BRPI0611738A2 - arranjo que tem um dispositivo de gravação - Google Patents

Abstract

ARRANJO QUE TEM UM DISPOSITIVO DE GRAVAçãO. A invenção refere-se a um arranjo (1) que compreende um dispositivo de gravação, em particular um tacógrafo (2) para um veículo motor, uma fonte de voltagem (3), que supre potência para o dispositivo de gravação, e um sensor (S), que transmite um sinal para ele, onde diferentes módulos (7, 8, 9, MEM) do dispositivo de gravação consomem energia e são concretizados de forma tal que sejam conectáveis e desconectáveis. De modo a se resolver, em particular, um problema de suprimento de voltagem relativamente instável, o objetivo da referida invenção é projetar um sistema cuja operação seja pouco afetada pelas oscilações de voltagem e interrupções e o qual não seja sobrecarregado por um suprimento de energia apenas instável. Para esta finalidade, vários módulos (7, 8, 9, MEM) são desconectáveis ou conectáveis, quando a voltagem de operação de suprimento de energia (U) for modificada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARRANJOQUE TEM UM DISPOSITIVO DE GRAVAÇÃO".

A invenção refere-se a um arranjo que tem um dispositivo degravação, em particular, tendo um tacógrafo para um veículo motor, tendouma fonte de voltagem a qual supre o dispositivo de gravação com potência,tendo um sensor o qual transmite um sinal para o dispositivo de gravaçãocom base no que o dispositivo de gravação armazena gravações, onde osvários módulos do dispositivo de gravação consomem potência e são proje-tados de modo a serem capazes de serem comutados para ligados e desli-gados.

Os arranjos do tipo mencionado no começo já foram mostradosno Regulamento da EEC 3821/85 - Equipamento de Gravação em Transpor-te Rodoviário. Estes dispositivos são operados por meio da bateria, a qual éprovida no veículo motor para operação de dispositivos elétricos. Uma vezque as mesmas condições em termos de estabilidade e segurança contrafalha não são satisfeitas com uma fonte de potência tais como aquelas asquais uma conexão com cabo elétrico satisfaz, um dispositivo de gravaçãodeve ter medidas em particular para flutuações de voltagem ou uma falhacompleta do suprimento de potência, de modo que as gravações prévias nãosejam perdidas ou mesmo um defeito o dispositivo não ocorra a cada ocor-rência relativamente freqüente dessas irregularidades. Mais ainda, é desejá-vel que mesmo quando houver flutuações bastante extensivas da voltagemde operação, não apenas as gravações prévias sejam retidas, mas, também,o modo de gravação seja retido por tanto quanto possível. Contudo, alémdisto, é necessário levar em consideração o fato que a bateria de veículo desuprimento de potência não é pretendida para garantir primariamente o fun-cionamento do dispositivo de gravação, mas, acima de tudo, tem que garan-tir o funcionamento do veículo motor. Portanto, em particular no caso no qualuma bateria está se tornando exaurida, o dispositivo de gravação, como umacarga de potência intensiva, não deve sobrecarregar o circuito de potênciaenfraquecido.

Tendo em vista estes vários problemas, à invenção foi dado oobjetivo de desenvolvimento de um arranjo do tipo mencionado no começo,de forma tal que, por um lado, as flutuações de voltagem e interrupções nosuprimento de potência afetem a operação do arranjo no menor grau possí-vel e, por outro lado, um suprimento de potência o qual é apenas instávelnão seja carregado excessivamente pelo arranjo.

Este objetivo é obtido de acordo com a invenção por meio de umarranjo de acordo com a Reivindicação 1. As sub-reivindicações incluem de-senvolvimentos vantajosos da invenção.

