ES2864864T3

ES2864864T3 - Sistema de diagnóstico para un controlador

Info

Publication number: ES2864864T3
Application number: ES14751817T
Authority: ES
Inventors: Robert Schlipf; Johnathan Rassi; Nathan Virkler
Original assignee: Headsight LLC
Current assignee: Headsight LLC
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2034-02-12
Also published as: EP2956851B1; BR112015019262B8; WO2014127046A1; US20150377945A1; CA2900994C; EP2956851A1; EP2956851A4; BR112015019262B1; CA2900994A1; US10222410B2; BR112015019262A2

Abstract

Una máquina móvil (10), que comprende: un primer sensor (14) y un segundo sensor (14), cada uno configurado para detectar un parámetro cuando funciona la máquina móvil (10), y teniendo cada uno de los sensores primero y segundo (14) una pluralidad de conductores (A, B, C) acoplados al mismo, y en la que el primer sensor (14) está configurado para generar una primera señal de sensor en función del parámetro detectado, y el segundo sensor (14) está configurado para generar una segunda señal de sensor en función del parámetro detectado; un controlador (20) acoplado eléctricamente a cada uno de los sensores primero y segundo (14), estando el controlador (20) configurado para recibir y procesar las señales de sensor primero y segundo generadas; y una interfaz de controlador (18) acoplada eléctricamente entre el controlador (20) y cada uno de los sensores primero y segundo (14), caracterizada porque la interfaz de controlador (18) tiene un modo de prueba en la que durante el modo de prueba la interfaz de controlador (18) está configurada para: (a) comunicar selectivamente una primera señal de prueba a uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14), comunicando selectivamente la interfaz de controlador (18) al controlador (20) una primera señal característica devuelta generada por el primer sensor (14), devolviéndose la primera señal característica devuelta a la interfaz de controlador (18) en al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14), y en la que el controlador (20) está configurado para diagnosticar el al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14) en función de la primera señal característica devuelta; y (b) comunicar selectivamente una segunda señal de prueba a uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14), comunicando selectivamente la interfaz de controlador (18) al controlador (20) una segunda señal característica devuelta generada por el segundo sensor (14), devolviéndose la segunda señal característica devuelta a la interfaz de controlador (18) en al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14), y en la que el controlador (20) está configurado para diagnosticar el al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14) en función de la segunda señal característica devuelta.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de diagnóstico para un controlador

Antecedentes

En muchas máquinas móviles, se proporcionan numerosos sensores y arneses de cables. A medida que aumenta el tamaño y la complejidad de la máquina, la necesidad de altos niveles de tiempo de actividad y resolución rápida de problemas se vuelve cada vez más valiosa. El coste de funcionamiento de máquinas puede ascender a cientos de dólares por hora, sin incluir costes de operario o técnico. Máquinas agrícolas, tales como cosechadoras, son solo un ejemplo de tales máquinas móviles.

Hay muchas causas potenciales de fallo de cableado. Por ejemplo, falta de control de calidad en la producción, o desgaste a partir del uso o a partir del paso por encima de residuos (tales como material de cultivo durante operaciones de cosecha, por ejemplo), malas técnicas de instalación, etc. Cualquiera de estos puede provocar una degradación o fallo del sistema de control.

Los controladores actuales tienen cierta capacidad de diagnóstico de cableado/sensor. Por ejemplo, si se interrumpe la trayectoria de señal a un sensor, el controlador puede indicar “Error - tensión de sensor izquierdo por debajo de lo normal”. Otros ejemplos de identificadores de modo de fallo (FMI) típicos de la especificación SAE J1939-73 para definir mensajes para lograr servicios de diagnóstico se identifican a continuación:

0 - Datos válidos pero por encima de un intervalo de funcionamiento normal

1 - Datos válidos pero por debajo de un intervalo de funcionamiento normal

2 - Datos erráticos, intermitentes o incorrectos

3 - Tensión por encima de lo normal, o en cortocircuito con respecto a alta fuente

4 - Tensión por debajo de lo normal, o en cortocircuito con respecto a baja fuente

