BR112012000546A2 - sistema elétrico de veículo para executar uma ação de maneira segura - Google Patents
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Abstract
SISTEMA ELÉTRICO DE VEÍCULO PARA EXECUTAR UMA AÇÃO DE MANEIRA SEGURA.
A invenção refere-se a um sistema elétrico incluindo um atuador (7) para executar uma ação quando um sinal de engrenagem é ativado, um processador (10) para gerenciar um sinal elétrico para controlar a ação, e um dispositivo (2) para ativar o sinal de engrenagem (interligação) elétrica quando o sinal de controle elétrico for ativado. No sentido de seguramente executar a ação, o sistema ainda inclui um membro de monitoramento (4) gerando um sinal de estado elétrico tendo um valor de alternância indicativo de um estado do veículo no qual a ação não poderá ser executada. Uma primeira cadeia compreende um elemento de aparelho de detecção (1) conectado entre o membro de monitoramento (4) e o dispositivo (2), e uma segunda cadeia ainda compreendendo um componente do software de qualificação (11) conectado entre o membro de monitoramento (4) e o dispositivo (2) para gerar primeiro e segundo sinais de monitoramento, respectivamente, cada deles capturando o valor do sinal do estado indicando um estado do veículo capacitando a execução da ação.
Description
| - U7 | 7 “SISTEMA ELÉTRICO DE VEÍCULO PARA EXECUTAR UMA AÇÃO DE MANEIRA SEGURA” | $ A invenção refere-se a um sistema elétrico de veículo, notadamente de veículo Y automotivo, para executar uma ação de maneira segura.
Mais precisamente, o sistema elétrico compreende um acionador agenciado para executar uma ação quando um sinal elétrico de engrenagem (interligação) é ativado, um processador gerenciado para gerar um sinal elétrico de comando da referida ação, e um dispositivo gerenciado para ativar o sinal elétrico de | engrenagem quando o sinal elétrico de comando for gerado.
O documento FR 2805229 divulga, por exemplo, um sistema elétrico de veículo compreendendo um acionador sob forma de sistema específico para executar : uma ação, tipicamente uma operação de bloqueio anti-roubo, quando um 1 sinal elétrico de interligação, na ocorrência de um sinal de instrução de | corte. ; Um processador, sob forma de sistema programado de controle gera um sinal | elétrico de comando dessa ação, na ocorrência de uma ordem de corte.
Um dispositivo sob forma de circuito lógico do tipo ET, ativa o sinal elétrico de interligação quando o sinal elétrico de comando for gerado.
O estado da técnica ao qual pertence esse documento, confronta geralmente o processamento de um programa de computador (software) de um sinal dado com processamento o material do mesmo sinal para remediar um defeito no ; centro do processamento do software ou do processamento material.
No entanto uma redundância do processamento do sinal, não permite remediar uma deformação sinal dele mesmo, por exemplo resultando em um curto-circuito.
Isso poderá ter consequências lastimáveis quando resultar em uma execução da ; ação incompatível com um estado no qual se encontra o veículo. | No objetivo de remediar os problemas relatados conhecidos pelo estado da técnica, a invenção objetiva um sistema elétrico, tal como, especificado acima, | notadamente por compreender: - um membro de controle disposto para gerar um sinal elétrico do estado tendo um valor alternativo que indique um estado do veículo permitindo de executar a referida aço e tendo um valor contínuo que indique um estado do veículo que Cm A A an Dm rm ma ao a a TN E
DEN 7 2/7 z - uma primeira cadeia totalmente material compreendendo ao menos um - elemento material de detecção conectada entre o membro de controle e o ' dispositivo para gerar um primeiro sinal de controle que re-transcreva o valor do sinal do estado; - uma segunda cadeia compreendendo ao menos um software de qualificação conectada entre o membro de controle e o dispositivo para gerar um segundo sinal de controle que captura o valor do sinal do estado, e - o segundo dispositivo sendo disposto para ativar o sinal elétrico d engrenagem para a condição que o primeiro sinal de controle e o segundo sinal de controle re-transcrevam cada um o valor do sina! do estado que indique o estado do veículo permitindo executar a referida ação.