A vantagem em particular da invenção é que, por um lado, nocaso de uma flutuação na voltagem de operação, por exemplo, uma quedana referida voltagem abaixo de um valor de limite definido, os módulos dodispositivo de gravação são comutados para desligados e, desta forma, aoperação do dispositivo de gravação não carrega adicionalmente o supri-mento de potência instável. Além disso, uma comutação para desligado a-penas de alguns de todos os módulos do dispositivo de gravação tem a van-tagem que funções particularmente importantes podem ser mantidas. Destaforma, um dispositivo de gravação de acordo com a invenção pode continuara função de gravação real por tanto quanto possível, com apenas um con-sumo de potência baixo, mesmo se a voltagem de operação cair. Ao mesmotempo, no caso de uma sobrevoltagem, a qual freqüentemente pode sercausada por circunstâncias externas, no caso de um veículo motor, algunsdos módulos podem ser comutados para desligados, de modo que pelo me-nos os componentes particularmente sensíveis não sofram um defeito. Nocaso de uma queda na voltagem, é expediente comutar para desligadas ascargas de potência particularmente intensa dentre os módulos do dispositivode gravação, por exemplo, um módulo de exibição do dispositivo de grava-ção ou um sistema de iluminação para um visor ou elementos controladospor operador.

Neste contexto, é apropriado que, dentre os módulos cujos ní-veis de consumo de potência respectivamente difiram, os módulos os quaisestejam acima de um consumo de potência de limite específico sejam comu-tados para desligados, quando houver uma queda na voltagem de operação.Este um procedimento particularmente simples pode ser provido com exce-ções para os módulos, cuja operação é indispensável para as tarefas parti-cularmente importantes do dispositivo de gravação, por exemplo, o armaze-namento ou gravações. Em particular, pode ser expediente que faixas devoltagem específicas da voltagem de operação sejam atribuídas a modos deoperação específicos e os módulos sejam atribuídos a modos de operaçãoespecíficos, de modo que módulos os quais sejam atribuídos ao modo deoperação atual sejam comutados para ligados e módulos os quais não sejamatribuídos ao modo de operação atual sejam comutados para desligados.

Desta forma, a mudança do modo de operação ocorre com uma função dire-ta da voltagem de operação com uma otimização, de forma tal que, quandoa voltagem de operação cair abaixo de um valor de limite específico, os mó-dulos de operação os quais são mais econômicos em termos de consumo depotência sejam seqüencialmente ativados e, quando a voltagem de opera-ção subir, os modos de operação com consumo de potência mais intensivosejam ativados. Se a voltagem de operação subir além da voltagem de ope-ração normal, componentes eletrônicos específicos podem ser comutadospara desligados em um modo de sobrevoltagem. De modo que, neste con-texto, estados instáveis não ocorram devido a uma mudança freqüente domodo de operação, é apropriado que as faixas de voltagem as quais sãoatribuídas a modos de operação específicos sejam limitadas pelos valoresde limite de voltagem superior e inferior, cada um dos quais tendo um valordiferente, no sentido de uma histerese, para uma voltagem de subida e umavoltagem de queda, respectivamente. Por exemplo, isto pode significar que amudança do modo de operação quando a voltagem estiver subindo tem umvalor de limite de voltagem mais alto do que quando a voltagem estiver caindo.