5 - Corriente por encima de lo normal o circuito abierto

6 - Corriente por debajo de lo normal o circuito con puesta a tierra

7 - Sistema mecánico que no responde o fuera de ajuste

8 - Período o anchura de pulso o frecuencia anormal

9 - Tasa de actualización anormal

10 - Tasa de cambio anormal

11 - Código de fallo no identificable

12 - Dispositivo inteligente defectuoso

13 - Fuera de calibración

Si bien esta información es útil para identificar el tipo de fallo que se ha producido, está lejos de completarse y no identifica específicamente dónde se ha producido el fallo u otra información que conduzca a una resolución efectiva. Por consiguiente, existe la necesidad de capacidades de diagnóstico a bordo que identifiquen de manera tanto rápida como precisa el fallo y que se presenten al operario o técnico de una manera que conduzca a una resolución efectiva. El documento US2012/078461 da a conocer un aparato de control de sensor para detectar anomalías en la trayectoria a lo largo de una línea de cableado. Se suministra una corriente de accionamiento a una línea de cableado y un circuito de detección de anomalía detecta el aumento o disminución de tensión potencial en la línea de cableado con respecto a un potencial esperado debido a un cortocircuito de batería, cortocircuito a tierra, rotura de cable o fallo de conducción que se produce en la trayectoria a lo largo de esa línea de cableado.

Descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama esquemático y de bloques combinados simplificado de una combinación que ilustra un controlador principal y una interfaz de controlador según una realización de la invención;

la figura 2 es un diagrama esquemático y de bloques combinado del controlador y la interfaz de controlador según una realización de la invención;

la figura 3 es un diagrama esquemático y de bloques combinado del controlador y la interfaz de controlador durante su funcionamiento normal, con señales de sensor configuradas para volver a enrutarse al controlador;

la figura 4 es un diagrama esquemático y de bloques combinado que ilustra la interfaz configurada en un modo de prueba para suministrar selectivamente una señal de prueba a cada conductor de cada sensor, por lo que una señal característica generada se devuelve al controlador para su análisis;

la figura 5 es un diagrama esquemático y de bloques combinado que ilustra el circuito de análisis de fallos configurado para realizar la reflectometría de dominio de tiempo (TDR) en los conductores de sensor identificados para tener un fallo para determinar una ubicación específica del fallo en el conductor;

la figura 6 es un algoritmo ejecutado por el controlador para someter a prueba los conductores de sensor y los sensores para identificar con precisión un fallo, y la ubicación del fallo; y

la figura 7 es una tabla que muestra un ejemplo de resultados de prueba de señales generados a partir de pruebas de líneas A, B y C en un solo sensor.

Descripción

Con referencia a los dibujos, en los que números de referencia similares designan partes idénticas o correspondientes a lo largo de las diversas vistas, la figura 1 ilustra, de forma esquemática, simplificada y de diagrama de bloques, una máquina (tal como una cosechadora agrícola) indicada generalmente por el número de referencia 10 que tiene un accesorio 12 (tal como un “cabezal”) montado en la misma. Unos sensores 14 (tales como sensores de altura) están montados en el accesorio 12 y están en comunicación eléctrica con una interfaz de controlador 18 y un controlador 20. El controlador 20 responde a salidas de señal desde los sensores 14 montados en el accesorio 12 y proporciona señales de control eléctricas adecuadas a un sistema de control hidráulico accionado eléctricamente 38. En esta realización, las salidas de señal desde los sensores de altura 14 son variables en magnitud con respecto a cambios en altura del accesorio de cabezal 12 con respecto a la superficie de suelo 16 para efectuar la elevación y el descenso del accesorio de cabezal 12 con respecto a la superficie de suelo 16 o para efectuar la inclinación lateral del accesorio de cabezal a medida que la cosechadora 10 recorre un campo en la dirección de la flecha 56.

Si bien esta descripción y figuras de dibujos se refieren y representan una cosechadora agrícola y sensores de altura usados para efectuar la elevación y el descenso del accesorio de cabezal, debe entenderse que el sistema y el método descritos en el presente documento son adecuados para cualquier máquina que tenga una pluralidad de sensores configurados para detectar parámetros donde puede ser deseable determinar fallos entre un controlador y los sensores. Por consiguiente, tal como se usa en el presente documento, debe entenderse que el término “máquina” incluye cualquier tipo de máquina agrícola, industrial u otra máquina. Adicionalmente, a efectos de esta descripción, debe entenderse que el término “sensor” incluye cualquier tipo de sensor de contacto o sensor sin contacto que sea capaz de generar señales de salida, que pueden o no ser variable en cuanto a magnitud dependiendo de qué parámetros están detectándose. Por ejemplo, los sensores de contacto pueden incluir, pero no se limitan a, brazos pivotantes de contacto de superficie acoplados a sensores rotacionales o de posición para detectar la posición angular o lineal de los brazos. Los sensores sin contacto pueden incluir, pero no se limitan a, sensores ultrasónicos o láser. Además, tal como se usa en el presente documento, debe entenderse que el término “salida de señal” significa o incluye cualquier valor de señal o característica de señal generada por un sensor 14, que incluye tensión, corriente, anchura de pulso, etc., así como señales digitales.