: Vantajosamente, o elemento material de detecção é disposto para gerar o 2 primeiro sinal de controle para detecção de uma presença ou de uma ausência de variações do valor do sinal elétrico do estado, e o software de qualificação sendo disposto para gerar o segundo sinal de controle e pela qualificação de uma forma e/ou de uma frequência do sinal elétrico do estado em comparação de um sina! de referência.
Particularmente, o elemento material compreende um filtro de corte de baixas frequências.
Com proveito o acionador compreende um motor disposto para acionar um parafuso de modo a executar uma ação de bloqueio da coluna de direção e o estado do veículo permitindo executar a ação de bloqueio, sendo uma velocidade do veículo.
De preferência, o valor alternativo do sinal do estado é sob a forma de cubo e o valor contínuo do sinal do estado sendo nulo.
Particularmente ainda, para gerar o sinal elétrico de comando, o processador compreende um software de geração conectado à um software de aquisição disposto para receber uma ordem de execução da referida ação sob forma numérica.
Mais particularmente, o dispositivo compreende uma porta eletrônica de conjunção lógica compreendendo: - uma primeira entrada conectada ao elemento material para receber o primeiro AAA Adela.
a 1 - 3/7 * - uma segunda entrada conectada ao software de qualificação para receber o segundo sinal de controle; í - uma terceira entrada conectada ao software de geração para receber o sinal de | comando.
Alternativamente, o software de geração é conectado ao software de qualificação de maneira a gerar o sinal de comando se o estado de veículo lhe permitir, e o dispositivo compreendendo uma porta de conjunção lógica compreendendo: - uma primeira entrada conectada ao elemento material para receber o primeiro | sinal de controle, e - uma segunda entrada conectada ao componente do software de geração para receber o sinal de comando. | Mais particularmente ainda, a segunda cadeia compreende um mecanismo - material anti-retorno entre o membro de controle e o processador que aloja o componente do software de qualificação.
A invenção será melhor compreendida, bem como outros objetivos, características e detalhes e vantagens, após detalhada descrição da mesma com relação aos desenhos em anexo, apresentados em caráter exemplificativo e não limitativo, nos quais: - A Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de acordo com a invenção; - A Figura 2 é uma vista esquemática de um outro sistema de acordo com a invenção.
Em um veículo automotivo, a partida de mão livre necessita da utilização de um ' Í dispositivo anti-roubo elétrico que atualmente atua por bioqueio a coluna de : direção.
Esse dispositivo anti-roubo elétrico (doravante AVE) é ativado por uma ordem de execução sob forma numérica emitida geralmente multiplex com outros sinais numéricos, quando certas condições como uma velocidade nula do veículo i ou uma parada do motor, são verificadas.
Essas condições de ativação não constituem segurança suficiente para garantir o nível de segurança exigida de um sistema anti-roubo de direção.
Com efeito, o bloqueio da coluna de direção circulante é um evento incontrolável e de severidade máxima.
Para garantir que uma ação segura, onde ocorra o bloqueio da coluna de direção sendo efetuado com sabedoria, e unicamente para com bom conhecimento enrnAs 1mma malbiaõos do menos sds mm o Da rm AA A A E
E ) ) jurnãEnas nt"Êia ava 9% 2“, , , 2º, “.S 2002“ A O a O A DARIA | : 4/7
Í | * suplementar baseada em uma informação do veículo em movimento transmitida por uma ligação filaria, independente da rede multiplex, da forma descrita $ posteriormente, na moldura da AVE à título ilustrativo.