Uma forma possível de comutação para desligados dos módulosquando houver uma voltagem de operação a qual esteja caindo abaixo deum valor de limite de voltagem específico é que o dispositivo de gravaçãocomute para desligado um módulo o qual seja concretizado como um micro-controlador. O microcontrolador também pode ser um que controle os pro-cessos centralmente. Neste contexto, é apropriado que, além do microcon-trolador, o dispositivo de gravação também tenha um relógio de sistema e,durante um modo inativo, no qual o microcontrolador não está ativo, transmi-te um comando de ativação para o microcontrolador em intervalos de tempoperiódicos, cujo comando de ativação põe o dispositivo de gravação em umpré-modo de economia de potência. Durante o pré-modo de economia depotência, o microcontrolador muda entre atividade breve e inatividade. Omicrocontrolador muda de inatividade para atividade iniciada por um pulsode ativação a partir de um relógio de sistema. O programa de sistema mudapara o pré-modo de economia de potência se condições específicas se apli-carem por um período de tempo específico, em particular se não houver ummodo de viagem do veículo e nenhuma ação controlada por operador ocor-rer. Por um lado, é possível, desta forma, obter uma economia considerávelna potência e, por outro lado, é possível manter as funções essenciais dodispositivo de gravação com apenas uma atividade em etapas do microcon-trolador. Durante as fases da atividade do microcontrolador, é apropriadoque o último realize apenas tarefas as quais se adéqüem a critérios de ne-cessidade específicos ou tenham uma prioridade correspondentemente alta,e o referido microcontrolador deixa as tarefas de baixa prioridade não pro-cessadas com o objetivo de poupar potência. Após as tarefas de alta priori-dade terem sido realizadas, é apropriado que o microcontroiador vá para omodo inativo, desde que a voltagem de operação esteja acima de um valorde limite de voltagem específico. A mudança para o modo inativo vantajo-samente pode ser dependente de condições adicionais, as quais incluem: osistema de ignição do veículo motor está comutado para desligado, não háuma comunicação com um dispositivo de teste ou um dispositivo de diagnós-tico em interfaces de diagnóstico externas, não há pulsos chegando a partirdo transmissor de sinal de movimento, o suprimento de voltagem do trans-missor de sinal de movimento é satisfatório, não há uma exibição de evento(por exemplo, exibição de falhas), nenhuma placa de dados está sendo pro-cessada, conclusão de gravações de dados (processo de escrita / apaga-mento em uma memória), a voltagem de operação está dentro da especifi-cação do tacógrafo, o alojamento do tacógrafo não está aberto, o tacógrafonão está em um modo de operação para inspeção ou manutenção, avalia-ção de atividades de acordo com EEC 3821/85 está concluída (por exemplo,regra de três minutos, regra de 120 s, conforme pela EEC 3821/85), um pro-cesso de impressão de uma impressora atuada está terminado ou um pro-cesso de transferência (download) está terminado.

Se um comando de microcontrolador "Power Down" ("Desliga-mento") for emitido no modo de economia de potência, um laço principaldeste modo de operação permanece neste ponto, e continua a partir dali,após o comando de ativação. O modo de economia de potência pode serinterrompido, quer dizer, pode-se sair dele por uma reinicialização de hard-ware ou uma interrupção (interrupção externa rápida). Esta interrupção podeser expediente para: uma ignição comutada para ligadar, um pulso de reló-gio a partir do relógio de sistema, uma ativação de qualquer tecla desejada,abertura do alojamento, uma queda na voltagem de operação do sensor,sinais do sensor, uma queda na voltagem de operação do tacógrafo.

É apropriado mudar para o pré-modo de economia de potênciase a voltagem de operação for tão alta que não haja risco de perda de dadosnão protegidos. Quando a voltagem é excessivamente baixa, o microcontro-lador preferencialmente é comutado para o estado ativo, uma vez que o úl-timo então pode determinar, mais precisamente, o tempo em que a voltagemde operação desaparece e pode fazer com que este tempo seja armazena-do. Após uma nova partida do sistema, este armazenamento então pode serum ponto de referência para o programa operacional para determinar seuma entrada com falha deve ser feita na memória.

As tarefas de alta prioridade do microcontrolador durante o pré-modo de economia de potência podem incluir, vantajosamente, o armaze-namento de dados gravados em uma memória interna do dispositivo de gra-vação. A memória interna vantajosamente pode apenas armazenar tempora-riamente estes dados, em particular se o armazenamento final fosse paraser feito através de uma interface para uma memória externa e este proces-so fosse para levar um tempo relativamente longo.Quando a voltagem de operação cai mais abaixo de um valor delimite de voltagem específico relativamente baixo, é expediente que o dispo-sitivo de gravação mude de um modo de operação normal para um modo desalvamento, no começo do que cada um dos módulos individuais realizauma proteção de dados e, após a conclusão da proteção de dados, sinalizaque a proteção de dados está concluída. A vantagem desse feedback estáno fato que o modo de salvamento pode ser iniciado sem perda de dados, eo tempo da sinalização pode ser definido como o tempo em que o suprimen-to de voltagem é interrompido. A mudança para o modo de segurança adi-cionalmente limita a operação do dispositivo de gravação, de modo que oconsumo de potência do dispositivo de gravação seja reduzido.