Con referencia a la figura 2, se muestra un diagrama esquemático y de bloques de una realización de la interfaz de controlador 18 y el controlador 20. Tal como se muestra en la figura 3, durante el funcionamiento normal de la máquina 10, las señales de sensor desde los sensores 14 vuelven a enrutarse al controlador 20 a través de conmutadores y multiplexores.

Durante un modo de prueba, tal como se muestra en la figura 4, la interfaz 18 está configurada para generar y acoplar selectivamente una señal de prueba a cada uno de los conductores de sensor, principalmente, los cables del arnés de cables que se extienden entre la interfaz de controlador 18 y la pluralidad de sensores 14. La señal de prueba, tal como un pulso de 5V, se comunica, a cada uno de los cables A, B, C de cada uno de los sensores 14 etiquetados como Sensor 1-n, de uno en uno, por lo que una señal característica devuelta generada por el respectivo sensor 14 o cableado en respuesta al pulso de prueba se enruta selectivamente a través de uno de los otros cables de vuelta al controlador 20 para la prueba de diagnóstico de fallos. Pueden detectarse muchos fallos diferentes, que incluyen, pero se limitan a, un “cable de potencia de sensor abierto” que puede indicar una conexión deficiente, un “cable de señal de sensor en cortocircuito con respecto al cable de potencia de sensor” que puede indicar daño de cable desde un punto de pellizco, y “cables de potencia y puesta a tierra de sensor intercambiados”, lo que puede indicar una técnica de instalación inadecuada. Al proporcionar el enrutamiento selectivo de una señal de prueba a cada uno de los cables, por lo que los otros cables del sensor respectivo se usan para recuperar/enrutar la señal característica devuelta, todos y cada uno de los cables de sensor, así como todos y cada uno de los sensores pueden analizarse por el controlador 20 para proporcionar un sistema de diagnóstico más preciso y robusto que permita a los operarios aislar mejor los fallos, más rápidamente para reducir el tiempo de inactividad y los costes.

Con referencia de nuevo a la figura 2, la interfaz 18 está conectada operativamente entre el controlador 20 y cada uno de los sensores 14. Cada uno de los sensores 14 tiene una fuente de alimentación asociada 22 que puede acoplarse selectivamente a la línea C del sensor respectivo a través de un conmutador asociado. Los bancos de conmutadores S1-Sn tienen asociados conmutadores controlables individualmente controlados por el controlador 20, donde el banco de conmutadores S1 tiene conmutadores asociados S1-A, S1-B y S1-C, mientras que los bancos de conmutadores restantes tienen dos conmutadores ya que las tomas de tierra están unidas entre sí, donde el conmutador S2 tiene conmutadores individuales S2-B y S2-C, y el conmutador Sn también tiene conmutadores controlables individualmente Sn-B y Sn-C. La puesta a tierra conmutada de potencia 24 se acopla selectivamente a la línea A de cada uno de los sensores 14 mediante el controlador 20 mediante el conmutador S1-A, donde cada una de estas líneas de puesta a tierra están unidas entre sí para formar una pica de tierra. Esta potencia conmutada y puesta a tierra conmutada permiten que cada una se retire de los sensores durante las pruebas de diagnóstico de los sensores y las líneas de sensores tal como se describirá ahora con más detalle.

