ES2290681T3 - Aparato de control para un sistema de retencion. - Google Patents
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Abstract
Aparato de control para un sistema de retención, que está configurado de tal manera que el aparato (100) de control enciende todos los elementos de encendido pirotécnicos conectados, recibiendo el aparato (100) de control a través de una interfaz (103) un elemento de software que está configurado de tal manera que en función del elemento de software se configuran todos los circuitos (107, 108) de encendido y el algoritmo de activación para encender todos los circuitos de encendido, caracterizado porque para un módulo (105) de seguridad se emulan valores de sensor de este tipo, de manera que el módulo (105) de seguridad libera todos los circuitos (107, 108) de encendido, porque un procesador (101) en el aparato de control está conectado con el módulo (105) de seguridad y al menos un módulo (111, 112) de sensor y/o al menos un módulo (113) de interfaz para conectar al menos un sensor externo a través de un bus (104), emulando el procesador (101) en el bus (104) los valores de sensor, porque el bus (104) es un bus SPI (interfaz periférica serie), siendo el procesador (101) el maestro y estando configurado porque el procesador (101) transmite los valores de sensor emulados a través de la línea MISO.
Description
Aparato de control para un sistema de
retención.
La invención parte de un aparato de control para
un sistema de retención según el tipo genérico de la reivindicación
independiente.
Del documento EP 1239370 A se deduce la prueba
de un módulo de interfaz en la que se emplean valores almacenados
en el módulo de interfaz para una prueba posterior. En el caso de
estos valores de sensor de prueba se trata de valores de sensor
emulados. Del documento EP 995646 A se conoce conseguir, mediante la
transmisión de una señal de código, una desactivación de actuadores
que sucede simultánea o sucesivamente. La señal de código puede
alimentarse al aparato de control a través de una interfaz de
diagnóstico o de bus.
Por el documento DE 100 54 681 A1 se conoce un
aparato de control para un sistema de retención que corresponde al
preámbulo de la reivindicación 1, y que puede encender todos los
elementos de encendido pirotécnicos conectados, porque el aparato
de control recibe un código a través de una interfaz, de manera que
en función del código se configuran todos los circuitos de
encendido y el algoritmo de activación para encender los circuitos
de encendido.
En determinados mercados como Japón, en los
aparatos de control para sistemas de retención se prescribe por ley
una denominada función para encendido de eliminación. Sirve para
encender o quemar sin peligro todos los elementos de encendido y
generación de gases pirotécnicos de airbags y pretensores de
cinturones de seguridad durante el desguace de un vehículo. A
continuación, la siguiente operación de desguace es posible sin
peligro desde los airbags y sin peligro para el medioambiente.
Además, los elementos pirotécnicos quemados no solamente deben
eliminarse de manera costosa sino también pueden alimentarse para la
utilización de metal viejo.
Frente a todo esto, el aparato de control según
la invención con las características de la reivindicación
independiente tiene la ventaja de que un elemento de software se
alimenta al aparato de control a través de una interfaz ya
existente, preferiblemente una interfaz de diagnóstico del aparato
de control, configurando entonces el elemento de software todos los
circuitos de encendido y el algoritmo de activación para encender
todos los circuitos de encendido, y para un módulo de seguridad, que
independientemente de un procesador en el aparato de control
comprueba los valores de sensor y después, dado el caso, libera los
circuitos de encendido en función de la comprobación, emula tales
valores de sensor, de manera que el módulo de seguridad libera
todos estos circuitos de encendido. Por lo tanto se simula un caso
de activación para todos los circuitos de encendido. Esto permite
entonces que, a través de este elemento de software, puedan
encenderse de manera sencilla todos los elementos de encendido sin
conectores adicionales a través del hardware ya existente, de
manera que el encendido de eliminación se garantiza por tanto de la
manera más sencilla. La emulación de los valores de sensor es
necesaria dado que no puede accederse al trayecto de seguridad a
través de la interfaz de diagnóstico. El elemento de software puede
realizarse también de manera que solamente sea un comando que lleve
a que se active un software adicional en el aparato de control, que
configure el algoritmo de activación y los circuitos de encendido
para encender todos los elementos de encendido presentes y emule los
valores de sensor para finalmente encender todos los elementos de
encendido.
