IT202100032696A1 - Unità di controllo elettronico di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche - Google Patents
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Description
?Unit? di controllo elettronico di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche?
CAMPO DELL?INVENZIONE
[0001]La presente invenzione si riferisce al campo tecnico dei sistemi servoassistiti per la ricezione e/o la trasmissione e/o la riflessione di radiazioni elettromagnetiche, quali ad esempio sistemi di antenna, sistemi ottici, sistemi radar. In particolare, la presente invenzione riguarda una unit? di controllo elettronico di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche.
STATO DELL?ARTE
[0002] Sono noti e diffusamente utilizzati dei dispositivi servoassistiti di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche. Questi dispositivi servoassistiti comprendono, ad esempio, antenne riceventi e/o trasmittenti ad esempio di sistemi radar, o comprendono emettitori e/o ricevitori elettroottici che possono essere movimentati da uno o pi? attuatori per variare o stabilizzare la direzione di puntamento ed in generale per controllare elettronicamente il movimento dei suddetti dispositivi. I suddetti dispositivi servoassistiti possono anche includere specchi movimentabili e/o deformabili, ad esempio specchi orientabili. Un dispositivo servoassistito del tipo sopra indicato ? divulgato, ad esempio, nella domanda di brevetto europeo EP 2887455 A1 e nella domanda di brevetto europeo EP 3106827 A1, che divulgano in particolare antenne orientabili.
[0003]Al fine di variare la direzione di puntamento o in generale per controllare elettronicamente la posizione e/o il movimento dei dispositivi servoassistiti del tipo sopra descritto, ? noto l?impiego di sistemi di controllo comprendenti:
- uno o pi? sensori atti ad acquisire dati di sensore correlati ad almeno un parametro di moto e/o di posizione di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche;
- almeno una unit? controllo elettronico atta a ricevere ed elaborare i dati di sensore per sintetizzare almeno un segnale di controllo;
- almeno un attuatore compreso nel, o operativamente accoppiato al, suindicato dispositivo servoassistito, atto a ricevere detto segnale di controllo per controllare il movimento del dispositivo servoassistito.
[0004]Sebbene sistemi di controllo del tipo descritto siano attualmente diffusamente utilizzati, i sistemi di controllo noti richiedono dei costi di test, di collaudo e di troubleshooting elevati. In particolare, risulta oneroso sviluppare e produrre delle apparecchiature di test o di diagnostica dedicate, soprattutto quando si verificano incrementi produttivi. Inoltre, una volta che i sistemi di controllo o i dispositivi in cui questi sono integrati sono usciti dagli impianti produttivi, risulta particolarmente oneroso o addirittura non possibile effettuare dei test dei sistemi o dei dispositivi sul campo, ad esempio dei test in tempo reale. Infatti, ? richiesto il trasporto sul campo di apparecchiature di test dedicate che non sempre sono disponibili ed il cui trasporto sul campo richiede comunque dei costi.
[0005]Inoltre, una volta che i sistemi di controllo e/o i dispositivi servoassistiti sono stati integrati in dispositivi pi? complessi, non ? pi? possibile garantire l?incorruttibilit? e l?affidabilit? dei dati e delle misure che vengono acquisiti per effettuare i test.
[0006]Uno scopo generale della presente descrizione ? quello di mettere a disposizione una unit? di controllo elettronico che consenta di ovviare in tutto, o quantomeno in parte, agli inconvenienti sopra descritti con riferimento ai sistemi di controllo della tecnica nota.
[0007]Il suddetto scopo, nonch? altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti tramite una unit? di controllo elettronico di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche come definita nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e vantaggiose della suddetta unit? di controllo elettronico sono definite nelle annesse rivendicazioni dipendenti.
[0008]L?invenzione sar? meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata di sue particolari forme di realizzazione fatte a titolo esemplificativo e, pertanto, in nessun modo limitativo, in riferimento ai disegni allegati sinteticamente descritti nei paragrafi successivi.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
[0009]La figura 1 mostra uno schema esemplificativo di una forma di realizzazione non limitativa di un possibile sistema che comprende un dispositivo servoassistito.