A invenção será explicada em maiores detalhes, abaixo, comreferência aos desenhos e por meio de uma modalidade de exemplo especí-fica, em nome de esclarecimento. Nos referidos desenhos:a figura 1 é uma ilustração esquemática de um arranjo de acordocom a invenção,

a figura 2 é uma ilustração esquemática do método implementa-do em software de funcionamento de um arranjo de acordo com a invenção,e

a figura 3 é uma ilustração da dependência dos modos de ope-ração da voltagem de operação ao longo do tempo.

A figura 1 mostra um arranjo 1 que tem um tacógrafo 2, um sen-sor S, uma fonte de voltagem 3, uma rede de área de controlador (CAN),uma transmissão 4 e uma placa de dados 5. O tacógrafo 2 recebe sinais dosensor S, o qual converte uma velocidade de rotação η de componentes datransmissão 4 em uma forma de sinal. Um microcontrolador MC avalia ossinais da velocidade de rotação η e os transmite para uma memória internaMEM do tacógrafo 2.

O tacógrafo 2 tem, em um lado dianteiro 6, um módulo de exibi-ção 7, dois módulos de manutenção de placa 8 nos quais as placas de da-dos 5 podem ser inseridas, um módulo de iluminação 9 para ilustração domódulo de exibição 7 e um módulo de suprimento de potência 10 e um mó-dulo de impressão 11.0 módulo de suprimento de potência 10 conecta ouinterrompe as caracterizações entre os módulos (7, 8, 9, MEM) e a fonte depotência 3 pela atuação do microcontrolador.

A figura 2 mostra uma ilustração esquemática dos vários modosde operação SO - S2.6 e as mudanças possíveis com as condições (COO) -(C41) ou eventos E os quais são necessários para eles. Começando a partirde um suprimento de potência interrompido (E: Potência Desligada), o modode operação muda com a comutação para ligado do tacógrafo 2 (E: PotênciaSuprida) para um modo de operação inativo SO. O modo de operação inativoSO é caracterizado pelo microcontrolador MC, o qual não é comutado paraum estado ativo. Se1 após a comutação para ligado, a voltagem de operaçãoU exceder a um valor de limite específico (E: (COO)), o dispositivo de grava-ção mudará do modo de operação inativo SO para o modo de inicializaçãoS1. Neste modo, nenhuma gravação de dados ocorre, de modo que qual-quer queda de voltagem não é crítica. Quando a inicialização está completa-da (E: (C10)), o dispositivo de gravação muda para um modo de segurançaS2.0 durante o que a voltagem de operação ainda pode estar em uma faixanão segura e a operação conseqüentemente é restrita, sem um armazena-mento de dados ocorrer. Se a voltagem de operação se estabilizar e se ex-ceder a um valor de limite específico, o dispositivo de gravação mudará parao modo de preparação de segurança S2.1, durante o qual cargas de potên-cia relativamente grandes continuam a ser comutadas para desligadas, maso armazenamento de dados já ocorre. Se a voltagem de operação U excedera um valor de limite relativamente alto adicional, o dispositivo de gravaçãomudará para o modo normal S2.2, no qual todos os módulos do arranjo ado-tam uma operação normal. Se uma sobrevoltagem ocorrer, o dispositivo degravação mudará para o modo de sobrevoltagem S2.6, durante o qual, demodo a se evitarem danos, a operação é restrita, de modo que certos com-ponentes sejam desconectados da fonte de voltagem 3. Neste contexto, ascargas pesadas são acima de tudo desconectadas da voltagem, uma vezque a perda de potência no dispositivo, de outra forma, excede a valorescríticos e danos devido ao calor poderiam ocorrer.Se, começando do modo normal S2.2, uma queda de voltagemabaixo de um valor de limite de voltagem específico ocorrer, o dispositivo degravação mudará para o modo de preparação de segurança S2.1 e, quandoa queda de voltagem for continuada, ele primeiramente mudará para o modode segurança S2.0, após um feedback positivo relativo à proteção de dadosestar presente, e quando houver uma queda de voltagem adicional, umamudança para o modo inativo SO ocorrerá. Começando a partir do modonormal S2.2, o dispositivo vai para o pré-modo de economia de potênciaS2.3, se todos os módulos os quais foram chamados sinalizarem prontidãopara isso. Assim que esta condição de prontidão não é mais satisfeita, o sis-tema muda de volta para o modo normal S2.2. Uma condição essência paraprontidão é proteção de dados. Assim que a prontidão para pré-modo deeconomia de potência está presente, o sistema muda em uma seqüênciaperiódica cronologicamente entre o modo inativo SO e o pré-modo de eco-nomia de potência S2.3. A mudança do modo inativo SO e o pré-modo deeconomia de potência S2.3 ocorre aqui por meio de um comando de ativa-ção WUP, o qual um relógio de sistema CLK transmite em uma base regularpara o microcontrolador MC e, assim, requisita que o último mude para opré-modo de economia de potência S2.3.

