ES2308713T3 - Sistema de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Sistema de seguridad (100) para los pasajeros de un vehículo con un mecanismo de mando (10) y con sensores (6) dispuestos alejados del mecanismo de mando (10) que están unidos al mecanismo de mando (10) mediante conductos, asimismo, el sistema de seguridad (100) comprende elementos para la evaluación de los sensores (6) y los conductos hacia los sensores (6), caracterizado porque estos elementos son elementos de medición de corriente, asimismo, los elementos de medición de corriente aplican sobre los conductos y los sensores una corriente de evaluación, porque un área de medición para una medición de corriente, de la corriente de evaluación, se regula a través de una primera fuente de corriente de referencia (8) regulable, asimismo, la primera fuente de corriente de referencia (8) comprende múltiples segundas fuentes de corriente de referencia (8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5), y porque el sistema de seguridad (100) comprende dispositivos de conmutación (8.1S, 8.2S, 8.3S, 8.4S) con los cuales las fuentes de corriente de referencia (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) pueden ser accionadas individualmente para la regulación del área de medición.
Description
Sistema de seguridad.
La presente invención comprende un sistema de
seguridad acorde al término genérico de la reivindicación 1.
Se conoce un sistema de seguridad, por ejemplo,
por el ensayo de W. Suchowerskyj "Evolution en matiere de
detecteurs de choc" (evolución en materia de detectores de
choque) en 1141 Ingenieurs de l'Automobile (1982) Nº. 6, páginas 69
a 77, París. El sistema de seguridad comprende un análisis sensorial
con múltiples sensores, al menos un mecanismo de mando y múltiples
elemento de retención, por ejemplo, airbags y/o tensores del
cinturón de seguridad. El análisis sensorial de un sistema de
seguridad de este tipo sirve para la detección y evaluación de una
situación de accidente. A partir de los datos obtenidos se
determinan los momentos para accionar los elementos de retención
adecuados. Hoy son usuales los sensores de aceleración, pero también
los sensores de tasa de giro y los sensores de presión. Estos
sirven para la medición de la aceleración, la tasa de giro o una
intrusión en el vehículo, en los diferentes ejes, y con ello, para
el reconocimiento del desarrollo y la gravedad de un accidente. Los
sensores pueden, a su vez, estar dispuestos en un mecanismo de mando
central o también como componente externo dispuesto en el área
frontal o en las áreas laterales del vehículo. Como en todos los
componentes de un sistema de seguridad, la supervisión de estos
adquiere una importancia decisiva en lo que respecta a la seguridad
y la disponibilidad de todo el sistema de seguridad. Sólo si se
asegura que el análisis sensorial trabaja sin errores, el sistema
de seguridad puede desplegar su efecto de protección previsto. Los
sensores externos están usualmente unidos a un mecanismo de mando
mediante un conducto de 2 hilos. Estos suministran a los sensores
la energía eléctrica del mecanismo de mando y también sirven para
la transmisión de los datos digitales de los sensores al mecanismo
de mando. Para ello, los datos de los sensores se transmiten
preferentemente seriados, como valores de corriente. La supervisión
de tales sensores externos adquiere, a su vez, una importancia
especial, dado que, en el caso de un arnés de cables dispuesto en un
vehículo, siempre se debe contar con cortocircuitos o
interrupciones. La supervisión por un lado debe proteger los
componentes electrónicos, es decir, especialmente en el caso de
cortocircuitos a masa o a tensión de batería. Por otro lado, es
importante, sobre todo en el caso de componentes externos, reconocer
con la mayor exactitud posible la causa real de la falla, para
poder llevar a cabo la reparación en el taller de manera rápida y
económica. En las supervisiones usuales hoy se realiza una medición
análoga de la tensión en el conducto de alimentación. De ese modo
se pueden reconocer cortocircuitos a masa o a batería, porque
entonces el potencial se desvía de la tensión de alimentación
normal de los sensores externos (por ejemplo, 6V). Pero si el sensor
externo no envía datos, tampoco se puede decir de manera unívoca si
esto se debe a la interrupción de línea o a causa de un defecto
interno en el sensor. Con los procedimientos usuales hasta ahora, es
decir, la medición de la tensión en el suministro de los sensores
externos, se pueden reconocer determinados patrones de error. Si el
sensor periférico no envía más datos, se lleva a cabo el diagnóstico
acorde al siguiente esquema: Medición de la tensión en el
suministro. Si ésta se encuentra claramente debajo del nivel de
alimentación nominal de los sensores, esto indica un cortocircuito
a masa. Pero si el potencial se encuentra por encima del umbral, la
alimentación del sensor se desconecta y se realiza una nueva
medición. Ahora el suministro debería estar libre de potencia. Si
en este caso de todos modos se puede medir una tensión, esto indica
un cortocircuito en la batería. Si no se puede medir ninguna
tensión, se concluye que la causa de la falla del sensor es una
interrupción de línea o un defecto del sensor. Este tipo de
diagnóstico permite, esencialmente, clasificar tres patrones de
error: Cortocircuito a masa, cortocircuito a batería, interrupción
de línea o sensor con defecto interno. Mientras los dos primeros
tipos de fallas se pueden asignar unívocamente al arnés de cables
del vehículo, esto no es posible sin más en la tercera categoría de
fallas. Si esta falla está registrada en la memoria de fallas, en
el taller se debe determinar, mediante pruebas, si la falla se debe
buscar en el arnés de cables del vehículo o en el sensor mismo.