Una unidad triestado Hi/LO mostrada en general en 26, 28 y 30 está asociada con cada sensor 14. Cada uno de los circuitos triestado 26, 28 y 30 puede comprender una resistencia de polarización acoplada selectivamente a la potencia, que puede generar, por ejemplo, un pulso de 5V que se genera en respuesta a una señal de control proporcionada en respectivas líneas de control 32, 34 y 36 generadas por el controlador 20. Alternativamente, los circuitos 26, 28 y 30 pueden generar otras señales de prueba, tales como señales analógicas, y la limitación a una unidad triestado que proporciona un pulso digital, etcétera, no debe inferirse. Haciendo referencia aún a la figura 2, la interfaz 18 incluye un multiplexor controlable 40, multiplexor etiquetado para C, configurado para acoplar selectivamente la señal de prueba de la unidad triestado HI/LO 26 a cada una de las líneas C de los sensores 14 a través del conmutador C respectivo del banco de conmutadores S1-Sn. Por ejemplo, el controlador 20 puede generar una señal de control en la línea 44 para ordenar al multiplexor 40 que acople la señal de prueba desde la unidad triestado HI/LO 26 a la línea C del sensor 2 a través del conmutador S2-C, o la señal de prueba a la línea C del sensor n a través del conmutador Sn-C. El controlador 20 controla cada uno de los conmutadores de los bancos de conmutadores S1-Sn ya que controla la salida del multiplexor 40 para controlar selectivamente el acoplamiento de la señal de prueba a cada una de las líneas C, por lo que la línea C está configurada como la línea de potencia de cada sensor 14.

De manera similar, un multiplexor para B mostrado en 42 está configurado para proporcionar selectivamente la señal de prueba desde la unidad triestado HI/LO 28 a una línea seleccionada B de uno de los sensores 14 a través del conmutador B correspondiente del banco de conmutadores S1-Sn. Por ejemplo, el controlador 20 puede ordenar al multiplexor para B a través de la línea de control 46 que proporcione selectivamente la señal de prueba desde la unidad triestado HI/LO 28 a la línea B del sensor 1 a través del conmutador S1-B, por lo que la línea B de cada sensor 14 es la línea de señal de sensor. Se observa que no se proporciona un multiplexor para las líneas A porque la unidad triestado HI/LO 30, cuando recibe órdenes del controlador 20 a través de la línea de control 36, proporciona la señal de control de prueba a cada línea A comúnmente vinculada de los sensores 14 a través del conmutador S1-A.

Haciendo referencia aún a la figura 2, un multiplexor para la entrada analógica se muestra generalmente en 50. El multiplexor 50 está configurado para controlarse por el controlador 20 a través de la línea de control 60 para recibir y enrutar una señal característica recibida desde las líneas A, B y C de los sensores 14 al controlador 20 a través de la línea 62. Además, el multiplexor para la entrada analógica 50 también puede recibir selectivamente la señal de prueba generada por la unidad triestado HI/LO 26, 28 y 30 respectiva y enrutarla al controlador 20 a través de la línea 62, de tal manera que el controlador 20 puede comparar la señal de prueba generada con la señal característica devuelta para realizar un análisis de procesamiento de señal y determinar los detalles de cualquier fallo o irregularidad detectada en los conductores/cables y los sensores 14. Por lo tanto, por ejemplo, el controlador 20 está configurado para enviar una señal de prueba a cada una de las líneas de señal A, B, C para cada uno de los sensores 14 tal como se ha descrito anteriormente, y monitorizar las otras dos líneas en las que no se inyecta la señal de prueba, para determinar la señal característica devuelta. Por ejemplo, esta señal de prueba podría inyectarse en la línea de potencia C de un sensor, y la señal característica puede detectarse desde otras líneas A o B del sensor respectivo. Del mismo modo, la señal de prueba podría inyectarse en la línea B, que es la señal de sensor del sensor, y la señal característica devuelta puede detectarse desde cualquiera o ambas líneas A o C del sensor respectivo. La señal de prueba puede enrutarse a cada una de las líneas A, y la señal característica devuelta puede detectarse desde cualquiera o ambas líneas B o C del sensor respectivo. Ventajosamente, el conjunto de circuitos de interfaz 18 está configurado de tal manera que puede inyectarse una señal de prueba en cada línea del sensor, y cada una de las otras líneas puede detectarse de manera que se generan dos señales características devueltas para cada señal inyectada, permitiendo que el controlador 20 analice las líneas de señal, y los sensores, determine un fallo, así como el tipo de fallo y la posible ubicación del mismo. Además de proporcionar impulsos de prueba a cada una de las líneas de sensor A, B y C, cada una de las líneas de sensor A, puede permitirse que B y C circulen por la unidad triestado HI/LO respectiva, permitiendo que el controlador 20 lea cada una de las líneas A, B y C y compare los resultados de todas las lecturas con valores conocidos y/o esperados.

