull’applicazione del primo dei bus appena citati, ossia bus Lin (Local Interconnect Network).

Generalità delle applicazioni

L’aumento del numero di dispositivi elettrici ed elettronici installati a bordo degli autoveicoli ha reso necessario il ricorso a metodi di comunicazione basati su bus, cioè su interfacce standardizzate che consentono di collegare numerosi elementi utilizzando un unico cavo. I vantaggi offerti dai bus in campo automobilistico sono fondamentalmente gli stessi che hanno decretato il successo di queste soluzioni nell’automazione industriale e nella domotica: da un lato la possibilità di ridurre drasticamente il numero dei cavi necessari per collegare tra loro tutti i dispositivi, dall’altro l’adozione di interfacce standardizzate che facilitano la comunicazione. Le condizioni applicative tipiche del settore automobilistico, però, sono spesso più severe di quelle che si riscontrano nelle normali applicazioni industriali, particolarmente per quanto riguarda le interferenze elettromagnetiche; alcune delle funzioni legate alla sicurezza dei passeggeri, inoltre, richiedono tempi di trasmissione certi e quindi l’impiego di bus deterministici.

Per questi motivi, anziché tentare di adattare soluzioni preesistenti mutuate dal mondo dell’automazione, l’industria automobilistica ha preferito sviluppare nuovi bus appositamente rivolti agli autoveicoli.

L’autoveicolo è un prodotto di largo consumo caratterizzato da una notevole complessità. I bus rivolti alle applicazioni automobilistiche devono pertanto soddisfare le esigenze comunicative di sottosistemi molto diversi tra loro, assicurando a ciascuno di essi un “costo per nodo” il più basso possibile. Per questo motivo l’industria automobilistica ha sviluppato una varietà di bus diversi, che possono essere classificati in quattro principali categorie. Al livello più basso, in termini di prestazioni e di costo, troviamo i bus destinati a collegare dispositivi elettrici che svolgono funzioni accessorie senza particolari requisiti di velocità, come ad esempio gli alzacristalli elettrici o la regolazione degli specchi retrovisori. Seguono poi i bus rivolti alle funzioni riguardanti il motore e gli altri organi meccanici principali, funzioni caratterizzate da maggiori requisiti di velocità. Al livello più alto in termini di prestazioni si collocano i bus utilizzabili anche per le funzioni critiche ai fini della sicurezza (ad esempio la frenata elettronica, brake-by-wire), che richiedono tempi di trasmissione certi, e dotati di una velocità sufficiente per costituire la dorsale di comunicazione dell’intero veicolo. Una quarta categoria di bus, totalmente diversa dalle altre tre, è nata per facilitare il collegamento tra i sistemi audio-video di infointrattenimento installati a bordo del veicolo. Oggi in Europa gli standard più affermati in queste quattro categorie sono rispettivamente Lin, Can, FlexRay e Most. Non mancano, comunque, soluzioni alternative e interfacce destinate a funzioni particolari. Normalmente in uno stesso autoveicolo convivono più bus diversi; una configurazione tipica, almeno nelle auto europee di fascia alta, è costituita da una dorsale FlexRay alla quale sono connesse varie reti Can, altre reti FlexRay e una rete Most. Il bus Lin è solitamente utilizzato come “sotto-bus” per realizzare piccole reti collegate a un nodo Can.

Il bus Lin

Lin (Local Interconnect Network) è un protocollo di comunicazione seriale time-triggered a filo singolo (il secondo conduttore è costituito dalla carrozzeria del veicolo) che raggiunge una velocità di trasmissione massima di 20 kilobit al secondo. Si basa sull’interfaccia Uart, disponibile come modulo a basso costo in quasi tutti i micrococontrollori e implementabile anche in software o come macchina a stati. L’accesso al bus è controllato dal nodo master, pertanto nei nodi slave non occorre alcun meccanismo di arbitraggio o di gestione delle collisioni. Oltre a semplificare la circuiteria elettronica, questa caratteristica consente di garantire la trasmissione dei segnali entro un certo tempo massimo. Il bus Lin impiega un meccanismo di sincronizzazione che consente ai nodi slave di recuperare il clock pur essendo sprovvisti di quarzi o risonatori ceramici. Il singolo nodo non utilizza nessuna informazione riguardante la configurazione della rete nel suo complesso; ciò consente di aggiungere e togliere nodi slave senza apportare alcuna modifica software o hardware al resto della rete. Le applicazioni tipiche di Lin riguardano sottosistemi circoscritti come le portiere (regolazione degli specchi, azionamento della chiusura ecc.), i comandi vicini al volante (tergicristallo, indicatori di direzione ecc.), i sedili (regolazione motorizzata, sensore di rilevamento del passeggero ecc.), la climatizzazione, le luci, il tetto (sensore di pioggia, sensore di luce esterna, illuminazione interna ecc.). Il basso costo di Lin consente di mettere in rete anche dispositivi semplici come sensori, attuatori e lampade, rendendoli disponibili per la diagnostica o altre funzioni.

 

 

 

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ritratto di ernenek37

see and wait

già,ed adesso che ci hai "aperto" gli occhi sui vari Bus ci lasci a piedi?
Eh no,occorre almeno far vedere degli schemi a blocchi,conoscere per le case automobilistiche principali quali bus utilizzano,insomma qualche notizia in più non ti pare?
E poi non è per niente chiaro come sono interfacciati con i servizi di potenza,come sono previste tali interfacce?
Ad es i LED dei freni/ luci di posizione, richiedono due livelli di corrente/ tensione per dare due livelli di luce...come viene realizzato l'inghippo?

ritratto di MarioFordellone

Spero di poter rispondere al

Spero di poter rispondere al suo simpatico intervento in un qualche prox articolo. La ringrazio per l'interesse dimostrato nei confronti del presente ma per essere così dettagliato come intende lei, è necessario uno spazio sicuramente più propositivo. Le ricordo che stiamo parlando di un articolo e non di una rassegna stampa sull'argomento trattato. Cordialmente

Mario Fordellone
Presidente Centro Studi Gauss
skype centro.studi.gauss;
web http://groups.google.it/group/csgauss;
email csgauss@email.it;

ritratto di Anonim

Cos'è uno "spazio

Cos'è uno "spazio propositivo"?

ritratto di MarioFordellone

Per l'anonimo:

Per l'anonimo: http://dizionari.hoepli.it/Dizionario_Italiano/parola/propositivo.aspx?idD=1&Query=proposi...

Applichi tale significato alla frase che ho composto e così riuscirà a comprendere il mio concetto, di natura semplificata e non scientifica in realtà. Saluti

Mario Fordellone
Presidente Centro Studi Gauss
skype centro.studi.gauss;
web http://groups.google.it/group/csgauss;
email csgauss@email.it;

 

 

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