Com referência às Figuras, um membro de controle 4 como uma unidade de | 5 controle do freio, um processador 10 tal como um micro-controlador e uma classe | de comando motor 5, sendo alimentados na potência por uma alimentação elétrica
9. Um sinal elétrico do estado, emitido pela unidade de controle de Freio (UC Frein), é codificado sob forma de um sinal quadrado se o veículo estiver parado e de uma tensão nula quando o veículo estiver em movimento. | 10 O valor alternativo do sinal quadrado, indica um estado do veículo permitindo executar a ação de bloqueio, de maneira imune contra as deformações possíveis ' por curto-circuito ou por defeito da alimentação que resulte geralmente uma c tensão de valor constante nulo ou não nulo. O valor constante dado pela tensão nula, indica um estado do veículo que não permite executar a ação de bloqueio, ou pelo menos uma ausência de informação suficientemente segura para permitir executar a ação de bloqueio se baseando em um sinal confiável. O sinal elétrico do estado é utilizado por duas cadeias independentes conectadas entre o freio UC e um dispositivo 2 que compreende aqui uma porta eletrônica de conjunção lógica. : A primeira cadeia, simples é puramente elétrica ou eletrônica e consiste de um único elemento material 1 para detectar as partes dianteiras. Uma detecção de variação do sinal permite concluir que o veículo se encontra em uma velocidade nula enquanto que uma ausência de variação não permite concluir que o veículo se encontra em uma velocidade nula. A primeira cadeia deverá de preferência : cortar as baixas frequências para libertar os curtos circuitos podendo corromper o sinal de entrada. Essa preconização poderá ser realizada por meio de um filtro passa alto incorporado no elemento material. Um filtro passa banda permite libertar eventuais parasitas em alta freqúência. O elemento materia! 1 gera um primeiro sinal de controle que captura o valor do sinal do estado sob a forma binária, por exemplo para um valor constante alto na presença de frentes subindo de descendo e à um valor constante baixo na ausência de frentes nrenmAanfAantao à dessasmA ambas de mimal dao meoindo
AS 20209, l : 57 | ú A segunda cadeia, utilizando um micro-controlador ou processador 10, é mista eletrônica — software. Ela permite qualificar a forma e a frequência do sinal : recebido com relação às características esperadas. Um componente do software 11 gera um segundo sinal de controle, O segundo sinal do controle captura o valor do sinal do estado sob forma binária, por exemplo, à um valor constante alto quando o sinal do estado recebido na mesma forma ou ma mesma frequência que um sinal de referência e ou na mesma frequência que um sinal de referência e à um valor constante baixo quando o sinal do estado recebido não tem a mesma forma e a mesma frequência que o sinal de referência. Esse tratamento permite verificar a integridade do sinal, notadamente que uma i informação de velocidade nula corresponde com um grau de certeza suficiente à uma informação de velocidade nula emitida pelo membro de controle 4. - A fim de evitar toda deformação do sinal elétrico do estado em seu tratamento pela cadeia de detecção das frentes, produzida por um retorno intempestivo de um sinal emitido pelo micro-controlador, um mecanismo de hardware pe configurado. O nível de confiabilidade do mecanismo do hardware anti-retorno 12 aumenta a segurança.
A representação de um diodo nas Figuras é puramente simbólica. O mecanismo chamando anti-retorno é todo mecanismo de hardware impedindo uma informação elétrica parasita, produzida pelo processador 10, de gerar um sinal aceito pela cadeia de hardware independente. O sinal parasita sendo criado pelo processador 10, esse último se encontrando em modo comum no bloqueio de AVE. O processador poderá então às vezes gerar o comando de bloqueio e a inibição da cadeia de hardware independente, Não será necessário detalhar mais adiante as diferentes maneiras possíveis de realizar o mecanismo anti- retorno, os quais sendo conhecidos por conseguinte ou por menos fáceis de serem acionados por um especialista na matéria, conhecedor do estado da técnica à partir dos conhecimentos gerais de concepção de circuitos eletrônicos e de explicações que virão a ser dadas.
O dispositivo 2, ilustrado na Figura 1 por uma porta << ET >> lógica (hardware) faz a síntese de três informações a fim de autorizar ou não o bloqueio da coluna de direção do veículo. Uma primeira informação resultante da ordem de AvVvVAmInãaA do anás dm Lola demasia A A At o o : | * componente do software 8 de aquisição executada pelo processador 10. Uma segunda informação resulta da detecção dos frentes do sinal do estado pela V primeira cadeia de transmissão cuja natureza material é insensível aos defeitos dos softwares.
Um terceira informação resulta da qualificação da forma e da frequência do sinal pela segunda cadeia de transmissão cujos recursos de softwares permitem uma verificação elaborada da veracidade do estado do veículo de modo que ele seja comunicado pelo membro de controle 4. O dispositivo 2 poderá ser feito por meio de uma porta << ET >> puramente | eletrônica como representado na Figura 1. O dispositivo 2 poderá também combinar uma porta << ET >> puramente eletrônica como representado na Figura 2 com um tratamento de software executado pelo processador 15, O sistema ilustrado na Figura 2 é idêntico àquele ilustrado na Figura 1, - com exceção do processador 15 e de sua conexão ao dispositivo 2. i O processador 15 é diferente do processador 10, essencialmente no que ! concerne à sua configuração do software.