Haciendo referencia ahora a la figura 5, se muestra un conjunto de circuitos de pruebas adicional en 70 que se muestra como un reflectómetro de dominio de tiempo (TDR) que incluye un generador de señales y un analizador configurado para someter a prueba cada una de las líneas de sensor A, B, C de sensores 14 a través de los respectivos conmutadores de bancos de conmutadores S1-Sn, tal como se muestra. Ventajosamente, el TDR 70 está configurado para realizar una prueba en el sensor y/o línea de sensor que se determina por el controlador 20 y la interfaz 18 que tiene un fallo o irregularidad tal como se describió previamente en referencia a las figuras 2-4. Por ejemplo, si el controlador 20 y la interfaz 18 determinan que hay un fallo o irregularidad con la línea de sensor B del sensor 2, el controlador 20 conmuta el conmutador S2-B y genera una señal de control en la línea de control 72 de manera que el analizador de TDR 70 genera en respuesta una señal de prueba de TDR a través del conmutador S2-B en la línea B para determinar una ubicación exacta de un fallo entre el TDR 70 en la línea B respectiva del sensor 2. Por ejemplo, en la ubicación X tal como se muestra en la figura 5, que se notifica en la línea 74 al controlador 20. Del mismo modo, un fallo puede determinarse de manera precisa en cada una de las líneas de potencia C y líneas de puesta a tierra A de los sensores respectivos, tal como se muestra en la ubicación Y. El conjunto de circuitos de TDR 70 proporciona, por ejemplo, una distancia muy precisa del fallo X e Y desde la fuente de señal de TDR para permitir que un técnico aísle más rápidamente esa parte del arnés de cables que puede tener un fallo. Un ejemplo de un TDR adecuado es un microchip PIC18F25K22-I/ML fabricado por Microchip y disponible en Digikey. La aplicación ventajosa del análisis de TDR en un controlador móvil, y conjuntamente con el control de análisis de fallos y la interfaz tal como se describió anteriormente, permite a los técnicos y operarios identificar y reparar rápidamente fallos en el equipo.

Haciendo referencia ahora a la figura 6 en vista de la figura 4, se muestra un algoritmo en 80 que ilustra una secuencia de prueba para analizar los sensores y los cables de sensor según la presente invención.

El algoritmo se configura durante el funcionamiento normal de la máquina móvil en la etapa 82 de manera que el controlador 20 controla los sensores 14 y lee los valores de sensor de los mismos a medida que recorre la máquina móvil. Cuando se selecciona manualmente un modo de prueba por un usuario en la etapa 84, o se habilita automáticamente por el controlador 20, el controlador 20 deshabilita la potencia y la puesta a tierra de cada uno de los sensores S1-Sn deshabilitando cada potencia conmutada 22 y puesta a tierra conmutada 24.

A continuación, en la etapa 86, el controlador 20 ordena a la unidad triestado HI/LO 26 a través de la línea de control 32 que proporcione un pulso de prueba, tal como de 5V, a través del multiplexor para C 40 tal como se configura por la línea de control 44, y el conmutador S1-C controlado por el controlador 20, a la línea C del sensor 1. El controlador 20 también configura el multiplexor para B 42 a través de la línea de control 46 para enrutar una señal característica generada desde la línea B del sensor 1 a través del conmutador S1-B al multiplexor para la entrada analógica 50, y configura el multiplexor para la entrada analógica 50 a través de la línea de control 60 para enrutar la señal característica al controlador 20 a través de la línea 62 para su análisis. Posteriormente, una señal característica generada desde la línea A del sensor 1 se enruta a través del conmutador S1-A y el multiplexor para la entrada analógica 50 al controlador 20 para su análisis, según se controla por la línea de control 60. Tal como se mencionó anteriormente, las señales características generadas que son generadas desde las líneas B y A se comparan con los niveles de tensión esperados, formas de onda u otras características predeterminadas.

Las siguientes pruebas son ejemplos ilustrativos de pruebas que pueden realizarse en las líneas de sensor A, B y C de cada uno de los sensores 14. La figura es una tabla que muestra un ejemplo de los resultados que se analizan al realizar estas pruebas en un solo sensor. Estas pruebas se ejecutan en respuesta a una solicitud de usuario, o se habilitan automáticamente por el controlador 20, en las que el controlador 20 funciona a través de una serie de pruebas iniciales relativas a tres valores A=Circuito de puesta a tierra de sensor, B=Línea de señal y C=Línea de potencia. Las pruebas consisten en:

Prueba 0 conducir potencia a A (Tierra) y leer B (Señal).

Prueba 1 conducir potencia a A (Tierra) y leer C (Potencia)

Prueba 2 conducir potencia a B (Señal) y leer A (Tierra).