[0010]La figura 2 mostra una vista tridimensionale di una forma di realizzazione non limitativa del dispositivo servoassistito compreso nel sistema di figura 1.
[0011]La figura 3 mostra una vista piana dal basso di una parte del dispositivo servoassistito di figura 2.
[0012]La figura 4 mostra una vista tridimensionale di una forma di realizzazione non limitativa di un adattatore di alimentazione rimovibilmente accoppiabile al dispositivo servoassistito di figura 2.
[0013]La figura 5 mostra una vista tridimensionale di una forma di realizzazione non limitativa di una interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio operativamente accoppiabile al, o integrata nel, dispositivo servoassistito di figura 2.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
[0014]In figura 1 ? mostrata una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa di un sistema avionico 100. Il sistema avionico 1 comprende una piattaforma di supporto 20, in particolare una piattaforma avionica 20, ed un dispositivo servoassistito 1 di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche montato sulla piattaforma di supporto 20. La piattaforma avionica 20 pu? ad esempio essere un drone, un aereo, un razzo, un missile, un satellite. D?ora in avanti, per semplicit? di esposizione, il dispositivo servoassistito 1 di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche sar? anche denominato pi? brevemente dispositivo servoassistito 1.
[0015]Le forme di realizzazione della presente invenzione non sono tuttavia limitate a sistemi avionici, in quanto estendibili ad applicazioni terrestri o navali che richiedono l?impiego di un dispositivo servoassistito 1 di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche montato su una piattaforma di supporto 20 stazionaria o mobile, ad esempio montato su o integrato in un veicolo terrestre, un veicolo spaziale o un veicolo navale o su un supporto fisso. Il veicolo terrestre pu? ad esempio essere una autovettura, un furgone, un camion, un treno. Il veicolo navale pu? ad esempio essere una barca o una nave. Il suddetto veicolo terrestre o navale o spaziale pu? anche essere un veicolo a guida autonoma.
[0016]La piattaforma di supporto 20 comprende preferibilmente mezzi di propulsione 21, ad esempio comprende almeno un motore di propulsione 21. Nel caso in cui la piattaforma di supporto 20 sia una piattaforma avionica, i suddetti mezzi di propulsione 21 comprendono ad esempio un motore a razzo, ad esempio un motore a razzo a propellente solido o liquido. Nel caso in cui la suddetta piattaforma avionica sia un drone, i suddetti mezzi di propulsione 21 comprendono ad esempio un motore elettrico. Nel caso in cui la piattaforma di supporto 20 sia una piattaforma terrestre, i suddetti mezzi di propulsione 21 comprendono ad esempio un powertrain termico, elettrico o ibrido.
[0017]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il sistema avionico 100 comprende una unit? di misura inerziale (IMU) 22, preferibilmente disposta nella o sulla piattaforma di supporto 20. Un'unit? di misura inerziale ? un dispositivo elettronico che misura e segnala la forza specifica di un corpo, la velocit? angolare e talvolta l'orientamento del corpo, utilizzando una combinazione di sensori quali accelerometri, giroscopi e talvolta magnetometri. Le IMU sono tipicamente utilizzate per manovrare gli aeromobili (un sistema di riferimento di rotta e di assetto), compresi i veicoli aerei senza pilota (UAV), tra molti altri, e veicoli spaziali, compresi i satelliti. Attualmente, in alcuni casi le IMU sono impiegate anche nei veicoli terrestri, ad esempio nei motoveicoli o nei veicoli nautici.
[0018]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il sistema avionico 100 comprende un modulo di controllo elettronico 23, preferibilmente ospitato nella piattaforma di supporto 20 ed operativamente connesso ai mezzi di propulsione 21 ed all?unit? di misura inerziale 22 per controllare il movimento della piattaforma di supporto 20, in particolare per manovrare la piattaforma di supporto 20. Per controllare il movimento della piattaforma di supporto 20, il sistema avionico 100 pu? inoltre comprendere una interfaccia wireless di comunicazione dati 24 a lungo raggio, disposta a bordo della piattaforma di supporto 20, operativamente connessa al modulo di controllo elettronico 23 ed operativamente collegabile ad un dispositivo di controllo remoto, ad esempio tramite un link wireless di comunicazione dati, ad esempio terrestre o satellitare.