Pero esto lleva mucho tiempo y es costoso.
Por la memoria EP 0 421 573 A2, acorde a este
tipo, se conoce un circuito conmutador de accionamiento con tres
sensores de choque. Un diagnóstico del circuito se obtiene a través
de la comparación de tensiones a través del circuito conmutador y
mediante los efectos que tienen un incremento de la tensión de
alimentación y/o el accionamiento de múltiples reductores de
corriente conectados en el circuito conmutador. Por el sumario de
la patente japonesa JP 2005 00 9924 se conoce una conmutación de
diagnóstico para un sensor de temperatura. En ella, el sensor de
temperatura se conecta a través de una resistencia a la masa y se
supervisa la señal de salida del sensor de temperatura. Por el
sumario de la patente japonesa JP 03028046 se conoce una supervisión
a bordo con una función de diagnóstico para un circuito conmutador
de sensor. A su vez, una resistencia está conectada en paralelo al
circuito conmutador eléctrico del sensor. A su vez, se supervisa una
condición de modificación de tensión.
La presente invención posibilita un
reconocimiento más preciso y rápido de la causa de la falla y por
ello puede contribuir a una reducción de esfuerzos y costos de las
reparaciones. Esto se posibilita dado que el sistema de seguridad
comprende elementos para la evaluación de los sensores y los
conductos que conducen a los sensores. Estos elementos comprenden
elementos de medición de corriente que aplican una corriente de
evaluación sobre los conductos y los sensores. La corriente de
evaluación también fluye a través de una resistencia conectada en
serie al sensor y allí provoca una caída de tensión que se amplifica
en un dispositivo amplificador y se evalúa en un mecanismo de
mando.
La presente invención se representa a
continuación con referencia a los dibujos. La figura muestra una
pantalla de esqueleto modular de un sistema de seguridad.
A continuación, se describe la invención en
mayor detalle con referencia al ejemplo de ejecución representado
en el dibujo. La figura muestra una pantalla de esqueleto modular de
la construcción principal de una denominada interfaz PAS (PAS =
Peripheral Acceleration Sensor o sensor de aceleración periférico)
100. La interfaz 100 comprende un primer módulo funcional, también
denominado lógica SPI 1 (SPI = Serial Peripheral Interface o
interfaz periférica serial) unida a un mecanismo de mando 10. Para
una mayor claridad, este módulo funcional 1 y el mecanismo de mando
10 están representados varias veces en la figura 1. El módulo
funcional 1 está unido a la etapa de excitación 2 de una etapa
final 3. Además, el módulo funcional 1 está unido a la salida de
una conexión de amplificación 7. Finalmente, el módulo funcional 1
está unido a la fuente de corriente de referencia 8 que consiste en
múltiples fuentes de corriente de referencia 8.1, 8.2, 8.3, 8.4,
8.5. Una salida de la etapa final 3 está unida al sensor 6 a través
de una resistencia 5 y, a través de otra resistencia 4, a la
entrada no inversora del dispositivo amplificador 7. Esta entrada
también está unida a una conexión de la fuente de corriente de
referencia 8.1, cuya segunda conexión se encuentra en la masa.
Además, la entrada no inversora del dispositivo amplificador 7 está
unida con, respectivamente, un polo de los elementos de conmutación
8.1S conectados en serie con las fuentes de corriente de referencia
8.2, 8.3, 8.4, 8.5. La entrada inversora del dispositivo
amplificador 7 está unida al punto de unión entre la resistencia 5 y
el sensor 6. Además, la salida del dispositivo amplificador 7 está
unida a un módulo funcional 9. La alimentación de los sensores
externos 6 es llevada a cabo por el mecanismo de mando, a través de
un conducto de 2 hilos. Los datos se transmiten en forma de
impulsos de corriente. A este fin está prevista una interfaz de
corriente. El sensor 6 aplica la corriente de datos binaria en
forma de impulsos de corriente. Para ello, en el sensor 6 se conecta
un reductor de corriente constante que incrementa la corriente en
el conductor hacia el mecanismo de mando. Si este reductor de
corriente eleva la corriente total más allá del requerimiento básico
del sensor 6, esto es detectado. Para ello es necesario,
naturalmente, conocer el requerimiento básico del sensor 6. La
medición de la corriente se lleva a cabo en caras del mecanismo de
mando a través de una resistencia de medición (resistencia 5).