A figura 3 mostra a título de exemplo um perfil de voltagem plo-tado ao longo do tempo e mudanças dos modos de operação, as quais sãodisparadas respectivamente com base na transgressão para cima ou parabaixo de valores de limite de voltagem específicos. Começando a partir domodo normal S2.2, a voltagem cai para um primeiro valor de limite de volta-gem USFPM1, como resultado do que uma interrupção de falha de voltagemé disparada no microcontrolador MC. A transgressão para baixo do valor delimite de voltagem USFPM1 cria uma mudança para o modo de preparaçãode segurança S2.1, durante o que cargas de potência relativamente grandesão comutadas para desligadas e uma proteção de dados ocorre. A quedaprogressiva na voltagem para um segundo valor de limite de voltagemUSFPM1 resulta em o dispositivo de gravação ir para o modo de segurançaS2.0, no qual a operação é restrita e uma proteção de dados não ocorre.Quando o valor de limite de voltagem URSS1 cai abaixo da voltagem de o-peração, o arranjo vai para o modo inativo SO, o qual cria uma desativaçãodo microcontrolador MC. A subida seguinte na voltagem de operação acimado valor de limite de voltagem URSS2 faz com que o dispositivo de gravaçãomude para o modo de operação de novo, em cujo caso o valor de limite devoltagem URSS2 está acima do valor de limite de voltagem URSS1, o queimpede uma mudança contínua, quando a voltagem de operação estiver emuma faixa de valor de limite. Este comportamento pode ser encontrado du-rante a subida quantidade acima e a queda abaixo do valor de limite de vol-tagem USFM1, o qual não cria uma mudança no modo de operação. Apenasa transgressão para cima da voltagem de operação acima de um valor delimite USFM2 cria uma mudança para o modo de preparação de segurançaS2.1. Da mesma forma, o comportamento de histerese também é evidentena seção subseqüente da gravação. O perfil subseqüente até o ponto emque o modo normal S2.2 é atingido corresponde, a princípio, ao comporta-mento do arranjo de gravação o qual já foi descrito, em cujo caso é possívelclaramente ver que a mudança dos modos de operação é virtualmente de-pendente, exclusivamente, do nível da voltagem de operação, e a duraçãodos períodos pelos quais o sistema está nos modos de operação é controla-da por voltagem, de modo conforme. Finalmente, começando a partir domodo normal S2.2, a transgressão para cima de um valor de limite de volta-gem UOVM2 faz com que o arranjo mude para o modo de sobrevoltagemS2.6 e módulos específicos sejam desconectados do suprimento de voltagem.