[0019]Il dispositivo servoassistito 1 comprende preferibilmente almeno un primo attuatore 7 ed almeno una parte mobile 5, o carico pagante 5, operativamente connessa al primo attuatore 7 per essere movimentata dal primo attuatore 7. Il primo attuatore 7 ad esempio ?, o comprende, un servomotore ad esempio un servomotore brushless.
[0020]La parte mobile 5 comprende ad esempio almeno un dispositivo antenna, trasmittente e/o ricevente, o almeno un dispositivo ottico, ad esempio un fotosensore atto a captare segnali ottici nello spettro visibile e/o dell?infrarosso. Il suddetto dispositivo ottico pu? comprendere un sensore di immagini. In forme di realizzazione alternative o aggiuntive, il suddetto dispositivo ottico comprende almeno un dispositivo di emissione ottica, quale ad esempio un laser o/o un LED, e/o un dispositivo di riflessione ottica, quale ad esempio uno specchio. In accordo ad una forma di realizzazione, la parte mobile 5 comprende una videocamera o una termocamera.
[0021]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il dispositivo servoassistito 1 comprende un organo di supporto girevole 8 che supporta la parte mobile 5. Ad esempio, il suddetto dispositivo servoassistito 1 ? realizzato in accordo alla domanda di brevetto europeo EP 2887455 A1 dal titolo ?Steerable antenna? o alla domanda di brevetto europeo EP 3106827 A1 dal titolo ?Transmission system for oscillating systems and steerable antenna comprising said transmission system?. Nelle forme di realizzazione descritte nelle suddette domande brevetto europeo, il dispositivo servoassistito 1 oltre al primo attuatore 7 comprende un secondo attuatore 9. Ciascuno di tali attuatori 7,9 ? atto a movimentare la parte mobile 5 per ruotarla rispettivamente attorno ad un primo e ad un secondo asse di rotazione, in cui detti assi sono preferibilmente fra loro perpendicolari. Il primo ed il secondo attuatore 7,9 ad esempio sono, o comprendono, servomotori, ad esempio servomotori brushless. Ad esempio, il primo attuatore 7, tramite l?organo di supporto girevole 8, consente di ruotare la parte mobile 5 ed il secondo attuatore 9 attorno al primo asse di rotazione, ed il secondo attuatore 9 consente di ruotare la parte mobile 5 attorno al secondo asse di rotazione. ? chiaro, dunque, che in questa forma di realizzazione l?organo di supporto girevole 8 supporta sia la parte mobile 5 sia il secondo attuatore 9.
[0022]La parte mobile 5, comprende preferibilmente un?antenna a schiera trasmittente e/o ricevente, pi? preferibilmente una antenna radar di un sistema di guida della piattaforma di supporto 20. La parte mobile 5 ? orientabile in modo da poter ruotare attorno ai due suddetti assi di rotazione. Tuttavia, non sono da escludersi forma di realizzazione in cui la parte mobile ? orientabile in modo da poter ruotare attorno ad un solo asse di rotazione o attorno a tre assi di rotazione. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il dispositivo servoassistito 1, in particolare la parte mobile 5, comprende una antenna orientabile di un seeker missilistico.
[0023]In accordo ad una forma di realizzazione preferita e non limitativa, il dispositivo servoassistito 1, o quantomeno la parte mobile 5 dello stesso, ? ospitato all?interno di un radome 4 fissato alla piattaforma di supporto 20. Il radome 4 ? ad esempio conformato ad ogiva. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il radome 4 ? un radome in materiale ceramico, come ad esempio descritto nella domanda di brevetto EP 2817273.