O processador 10 representado na Figura 1, compreende um componente de software de aquisição 8 disposto para receber a ordem de execução da ação de bloqueio sob forma numérica por via multiplexada, de maneira a elaborar diretamente o sinal elétrico de comando transmitido ao dispositivo 2. O processador 10 compreende de outra parte o componente do software 11 conectado ao disposítivo 2. Diferentemente, o processador 13 representado na Figura 2, compreende um componente de software de geração 13 conectado ao componente do software de aquisição 8, de modo a elaborar um sinal elétrico de comando transmitido ao dispositivo 2 que leva em conta o segundo sinal de controle transmitido pela segunda cadeia de transmissão.
O processador 15 compreende de outra parte um componente de software 14 idêntico ao componente de software 11, exceto que ele é conectado ao componente de software de geração 13 que combina assim o segundo sinal de controle com a ordem de execução para gerar o sinal de comando transmitido ao dispositivo 2. Apenas o tratamento do sinal proveniente da detecção das frentes não deverá ser um software.
O dispositivo 2 poderá ser feito de outras maneiras daquelas descritas sem fugir Ash AcInírita q& AacAaAAIA Na mrAGAmiA imensas Amianto AN AA | b poderá ser substituída por dois ou três reles (retransmissores) cuja cada uma das bobinas receba um dos sinais recebidos pelo dispositivo cujos contatos Í desenvolvidos em série, sendo conectados na saída do dispositivo 2. A saída do dispositivo 2 permite engrenar a etapa de comando 5 de um motor 7 5D que bloqueia a coluna pelo movimento de um parafuso 6. O sistema de acordo com a invenção permite aumentar a segurança do comando de bloqueio e apresente várias vantagens técnico-econômicas: - ele utiliza uma saída padrão dos Freios UC para obter o sinal do estado do veículo parado; - ele é mais discriminante que um sistema baseado em um sinal << Tudo ou Nada >> , sendo efetivamente menos provável de ocorrer um curto circuito ] mesmo flutuando na reprodução das exatas características esperadas do sinal - do estado; - a separação de uma parte da verificação do sinal por uma cadeia eletrônica (detecção do hardware das frentes) feita independente do micro-controlador pelo mecanismo anti-retorno, permitindo evitar os modos comuns e de satisfação das exigências de segurança.
A gestão do suporte de uma parte da verificação do sinal pelo micro-controlador permite utilizar uma eletrônica relativamente simples, pouco onerosa e pouco complicada para a cadeia eletrônica independente (detecção do hardware das frentes). Esse suporte de uma parte do sinal pelo micro-controlador permite ainda um diagnóstico do estado do sinal vindo do freio UC. | "
b REIVINDICAÇÕES | 1. “SISTEMA ELÉTRICO DE VEÍCULO PARA EXECUTAR UMA AÇÃO DE ' MANEIRA SEGURA” , compreendendo um acionador (7) disposto para executar | uma ação quando um sinal elétrico de engrenagem é ativado, um processador fo) (10, 15) disposto para gerar um sinal elétrico de comando da referida ação, um dispositivo (2) disposto para ativar o sinal elétrico de engrenagem quando o sinal | elétrico de comando é gerado, caracterizado por compreender um membro de controle (4) disposto para gerar um sinal elétrico do estado tendo um valor alternativo que indique um estado do veículo permitindo executar a referida ação e tendo um valor contínuo que indica um estado do veículo não permitindo executar a referida ação, uma primeira cadeia totalmente material compreendendo ao menos um componente de hardware de detecção (1) - conectado entre o membro de controle (4) e o dispositivo (2) para gerar um primeiro sinal de controle que captura o valor do sinal do estado, uma segunda cadeia compreendendo ao menos um componente de software de qualificação (11, 14) conectado entre o membro de controle (4) e o dispositivo (2) para gera um segundo sinal de controle que captura o valor do sinal do estado, e por o dispositivo (2) ser disposto para ativar o sinal elétrico de engrenagem de modo | que o primeiro sinal de controle e o segundo sinal de controle recuperem cada um o valor do sinal do estado indicando o estado do veículo permitindo executar Í a referida ação.