Prueba 3 conducir potencia a B (Señal) y leer C (Potencia).

Prueba 4 conducir potencia a C (Potencia) y leer A (Tierra)

Prueba 5 conducir potencia a C (Potencia) y leer B (Señal).

Prueba 6 mientras que ninguno se accione, leer A (Tierra).

Prueba 7 mientras que ninguno se accione, leer B (Señal).

Prueba 8 mientras que ninguno se accione, leer C (Potencia).

Adicionalmente, si no se identifican resultados únicos por el controlador 20 que aíslen un fallo, entonces el controlador 20 realizará las pruebas adicionales 9-14.

Prueba 9: conducir potencia a A (Tierra) y leer B (Señal) y

conducir puesta a tierra a C (Potencia).

Prueba 10: conducir potencia a A (Tierra) y leer C (Potencia) y

conducir puesta a tierra a B (Señal).

Prueba 11: conducir potencia a B (Señal) y leer A (Tierra) y

conducir puesta a tierra a C (Potencia).

Prueba 12: conducir potencia a B (Señal) y leer C (Potencia) y

conducir puesta a tierra a A (Tierra).

Prueba 13: conducir potencia a C (Potencia) y leer A (Tierra) y

conducir puesta a tierra a B (Señal).

Prueba 14: conducir potencia a C (Potencia) y leer B (Señal) y

conducir puesta a tierra a A (Tierra).

Estas pruebas adicionales se ejecutan sobre las pruebas para un sensor y almacenan los valores “leídos” en una matriz de estructuras. Cuando las pruebas se ejecutan para sensores, entonces esta prueba llevará a cabo un bucle para todos los sensores. Una prueba de sensor de diagnóstico normal recoge las lecturas para todos los sensores en primer lugar, porque mientras la prueba está leyendo los sensores, el controlador 20 no puede leer los sensores 14. Durante el modo de prueba, el controlador 20 usa el último valor conocido de los sensores 14 durante su funcionamiento. Tomando todas las lecturas en primer lugar, el sistema puede leer los sensores antes y acortar el tiempo de diagnóstico. Durante una prueba normal, después de tomar todas las lecturas, una función independiente analiza las lecturas y notifica los resultados.

Las pruebas 0-8 se usan para determinar aperturas y cortocircuitos de la pluralidad de conductores. Los valores en cada prueba están en décimas de voltio, es decir, valor 44 = 4,4V. La tensión está correlacionada con el estado de un conductor, tal como un conductor abierto o un conductor en cortocircuito. Las pruebas 9-14 se usan para sensores de potenciómetro y se ejecutan con precaución en los sensores de efecto Hall. Las pruebas se realizan en intervalos y pueden ser, en un ejemplo, una vez por segundo.

Las siguientes son reglas lógicas para analizar la tabla de valores/resultados, aunque pueden aplicarse otras reglas lógicas en otras realizaciones:

1. Un intervalo de valores inferior a 15 se usa como una tirada válida para valores para un conductor abierto.

2. Un intervalo de valores mayor de 45 son números válidos para un conductor en cortocircuito.

Posteriormente, el controlador 20 somete a prueba la línea C del sensor 2 configurando el multiplexor para C 40 a través de la línea de control 44 para emitir la señal de prueba al conmutador S2-C, y configura el conmutador S2-C para proporcionar la señal de prueba a la línea C del sensor 2. El controlador 20 configura el multiplexor para B 42 a través de la línea de control 46 para enrutar la señal característica generada desde la línea B del sensor 2 a través del conmutador S2-B al multiplexor para la entrada analógica 50, y configura el multiplexor para la entrada analógica 50 a través de la línea 62 para proporcionar la señal característica al controlador 20 para su análisis. Posteriormente, la señal característica generada desde la línea A del sensor 2 se enruta a través del conmutador S1-A al controlador 20 controlando el multiplexor para la entrada analógica 50. Este algoritmo 80 continúa sometiendo a prueba la línea C de cada sensor de modo que las señales características desde las líneas B y A de cada sensor se enrutan al controlador 20 para someterse a prueba.