Mediante las características y
perfeccionamientos indicados en las reivindicaciones dependientes
son posibles ventajosas mejoras del aparato de control indicado en
la reivindicación independiente para un sistema de retención.
Por motivos de unificación es especialmente
ventajoso que la interfaz de diagnóstico sea o bien un bus CAN o
una línea K. La línea K (``Kommunikations-Leitung,
línea de comunicación) es una interfaz de hardware estandarizada a
través de la cual, por ejemplo, pueden realizarse diagnósticos de
planta o también otros (diagnósticos de taller). De manera
ventajosa, el procesador, el módulo de seguridad y al menos un
módulo de sensor y/o al menos un módulo de interfaz están
conectados para la conexión de sensores externos a través de un bus,
emulando el procesador en el bus los valores de sensor, de manera
que el módulo de seguridad comprueba estos valores de sensor
emulados. Como bus se emplea de manera ventajosa el denominado BUS
SPI (serial peripherial interface, interfaz periférica serie). La
propia línea SPI presenta cinco líneas individuales. Dado que se
trata de una transmisión sincrónica existe una línea de reloj que
está marcada con CLK. Para la transmisión de datos desde el
maestro, que en este caso es el procesador, a un esclavo, por
ejemplo un IC (circuito integrado) de sensor o un módulo de
interfaz existe la línea MOSI (master out slave in, del maestro al
esclavo). En cambio, para la transmisión de datos desde un esclavo
al maestro existe la línea MISO (master in slave out, del esclavo
al maestro). Para seleccionar el esclavo correspondiente, se emplea
la línea CS (chip select). Para liberar la trasmisión de datos SPI
se emplea una línea de habilitación que está marcada con EN. La
línea SPI sale desde un maestro y se bifurca entonces a los
esclavos individuales, presentando la línea SPI siempre las cinco
líneas individuales. En este caso ahora está previsto que el
procesador transmita a través de la línea MISO, a través de la cual
el procesador recibe normalmente datos, estos valores de sensor
emulados para simular ante el módulo de seguridad los valores de
sensor emulados. Para ello, la línea MISO está conectada con un
puerto de entrada-salida del procesador para la
transmisión de los valores de sensor emulados.
\newpage
Además, en el procesador está previsto de manera
ventajosa un cargador de arranque (boot loader) que carga el
elemento de software y lo inicia inmediatamente. De manera ventajosa
puede estar previsto además un interruptor de reinicio que está
previsto para el reinicio del al menos un módulo de sensor y módulo
de seguridad. También pueden reiniciarse con ello los circuitos de
encendido.
En el dibujo se representan ejemplos de
realización de la invención, y se explican más detalladamente en la
siguiente descripción.
Muestran la figura 1 un diagrama de bloques del
aparato de control según la invención, y la figura 2 un diagrama de
flujo.
Se propone un concepto de encendido de
eliminación a través de interfaces de diagnóstico de cliente, como
CAN o línea K, ya presentes en el aparato de control de airbag sin
interfaces adicionales. En este caso se recurre al hardware
mecánico y eléctrico existente. Especialmente, en el aparato de
control según la invención se prevé que un trayecto de seguridad
independiente, que se realiza a través de un módulo de seguridad, se
simule a través de la emulación de tales valores de sensor que
indican un caso de activación para todos los elementos de
encendido.
El procesador, que puede ser un
microcontrolador, evalúa especialmente canales de sensor disponibles
a través de un bus SPI, como valores de aceleración y valores de
tasa de rotación y los procesa según los algoritmos implementados.
Estos son el tipo de algoritmos que sirven para accionar los medios
de retención, que se encienden mediante los elementos de encendido,
siempre que se trate de medios de retención que pueden activarse
pirotécnicamente, como airbag o pretensores de los cinturones. El
microcontrolador accede a través de, eventualmente, un segundo bus
SPI a los IC de etapa de salida, es decir, los circuitos de
encendido. Los IC de etapa de salida vigilan el elemento de
encendido y, en el caso de activación, se ocupan de que la energía
de activación se alimente a los elementos de encendido
conectados.