[0024]In accordo ad una forma di realizzazione particolarmente preferita, il dispositivo servoassistito 1 comprende una base di supporto 6 e la parte mobile 5 ? vincolata alla base di supporto 6 ed ? atta ad essere controllata per essere movimentata rispetto alla base di supporto 6, ad esempio per ruotare rispetto alla base di supporto 6 attorno ad almeno un asse di rotazione, ad esempio attorno a due assi di rotazione fra loro perpendicolari. In accordo ad una forma di realizzazione, la base di supporto 6 ? fissata alla piattaforma di supporto 20, ad esempio ad una porzione di estremit? della stessa. Ad esempio, il radome 4 ? fissato alla base di supporto 6 che, convenientemente, pu? essere almeno parzialmente innestata all?interno del radome 6.
[0025]Il sistema avionico 100 comprende almeno una unit? di controllo elettronico 10 del dispositivo servoassistito 1. L?unit? di controllo elettronico 10 ? atta e configurata per controllare il movimento e/o la posizione del dispositivo servoassistito 1, in particolare della parte mobile 5. In particolare, l?unit? di controllo elettronico 10 ? atta e configurata per generare uno o pi? segnali di controllo per controllare il movimento e/o la posizione del dispositivo servoassistito 1, in particolare della parte mobile 5.
[0026]In accordo ad una forma di realizzazione, l?unit? di controllo elettronico 10 ? ospitata nella base di supporto 6 del dispositivo servoassistito 1. Ad esempio, la base di supporto 6 comprende al suo interno una sede di alloggiamento nella quale l?unit? di controllo elettronico 10 ? ospitata e fissata. Ad esempio, l?unit? di controllo elettronico 10 comprende almeno una scheda circuitale ospitata all?interno della base di supporto 6. Ci? non esclude tuttavia che l?unit? di controllo elettronico 10 possa comprendere ulteriori componenti che sono disposti all?esterno della base di supporto 6.
[0027]L?unit? di controllo elettronico 10 comprende componenti firmware (o in genere componenti software) e componenti hardware atti e configurati, cio? programmati, per generare uno o pi? segnali di controllo per controllare il movimento e/o la posizione del dispositivo servoassistito 1, in particolare della parte mobile 5. Convenientemente detti componenti firmware ed hardware sono atti e configurati, cio? programmati, per ricevere dati di sensore ed elaborare dati di sensore per generare uno o pi? segnali di controllo.
[0028]I dati di sensore possono essere acquisiti e forniti da uno o pi? sensori s1, s2 del dispositivo servoassistito 1. Detti uno o pi? sensori s1, s2 consentono di acquisire parametri di posizione e/o movimento del dispositivo servoassistito 1, in particolare della parte mobile 5. Detti uno o pi? sensori s1, s2 possono essere sia sensori non inerziali sia sensori inerziali.
[0029]Ad esempio il dispositivo servoassistito 1 comprende almeno un primo sensore non inerziale s1, ad esempio un sensore di posizione angolare. Detto sensore di posizione angolare s1 ? ad esempio un encoder integrato nell?ameno un attuatore 7, che ? ad esempio un servomotore. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, come gi? spiegato, il dispositivo servoassistito 1 comprende due attuatori 7, 9 ed il suddetto sensore di posizione s1 ?, o comprende, una coppia di encoder ciascuno dei quali ? integrato in un rispettivo attuatore 7, 9, che ad esempio sono servomotori.
[0030]In aggiunta o in alternativa, il dispositivo servoassistito 1 comprende un sensore inerziale s2, che ? ad esempio un sensore giroscopico integrato nel dispositivo servoassistito 1 e solidale alla parte mobile 5. Ad esempio, il sensore s2 ? un sensore inerziale biassiale.
[0031]Oltre che da sensori non inerziali s1 e/o inerziali s2, i dati di sensore possono essere forniti all?unit? di controllo elettronico 10 da almeno un sensore ausiliario. Detto sensore ausiliario comprende preferibilmente uno o pi? dei sensori del seguente elenco: sensore di temperatura, sensore di umidit?, sensore di shock, sensore di vibrazioni.