En la etapa 88, el controlador 20 somete a prueba la línea B del sensor 1 configurando el multiplexor para B 42 para enviar una señal de prueba desde la unidad triestado HI/LO 28 a través del conmutador S1-B a la línea B del sensor 1, y luego la señal característica generada se enruta desde la línea C del sensor 1 a través del conmutador S1-C al multiplexor a la C 40 y el multiplexor para la entrada analógica 50 al controlador 20 usando las líneas de control 44 y 60 para su análisis. Posteriormente, el controlador 20 enruta la señal característica generada desde la línea A del sensor 1 a través del conmutador S1-A al multiplexor para la entrada analógica 50 al controlador 20 para su análisis. Posteriormente, el controlador 20 somete a prueba la línea B del sensor 2 controlando el multiplexor para B 42 y el conmutador S2-B para suministrar la señal de prueba. La señal característica generada de cada una de las líneas C y A del sensor 2 se enruta a través de los respectivos conmutadores S2-C y S1-A al controlador 20 para su análisis tal como se describió anteriormente. Este algoritmo 80 continúa sometiendo a prueba la línea B de cada sensor de manera que las señales características desde las líneas C y A de cada sensor se enrutan al controlador 20 para someterse a prueba.

En la etapa 90, se somete a prueba la línea A de cada sensor 14. El controlador 20 ordena a la unidad triestado HI/Lo 30 que genere la señal de prueba, y controla el conmutador S1-A para proporcionar la señal de prueba a la línea A de cada sensor simultáneamente cuando las líneas A de cada sensor están unidas entre sí. A continuación, el controlador 20 enruta entonces la señal característica generada desde la línea C del sensor 1 a través del conmutador S1-C de vuelta al controlador para su análisis a través del multiplexor para C 40 y el multiplexor para la entrada analógica 50 tal como se describe. A continuación, el controlador 20 enruta la señal característica generada desde la línea B del sensor 1 a través del conmutador S1-B y el multiplexor para B 42 y el multiplexor para la entrada analógica 50 al controlador 20 para su análisis. A continuación, El controlador 20 enruta la señal característica desde la línea C del sensor 2 a través del conmutador S2-C, después desde la línea B del sensor 2 a través del conmutador S2-B, y así sucesivamente para cada sensor que incluye el sensor Sn.

En la etapa 92, el controlador 20 controla el TDR 70 para realizar el análisis de TDR en cada una de las líneas y sensores que se determina que tienen un fallo durante cualquiera de las etapas 84, 86, 88 y 90 tal como se describió anteriormente. Posteriormente, el algoritmo se enruta de vuelta a su funcionamiento normal en la etapa 82, tal como se muestra en la figura 6. Se observa que cada uno de los conmutadores de los bancos de conmutadores S1-Sn se muestran en las figuras 2-5 en su posición normal para el funcionamiento normal de los sensores y también para la prueba de los conductores A, B y C, por lo que cada conmutador se conmuta individualmente solo cuando se realiza la prueba de TDR para seleccionar un conductor individual asociado con un conmutador para someterlo a prueba.

La descripción anterior se presenta para permitir a un experto en la técnica realice y use la invención y se proporciona en el contexto de una solicitud de patente y sus requisitos. Diversas modificaciones a la realización preferida del sistema, y los principios y características generales del sistema y los métodos descritos en el presente documento serán evidentes fácilmente para los expertos en la técnica. Por lo tanto, la presente invención no se limita a las realizaciones del sistema y los métodos descritos anteriormente e ilustrados en las figuras de dibujos, pero se le ha de conceder el alcance más amplio acorde con el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Una máquina móvil (10), que comprende:

un primer sensor (14) y un segundo sensor (14), cada uno configurado para detectar un parámetro cuando funciona la máquina móvil (10), y teniendo cada uno de los sensores primero y segundo (14) una pluralidad de conductores (A, B, C) acoplados al mismo, y en la que el primer sensor (14) está configurado para generar una primera señal de sensor en función del parámetro detectado, y el segundo sensor (14) está configurado para generar una segunda señal de sensor en función del parámetro detectado;

un controlador (20) acoplado eléctricamente a cada uno de los sensores primero y segundo (14), estando el controlador (20) configurado para recibir y procesar las señales de sensor primero y segundo generadas; y

una interfaz de controlador (18) acoplada eléctricamente entre el controlador (20) y cada uno de los sensores primero y segundo (14), caracterizada porque la interfaz de controlador (18) tiene un modo de prueba en la que durante el modo de prueba la interfaz de controlador (18) está configurada para:

(a) comunicar selectivamente una primera señal de prueba a uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14), comunicando selectivamente la interfaz de controlador (18) al controlador (20) una primera señal característica devuelta generada por el primer sensor (14), devolviéndose la primera señal característica devuelta a la interfaz de controlador (18) en al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14), y en la que el controlador (20) está configurado para diagnosticar el al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14) en función de la primera señal característica devuelta; y