Para realizar el trayecto de hardware
independiente del microcontrolador se emplea un IC adicional, que se
denomina en este caso módulo de seguridad. Este módulo de seguridad
está conectado al mismo bus SPI que los sensores y el
microcontrolador. El módulo de seguridad solamente puede
configurarse una vez después de cada activación del aparato de
control. Después, no puede tener lugar ningún acceso de escritura
más al mismo. El módulo de seguridad vigila los datos de sensor
transmitidos al bus SPI y los compara con valores límite
almacenados. Si un sensor supera umbrales definidos, entonces este
módulo de seguridad, independientemente del microcontrolador emite
una señal de plausibilidad para la activación de determinados
circuitos de encendido. El módulo de seguridad se compone por tanto
de circuitos de conmutación que son sustancialmente más sencillos
en su complejidad que los de un microcontrolador.
Según la invención, en el microcontrolador a
través de una interfaz de diagnóstico, un software de encendido de
eliminación especial, que está descrito en este caso con un elemento
de software, se carga directamente a una memoria RAM y allí se
apila. Para ello se emplea un denominado software de cargador de
arranque.
El objetivo del software de encendido de
eliminación es manejar el aparato de control con todas las señales,
de manera que sea posible un funcionamiento sin interrupción del
aparato de control. Esto incluye manejar los mecanismos de perro
guardián (watch dogs) y hacer posible una comunicación de bus. Otro
objetivo es manipular, es decir, configurar el algoritmo de airbag
en el microprocesador de manera que el microcontrolador libera la
activación de todos los circuitos de encendido y los enciende. Un
objetivo adicional es provocar que el módulo de seguridad
suministre la plausibilidad para los IC de etapa de salida.
Un componente adicional de un concepto de este
tipo puede ser, opcionalmente, un circuito simple para reiniciar
los IC de sensor y de etapa de salida así como el módulo de
seguridad, controlado por el microcontrolador. El software de
cargador de arranque controla el interruptor de reinicio. Mediante
este circuito, el concepto de encendido de eliminación puede
manejarse de manera más flexible, dado que tras un reinicio de este
tipo, puede configurarse de nuevo. Esto puede realizarse
independientemente de la fase de inicialización del aparato de
control en cuyo final se bloquean todos los IC y un acceso de
escritura es imposible después. El elemento de software emulará
ahora a un sensor virtual, que a través del bus SPI, al que están
conectados los sensores físicos y el módulo de seguridad, alimenta
los datos de sensor emulados al bus SPI. Estos datos de sensor
emulados se evalúan mediante el módulo de seguridad y provocan que
el módulo de seguridad libere los IC de etapa de salida.
La figura 1 muestra en un diagrama de bloques el
aparato 100 de control según la invención. Un procesador 101,
configurado en este caso como microcontrolador, recibe a través de
un transceptor, es decir un módulo 102 de interfaz a través de una
interfaz 103 de diagnóstico, el elemento de software con el que se
realiza el encendido de eliminación. La interfaz 103 de diagnóstico
es en este caso un bus CAN o una línea K u otras interfaces de
diagnóstico que son adecuadas para ello.
En el microcontrolador 101, con un software 115
de cargador de arranque, el elemento de software se carga y se
inicia desde una RAM como memoria, de manera que el elemento de
software configura el algoritmo para el accionamiento de las etapas
de salida en el procesador 101 y también las mismas etapas finales y
realiza también la emulación del sensor. La configuración es tal
que todos los elementos de encendido se accionan. Según esto, el
algoritmo quiere encender todos los elementos de encendido. Es
posible iniciar el elemento de software con otros programas.