[0032]Quando il dispositivo servoassistito 1 ? disposto o installato a bordo della piattaforma di supporto 20, i dati di sensore possono essere forniti all?unit? di controllo elettronico 10 anche da uno o pi? sensori esterni al dispositivo servoassistito 1, ad esempio da un sensore inerziale s3 compreso nell?IMU 22, che ? ad esempio un sensore giroscopico.
[0033]In accordo ad una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, l?unit? di controllo elettronico 10 ?, o comprende, una o pi? FPGA (Field Programmable Array Logic). In accordo ad una forma di realizzazione alternativa, l?unit? di controllo elettronico 10 ?, o comprende, uno o pi? ASIC (Application Specific Integrated Circuit) o uno o pi? DSP (Digital Signal Processor).
[0034] L?unit? di controllo elettronico 10 ? atta e configurata per generare, cio? sintetizzare, almeno un segnale di controllo del dispositivo servoassistito 1 ed in particolare della parte mobile 5 e comprende, e/o ? operativamente connessa, ad almeno una unit? di memoria 11 in cui sono memorizzati primi dati e/o istruzioni di test per eseguire, preferibilmente in tempo reale, verifiche di funzionamento e/o di stato dell?unit? di controllo elettronico 10 e/o del dispositivo servoassistito 1. I suddetti primi dati e /o istruzioni di test consentono all?unit? di controllo elettronico 10 di effettuare autonomamente verifiche diagnostiche e/o di test e/o di troubleshooting. Per questo motivo, ai fini della presente descrizione ?dati e/o istruzioni di test? non deve essere inteso nel senso limitativo che detti sati e/o dette istruzioni consentono di effettuare esclusivamente verifiche di test in quanto dette verifiche possono anche essere in genere verifiche di stato e/o funzionamento. I suddetti dati sono dati informatici e le istruzioni sono istruzioni informatiche, ad esempio codice software, programmi, algoritmi. I suddetti dati possono essere dati utili a generare dei comandi, cio? dei segnali di controllo, parametri, soglie, dataset che sono rappresentativi di condizioni di un corretto o un non corretto stato e/o funzionamento, maschere di verifica di profili di attuazione del dispositivo servoassistito 1.
[0035]In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la suddetta unit? di memoria 11 ?, o comprende, una unit? di memoria non volatile.
[0036] Ad esempio, le suddette verifiche di stato e/o funzionamento possono comprendere una o pi? delle verifiche v1-v5 del seguente elenco:
v1) Verifica di integrit? dell?unit? di controllo elettronico 10;
v2) Verifica di integrit? del dispositivo servoassistito 1;
v3) Verifica di integrit? dei suddetti primi dati e/o istruzioni, ad esempio una verifica di parity check o di checksum dei suddetti dati e/o istruzioni;
v4) Verifica di presenza e/o stato e/o funzionamento di uno o pi? sensori s1, s2 del dispositivo servoassistito 1; v5) Verifica di risposta di uno o pi? attuatori 7,9 del dispositivo servoassistito 1 a segnali di controllo sintetizzati e forniti dall?unit? di controllo elettronico 10 in accordo ad uno o pi? profili di attuazione.
[0037]Ad esempio, in merito alla verifica v5, i primi dati e/o le istruzioni di test comprendono dati che consentono all?unit? di controllo elettronico 10:
- di generare almeno un segnale di controllo in base ai primi dati e/o le istruzioni di test;
- fornire il segnale di controllo all?almeno un attuatore 7,9 per muovere e/o posizionare il dispositivo servoassistito 1, in particolare la parte mobile 5;
- rilevare almeno un profilo o uno stato di movimentazione e/o posizionamento del dispositivo servoassistito 1, in particolare della parte mobile 5, a seguito del segnale di controllo fornito;
- verificare che il profilo o lo stato di movimentazione e/o posizionamento rilevato rientri o meno in un profilo atteso (o una maschera attesa) corrispondente a condizioni indicative di un corretto funzionamento del dispositivo servoassistito 1 e/o dell?unit? di controllo elettronico 10.
[0038]Detto profilo atteso o detta maschera attesa sono vantaggiosamente memorizzati nell?unit? di memoria 11.
