Fundamentos y Protocolos de Comunicación en Redes Multiplexadas Automotrices

1. ¿Qué es el Multiplexado?

Es un sistema de interconexión entre las diferentes centralitas y/o componentes electrónicos del vehículo que, por una sola línea llamada bus, circulan diversas informaciones en forma de señales digitales codificadas.

2. Sistemas de Bus y Protocolos de Comunicación

A continuación, se detallan los principales sistemas de bus utilizados en la automoción, su protocolo y su aplicación específica:

• CAN BUS

  Protocolo: Una señal eléctrica a través de dos cables llamados CAN H y CAN L.
  Aplicación: Sistemas de tracción y seguridad del vehículo.

• VAN BUS

  Protocolo: Una señal eléctrica a través de dos cables llamados DATA y DATAB.
  Aplicación: Sistemas de confort del vehículo.

• LIN BUS

  Protocolo: Una señal eléctrica a través de un solo cable.
  Aplicación: Sistemas de carrocería del vehículo.

• MOST BUS

  Protocolo: Un cable de fibra óptica.
  Aplicación: Sistemas de infoentretenimiento del vehículo.

• FlexRay

  Protocolo: Una señal eléctrica a través de dos cables o por fibra óptica.
  Aplicación: Sistemas de tracción y seguridad del vehículo (alta velocidad y redundancia).

3. Aplicación del Multiplexado según el Sistema del Vehículo

¿Qué tipo de multiplexado se utiliza para los sistemas de tracción, seguridad, confort e infoentretenimiento?

Razonamiento:

• Para los sistemas de tracción y seguridad, se utiliza una red CAN HS (CAN Bus de alta velocidad), debido a la necesidad de respuesta inmediata.
• Para los sistemas de confort y/o carrocería, se puede utilizar una red CAN LS (Baja Velocidad), una LIN Bus o una VAN Bus.
• Para el sistema de infoentretenimiento, se utiliza la red MOST Bus, debido a su capacidad para manejar grandes volúmenes de datos multimedia.

4. ¿Qué es la Gateway?

La centralita Gateway es la encargada de interconectar entre sí las redes del vehículo que trabajan con distinta topología, diferente velocidad de transmisión, distintos niveles de tensión y diferentes protocolos de comunicación.

5. ¿Qué es una Trama?

La trama o mensaje es la información que intercambian entre sí la centralita emisora y la receptora. La trama se agrupa en campos formados por bits.

6. Diferencia entre CAN HS y CAN LS

La principal diferencia radica en la velocidad de transmisión y su aplicación:

• CAN HS (High Speed): Su velocidad de transmisión de datos está comprendida entre los 125 Kbit/s y 1 Mbit/s. Se emplea para sistemas que requieren velocidad y rapidez de respuesta (tracción, seguridad).
• CAN LS (Low Speed): Su velocidad de transmisión de datos está comprendida entre los 10 Kbit/s y 125 Kbit/s. Se emplea para sistemas que no requieren tanta velocidad y rapidez de respuesta (confort, carrocería).

7. Bit Receptivo y Dominante. Uso del Código Binario

El “1” es el bit receptivo y el “0” es el dominante. El código binario es el usado por el microprocesador de las centralitas. Además, es un código que garantiza fiabilidad y rapidez del mensaje.

8. Rangos de Tensión de CAN L y CAN H

Los rangos de tensión típicos de trabajo son:

• CAN H: La tensión se encuentra entre 2,5 V y 3,5 V.
• CAN L: La tensión se encuentra entre 1,5 V y 2,5 V.

9. La Resistencia de Terminación

¿Qué es la resistencia de terminación? ¿En qué tipo de CAN no se puede medir y por qué?

Las resistencias de terminación se colocan en los extremos del bus para evitar perturbaciones indeseadas en la transmisión de datos.

Medición de la Resistencia

• En las redes CAN HS, se pueden medir con un polímetro y se estima su valor total en 60 Ohmios, aunque es diferente para cada vehículo.
• En la red CAN LS, no se pueden medir de forma directa porque están integradas dentro de las centralitas.

10. Función del Transceptor

Ubicado en las centralitas del multiplexado, el transceptor tiene la misión de interpretar y adjudicar las órdenes que circulan por el bus, así como enviar a la centralita emisora un mensaje de confirmación en el que se indique que se ha recibido y ejecutado la orden.