2. “SISTEMA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o componente do hardware de detecção (1) ser disposto para gerar o primeiro sinal de controle por detecção de uma presença ou de uma ausência de variações do valor do sinal elétrico do estado, e o componente do software de qualificação (11, 14) ser disposto para gerar o segundo sinal de controle por qualificação de uma forma e/ou de uma frequência do sinal elétrico do estado em comparação com um sinal de referência.
3. “SISTEMA”, de acordo com as reivindicações | e 2, caracterizado por o componente do hardware (1) compreender um filtto de corte de baixas frequências.
4. “SISTEMA”, de acordo com as reivindicações 1,2 e 3, caracterizado por o Aaninanadar 7 AArMamMrIA“ÁAHAar 1164 masntar dennosta mars mamar (me emendas A dA
: 2/2 . modo a executar uma ação de bloqueio da coluna de direção e por o estado do veículo permitir executar a referida ação, sendo uma velocidade nula do veículo. Í 5. “SISTEMA”, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 e 4, caracterizado por o valor alternativo do sinal do estado ser sob forma de cubo e por o valor nulo contínuo do sinal do estado ser nulo.
6. “SISTEMA”, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5, caracterizado por | para gerar o sinal elétrico de comando, o processador (10, 15) compreender um componente do software de geração (3, 13) conectado à um componente do software de aquisição (8) disposto para receber uma ordem de execução da referida ação sob forma numérica.
7. “SISTEMA”, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o dispositivo ] (2) compreender uma porta eletrônica de conjunção do software compreendendo - uma primeira entrada conectado ao componente do hardware (1) para receber o | primeiro sinal de controle, uma segunda entrada conectada ao componente do software de qualificação (11) para receber o segundo sinal de controle, e uma terceira entrada conectada ao componente do software de geração (3) para receber o sinal de comando.
8. “SISTEMA” de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o componente do software de geração (13) ser conectado ao software de qualificação (14) de ! modo a gerar o sinal de comando caso o estado do veículo permitir, e por o | dispositivo (2) compreender uma porta de conjunção de software | compreendendo uma primeira entrada conectada ao componente do hardware (1) para receber o primeiro sinal de controle, e uma segunda entrada conectada ao componente do software de geração (13) para receber o sinal de comando,
9. “SISTEMA”, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 8, 7 e 8, caracterizado por a segunda cadeia compreender um mecanismo material anti- retorno (12) entre o membro de controle (4) e o processador (10, 15) que aloja o componente do software de qualificação (11, 14). |
| 1/2 Fig! 9 | | | h | : , 4 | | y | Í À 1 | | | | | ? 5
L | 6
A O R 3 ' EG] 7 |
: Ú 22 Fig. 2 7 9 PA | | | | Í | ? À | | | f ; É ; & )— ) í E — Ox - 3 8 (E) 7
: 1 ? RESUMO “SISTEMA ELÉTRICO DE VEÍCULO PARA EXECUTAR UMA AÇÃO DE : MANEIRA SEGURA" A invenção refere-se a um sistema elétrico incluindo um atuador (7) para executar uma ação quando um sinal de engrenagem é ativado, um processador (10) para gerenciar um sinal elétrico para controlar a ação, e um dispositivo (2) para ativar o sinal de engrenagem (interligação) elétrica quando o sinal de controle elétrico for ativado. No sentido de seguramente executar a ação, o sistema ainda inclui um membro de monitoramento (4) gerando um sinal de estado elétrico tendo um valor de alternância indicativo de um estado do veículo no qual a ação não poderá ser executada. Uma primeira cadeia compreende um : elemento de aparelho de detecção (1) conectado entre o membro de s monitoramento (4) e o dispositivo (2)) e uma segunda cadeia ainda compreendendo um componente do software de qualificação (11) conectado entre o membro de monitoramento (4) e o dispositivo (2) para gerar primeiro e segundo sinais de monitoramento, respectivamente, cada deles capturando o valor do sinal do estado indicando um estado do veículo capacitando a execução da ação.
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