El procesador 101 está conectado a través un
primer bus 104 SPI con un módulo 105 de seguridad así como dos
módulos 111 y 112 de sensor y un módulo 113 de interfaz, al que
están conectados sensores externos. A través de un segundo sensor
109 SPI, el microcontrolador 101 está conectado con una memoria 119
que está configurada como EEPROM, con un primer IC 108 de etapa de
salida y un segundo IC 107 de etapa de salida. A través de una
salida de datos, el procesador 10 está conectado de manera óptima a
un disyuntor 110 con el que la tensión de reserva de energía se
interconecta a las etapas 107, 108 de salida. Además es posible que
el procesador 101 pueda realizar un denominado reinicio 117 ASIC en
el que se provoca un reinicio de las etapas 107, 108 de salida y
los módulos 111 y 112. El bus 104 SPI está conectado a través de su
línea MISO en el procesador 101 con un puerto de
entrada-salida para transmitir a través de esta
línea de entrada real a través del procesador 101 los valores de
sensor emulados del sensor 116 virtual que se forma mediante el
elemento de software. La línea de enterada se emplea también como
línea de salida. Con ello, entonces, el módulo 105 de seguridad se
simula por medio de los valores de sensor emulados, de tal manera
que a través de la línea 106 libera las etapas 107 y 108 de salida.
El microcontrolador 101 provocará entonces a través de las etapas
107 y 108 de salida el encendido de los elementos de encendido,
dado que el algoritmo de activación en el microcontrolador 101
mediante el elemento de software se configuró de tal manera que
ahora puede realizarse la activación. El módulo 105 de seguridad
comprueba y emula también los valores de sensor de los sensores
conectados externamente a través del módulo 113 de interfaz. La RAM
está asociada al procesador 101.
La figura 2 ilustra lo que sucede en el aparato
100 de control. En la etapa 200 de procedimiento, el elemento de
software se carga a través de la interfaz 103 y el transceptor 102
en el procesador 101, y después se apila mediante el software 115
de cargador de arranque. Esto tiene lugar entonces en la etapa 201
de procedimiento. En la etapa 202 de procedimiento, el elemento de
software apilado configurará el algoritmo en el procesador 101 y
las etapas 107 y 108 de salida de tal manera que el encendido de
todos los elementos de encendido puede tener lugar. No obstante
esto es solamente posible si el módulo 105 de seguridad también
libera las etapas 107 y 108 de salida. Para ello, en el bus 104
mediante el elemento de software se simulan valores de sensor a
través de un sensor 116 virtual que justifican una activación de
todos los elementos de encendido. Además, el módulo 105 de
seguridad libera las etapas 107 y 108 de salida a través de la línea
106. A continuación, en la etapa 204 de proceso puede tener lugar
el encendido de los elementos de encendido a través de las etapas
107 y 108 de salida. A través del circuito 117 que está asociado al
procesador 101 pueden reiniciarse para la configuración los IC 107
y 108 de etapa de salida así como los módulos 111 y 112 de sensor,
que contienen sensores XY para simplificar la configuración de
estos módulos para la activación.
Claims (6)
1. Aparato de control para un sistema de
retención, que está configurado de tal manera que el aparato (100)
de control enciende todos los elementos de encendido pirotécnicos
conectados, recibiendo el aparato (100) de control a través de una
interfaz (103) un elemento de software que está configurado de tal
manera que en función del elemento de software se configuran todos
los circuitos (107, 108) de encendido y el algoritmo de activación
para encender todos los circuitos de encendido, caracterizado
porque para un módulo (105) de seguridad se emulan valores de
sensor de este tipo, de manera que el módulo (105) de seguridad
libera todos los circuitos (107, 108) de encendido, porque un
procesador (101) en el aparato de control está conectado con el
módulo (105) de seguridad y al menos un módulo (111, 112) de sensor
y/o al menos un módulo (113) de interfaz para conectar al menos un
sensor externo a través de un bus (104), emulando el procesador
(101) en el bus (104) los valores de sensor, porque el bus (104) es
un bus SPI (interfaz periférica serie), siendo el procesador (101)
el maestro y estando configurado porque el procesador (101)
transmite los valores de sensor emulados a través de la línea
MISO.
2. Aparato de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque la interfaz (103) es un bus CAN.
3. Aparato de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque la interfaz (103) es una línea K.
4. Aparato de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque la línea MISO está conectada con un
puerto (118) IO del procesador (101) para la transmisión de los
valores de sensor.
5. Aparato de control según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
procesador (101) está previsto un software (115) de cargador de
arranque que carga e inicia el elemento de software.
6. Aparato de control según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque está previsto al
menos un interruptor (117) de reinicio que está previsto para el
reinicio del al menos un módulo (111, 112) de sensor y del módulo
(105) de seguridad así como de los circuitos (107, 108) de
encendido.
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