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Aparato de control para un sistema de retencion. Download PDF

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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.
Estado de la técnica
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.
Ventajas de la invención
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.
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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.
Dibujo
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.
Descripción
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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