Claims (12)

1. Arranjo (1) que tem um dispositivo de gravação, em particulartendo um tacógrafo (2) para um veículo motor, que tem uma fonte de volta-gem (3), a qual supre potência para o dispositivo de gravação, que tem osensor (S), o qual transmite um sinal para o dispositivo de gravação, combase no que o dispositivo de gravação armazena gravações, onde váriosmódulos (7, 8, 9, MEM) do dispositivo de gravação consomem potência esão projetados de modo a serem capazes de serem comutados para desli-gados e ligados, caracterizado pelo fato de o arranjo ser concretizado demodo que, caso haja uma mudança na voltagem de operação (U) do supri-mento de potência, vários dos módulos (7, 8, 9, MEM) sejam comutados pa-ra desligados ou ligados.

2. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de os vários módulos (7, 8, 9, MEM) terem taxas de consumo deenergia diferentes e os módulos (7, 8, 9, MEM), os quais estejam acima deum consumo de potência de limite específico, serem comutados para desli-gados, quando houver uma queda na voltagem de operação (U).

3. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de faixas de voltagem específicas da voltagem de operação (U)serem modos atribuídos de operação específicos (S0 a S2.6), os módulos(7, 8, 9, MEM) serem atribuídos aos modos de operação específicos (S0 aS2.6) e os módulos (7, 8, 9, MEM), os quais são atribuídos ao modo de ope-ração SO atual serem comutados para ligados e os módulos (7, 8, 9, MEM)os quais não são atribuídos ao modo de operação atual (SO) serem comuta-dos para desligados.

4. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de as faixas de voltagem as quais são atribuídas a modos de ope-ração específicos (S0 a S2.6) serem limitadas por valores de limite de volta-gem superiores e inferiores, cada um dos quais tendo um valor diferente, nosentido de uma histerese, para uma voltagem de subida e uma voltagem dequeda, respectivamente.

5. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o dispositivo de gravação ter um microcontrolador (MC) e umrelógio de sistema (CLK) como um módulo (7, 8, 9, MEM) e, em um modointerativo de economia de potência (SO) o microcontrolador (MC) não estarativo, e, durante o modo inativo (SO) o relógio de sistema (CLK) transmitirpara o microcontrolador (MC), em intervalos de tempo periódicos, um co-mando de ativação (WUP), o qual põe o dispositivo de gravação em um pré-modo de economia de potência (S2.3) durante o qual o microcontrolador(MC) está ativo.

6. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de, quando o dispositivo de gravação está no modo inativo (S0), eleser mudado do modo inativo (SO) para o pré-modo de economia de potência(S2.3) por uma queda na voltagem de operação (U).

7. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracteri-zado pelo fato de, após a voltagem de operação (U) ter sido comutada paraligada, o dispositivo de gravação primeiramente mudar para o modo inativo (S0).

8. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 5, 6 ou 7 caracteri-zado pelo fato de o dispositivo de gravação ser conectado a um sistema deignição para um veículo motor e, após o sistema de ignição ser comutadopara desligado, o dispositivo de gravação primeiramente verificar se as con-dições para uma mudança para o modo inativo (SO) são encontradas, e mu-dar para o modo inativo (SO) se as condições forem satisfeitas.

9. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 5, 6, 7 ou 8, carac-terizado pelo fato de no pré-modo de economia de potência (S2.3) o micro-controlador (MC) realizar tarefas as quais atendem a critérios de necessida-de específicos, e ir para o modo inativo (SO) quando a realização das tarefasfor concluída (E: (C40)).

10. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de o armazenamento de dados gravados em uma memória internado dispositivo de gravação atender aos critérios de necessidade.

11. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de, quando a voltagem de operação (U) cair abaixo de um valor delimite de voltagem específico, o dispositivo de gravação mudar de um modode operação normal (S2.2) para um modo de salvamento (S2.4), no começodo qual os módulos individuais (7, 8, 9, MEM), cada um, realizam uma prote-ção de dados e, após a proteção de dados ter sido concluída, sinalizam quea proteção de dados está concluída.

12. Arranjo (1), de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de após os módulos de proteção de dados (7, 8, 9, MEM) teremsinalizado que a proteção de dados está concluída, o dispositivo de grava-ção gravar a conclusão da proteção de dados como o tempo de interrupçãodo suprimento de voltagem (10) e mudar para um modo de segurança(S2.0).