Mediante el dispositivo amplificador 7, preferentemente, un
amplificador operacional, puede determinarse una caída de tensión a
través de la resistencia 5. Si la corriente aumenta por encima de la
carga básica del sensor 6, a través del circuito
Schmitt-Trigger (comparador con histéresis)
incorporado en el dispositivo amplificador 7 se reconoce y, de ese
modo se decodifica, la corriente de datos serial transmitida en
forma de impulsos de corriente. Los múltiples sensores 6
diferentes, con su respectivo requerimiento básico, tiene como
consecuencia que la resistencia 5 utilizada para la medición de
corriente se deba poder adaptar al consumo total de corriente del
sensor 6. Mientras que para ello en los sistemas de seguridad viejos
estaban previstas resistencias de medición, en los nuevos sistemas
de seguridad éstas están integradas y son programables. A su vez,
el área de medición puede ser ventajosamente regulada en pasos de
aproximadamente 3 mA, en el área de aproximadamente 3 mA a 30 mA.
En los sistemas de seguridad usuales hasta ahora, la salida de un
amplificador de corriente está unida a un circuito lógico que
recibe la corriente de datos serial. En este caso, son separados y
preparados los datos y las informaciones de pasos, de modo
correspondiente al frecuentemente usado código manchester. Para la
medición de la corriente en el suministro, sólo debe poder ser leída
por el mecanismo de mando la salida del dispositivo amplificador 7.
Para ello, la salida del dispositivo amplificador se conduce a un
registro que puede ser leído a través de un mando SPI (módulo
funcional 1). Si ahora se desea llevar a cabo una medición de la
corriente para reconocer una eventual interrupción de línea, se
selecciona habitualmente el área de medición más sensible, en este
caso, 3 mA. En el caso de una tensión de alimentación conectada se
puede determinar ahora si, a través de un sensor externo 6, fluye
una corriente mayor a 3 mA. Si no es el caso, se puede concluir que
se trata de una interrupción de línea. Si la corriente fluye,
entonces el arnés de cables está intacto hasta el sensor 6 y la
falla se debe suponer del lado del sensor 6. A través de una orden
de mando del módulo funcional 1 a la etapa de excitación 2 se
acciona la etapa final 3 y se conecta y desconecta libremente el
sensor 6. Un flujo de corriente a través de la resistencia 5
conectada en serie al sensor 6 genera una caída de tensión
conducida al dispositivo amplificador 7 a través de la resistencia
4. La tensión se amplifica y evalúa en un dispositivo amplificador
7 que comprende un Schmitt-Trigger. La salida se
activa si la corriente supera un umbral predeterminado. La señal se
conduce luego al módulo funcional 9 (lógica PAS) que decodifica la
corriente de datos. El área de medición de la medición de corriente
se puede regular a través de una fuente de corriente de referencia
8 regulable.
La fuente de corriente de referencia 8 consiste
en cuatro fuentes de corriente de referencia individuales que sólo
se pueden conectar accionando los dispositivos de conmutación 8.1S,
8.2S, 8.3S, 8.4S, 8.5S. De este modo, se cubren un total de 16
diferentes áreas de medición en el área de 3 mA a 20 mA. Para que el
mecanismo de mando 10 pueda medir el consumo de corriente de sensor
6, sólo debe poder ser leída por un registro SPI (módulo funcional
1) la salida del dispositivo amplificador 7. En este caso, un bit
puesto indica que la corriente en el suministro se encuentra por
encima o por debajo de un umbral predeterminado. La altura del
umbral puede ser regulada de manera simple, seleccionando el área de
medición del dispositivo amplificador 7.
Claims (4)
1. Sistema de seguridad (100) para los pasajeros
de un vehículo con un mecanismo de mando (10) y con sensores (6)
dispuestos alejados del mecanismo de mando (10) que están unidos al
mecanismo de mando (10) mediante conductos, asimismo, el sistema de
seguridad (100) comprende elementos para la evaluación de los
sensores (6) y los conductos hacia los sensores (6),
caracterizado porque estos elementos son elementos de
medición de corriente, asimismo, los elementos de medición de
corriente aplican sobre los conductos y los sensores una corriente
de evaluación, porque un área de medición para una medición de
corriente, de la corriente de evaluación, se regula a través de una
primera fuente de corriente de referencia (8) regulable, asimismo,
la primera fuente de corriente de referencia (8) comprende
múltiples segundas fuentes de corriente de referencia (8.1, 8.2,
8.3, 8.4, 8.5), y porque el sistema de seguridad (100) comprende
dispositivos de conmutación (8.1S, 8.2S, 8.3S, 8.4S) con los cuales
las fuentes de corriente de referencia (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) pueden
ser accionadas individualmente para la regulación del área de
medición.
2. Sistema de seguridad acorde a la
reivindicación 1, caracterizado porque está prevista una
etapa final (3) que se puede accionar, para el suministro de
energía del sensor (6).
3. Sistema de seguridad acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al sensor
(6) le está conectada en serie una resistencia (5).
4. Sistema de seguridad acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
previsto un dispositivo amplificador (7) para amplificar la caída
de tensión originada en la resistencia (5).
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