(b) comunicar selectivamente una segunda señal de prueba a uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14), comunicando selectivamente la interfaz de controlador (18) al controlador (20) una segunda señal característica devuelta generada por el segundo sensor (14), devolviéndose la segunda señal característica devuelta a la interfaz de controlador (18) en al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14), y en la que el controlador (20) está configurado para diagnosticar el al menos uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14) en función de la segunda señal característica devuelta.
2. La máquina móvil según la reivindicación 1, en la que el controlador (20) está configurado para determinar la existencia de un fallo en la pluralidad de conductores (A, B, C) del primer sensor (14) o del segundo sensor (14) en función de la señal característica devuelta desde el mismo.
3. La máquina móvil según la reivindicación 2, que comprende además un conjunto de circuitos de pruebas (70) configurado para determinar una ubicación del fallo determinado en la pluralidad de conductores (A, B, C) del primer sensor (14) o en el primer sensor (14).
4. La máquina móvil según la reivindicación 3, en la que el conjunto de circuitos de pruebas (70) comprende un transmisor y un receptor configurados para llevar a cabo la reflectividad de dominio de tiempo (TDR) con cada uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) del primer sensor (14).
5. La máquina móvil según la reivindicación 1, en la que la interfaz de controlador (18) comprende una pluralidad de conmutadores (S1-SN) configurados para enrutar selectivamente la señal de prueba a uno seleccionado de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14) y a uno seleccionado de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14).
6. La máquina móvil según la reivindicación 5, en la que los conmutadores (S1-SN) están configurados para enrutar selectivamente la primera señal característica devuelta de vuelta al controlador (20) y para enrutar selectivamente la segunda señal característica devuelta de vuelta al controlador (20).
7. La máquina móvil según la reivindicación 1, en la que la interfaz de controlador (18) incluye un conjunto de circuitos que comprende al menos un multiplexor (40, 42) que acopla la primera señal de prueba al uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14) y el al menos un multiplexor (40, 42) que acopla la segunda señal de prueba a uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14).
8. La máquina móvil según la reivindicación 7, en la que el conjunto de circuitos de la interfaz de controlador (18) comprende al menos un multiplexor (40, 42) que acopla la primera señal característica devuelta al controlador (20) y al menos un multiplexor (40, 42) que acopla la segunda señal característica devuelta al controlador (20).
9. La máquina móvil según la reivindicación 1, en la que el controlador (20) comprende un procesador de señal configurado para comparar las señales características devueltas primera y segunda con una tabla de características predeterminadas, y determina en respuesta uno de una pluralidad de fallos diferentes para la pluralidad de conductores (A, B, C).
10. La máquina móvil según la reivindicación 9, en la que uno de los fallos es un conductor abierto (A, B, C), y otro dicho fallo es un conductor en cortocircuito (A, B, C).
11. La máquina móvil según la reivindicación 10, en la que la pluralidad de características predeterminadas comprende un intervalo de valores, donde un primer intervalo de dichos valores es indicativo del conductor abierto (A, B, C), y un segundo intervalo de valores es indicativo del conductor en cortocircuito (A, B, C).
12. La máquina móvil según la reivindicación 11, en la que los valores están correlacionados con una tensión medida en dicha pluralidad de conductores (A, B, C).
13. La máquina móvil según la reivindicación 11, en la que la interfaz de controlador (18) incluye un conjunto de circuitos que comprende al menos un multiplexor (40, 42) configurado para comunicar la primera señal de prueba a uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al primer sensor (14) y al menos un multiplexor (40, 42) configurado para comunicar la segunda señal de prueba a uno de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplado al segundo sensor (14).
14. La máquina móvil según la reivindicación 13, en la que el conjunto de circuitos de la interfaz de controlador (18) comprende al menos un multiplexor (40, 42) configurado para acoplar la primera señal característica devuelta al controlador (20) y al menos un multiplexor (40, 42) configurado para acoplar la segunda señal característica devuelta al controlador (20
15. La máquina móvil según la reivindicación 1, en la que la interfaz de controlador (18) está configurada además para: comunicar selectivamente la primera señal característica devuelta al controlador (20) recibida en cada uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplados al primer sensor (14); y comunicar selectivamente la segunda señal característica devuelta al controlador (20) recibida en cada uno de los otros de la pluralidad de conductores (A, B, C) acoplados al segundo sensor (14).