[0039]Lo stato di movimentazione e/o posizionamento ? ad esempio una direzione di puntamento della parte mobile o una posizione angolare della parte mobile 5. Il profilo di movimentazione ? ad esempio un movimento sequenziale della parte mobile 5, ad esempio una oscillazione sinusoidale, ad onda quadra, triangolare, trapezoidale, archimedea etc. che ha uno o pi? parametri fissi o variabili, ad esempio parametri di modulazione. Ad esempio, tali parametri sono o comprendono l?ampiezza e/o la frequenza e/o la fase e/o l?offset.
[0040]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, nel caso in cui l?unit? di controllo elettronico 10 ?, o comprende una, FPGA i suddetti primi dati e/o istruzioni di test sono memorizzati in una prima area di memoria che ? interna alla FPGA. In questa forma di realizzazione, risulta vantaggioso prevedere che l?unit? di controllo elettronico 10 comprenda una seconda area di memoria che ? esterna alla FPGA. In tale seconda area di memoria sono memorizzati o memorizzabili secondi dati e/o istruzioni di test che sono aggiuntivi rispetto ad i primi dati e/o istruzioni di test. I secondi dati e/o istruzioni di test consentono, ad esempio, di eseguire verifiche aggiuntive rispetto a quelle eseguibili dai primi dati e/o istruzioni di test o di aggiornare parametri o profili di test delle verifiche eseguibili tramite i primi dati e/o istruzioni di test. La seconda area di memoria ? operativamente connessa alla FPGA ed ? ad esempio una memoria Flash, in cui sono memorizzabili dati e/o istruzioni aggiuntivi rispetto ai dati e/o istruzioni memorizzati nella FPGA. Detti dati e/o istruzioni aggiuntivi possono essere ad esempio aggiornabili connettendo operativamente l?unit? di controllo elettronico 10 ad un dispositivo di programmazione esterno.
[0041]L?unit? di controllo elettronico 10 comprende inoltre almeno una prima interfaccia di comunicazione 12 atta e configurata per trasmettere dati e/o informazioni correlati alle verifiche eseguite, in particolare dati e/o informazioni correlate all?esito delle verifiche eseguite. Questi dati o informazioni correlati all?esito delle verifiche eseguite possono essere dati o informazioni generali ad esempio binari, quali ad esempio:
- Verifica OK o verifica KO;
- Dato integro o dato corrotto;
- Segnale di controllo generato OK o KO;
- Posizionamento parte mobile 5 OK o KO;
- Velocit? movimentazione parte mobile 5 OK o KO;
- Sensore funzionante o non funzionante.
[0042]In alternativa o in aggiunta, i suddetti dati o informazioni correlati all?esito delle verifiche possono anche essere pi? dettagliati, ad esempio per indicare le motivazioni per le quali l?esito di una verifica ? KO, quali dati sono integri o corrotti, per indicare qual ? l?errore di posizionamento rilevato, quante volte sono state effettuate le verifiche, quali sono una o pi? condizioni in cui le verifiche sono state effettuate (es. temperatura e/o umidit?, etc.), o per tracciare i profili di movimentazione/attuazione rilevati della parte mobile 5, etc.
[0043]In accordo ad una forma di realizzazione, la prima interfaccia di comunicazione 12 ? una interfaccia cablata o una interfaccia wireless. Nel caso in cui la prima interfaccia di comunicazione 12 ? una interfaccia wireless, questa ? vantaggiosamente una interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio, ad esempio una interfaccia Bluetooth o Wi-Fi o Zigbee etc. Per interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio si intende una interfaccia wireless raggio di operativit? wireless dell?ordine del metro, o di una o qualche decina di metri.
[0044]Nel caso in cui la prima interfaccia di comunicazione 12 ? una interfaccia cablata, risulta particolarmente vantaggiosa una forma di realizzazione in cui l?unit? di controllo elettronico 10 comprende una seconda interfaccia di comunicazione 13 che ? una interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio, ad esempio una interfaccia Bluetooth o Wi-Fi o Zigbee etc. Detta seconda interfaccia di comunicazione 13 ? particolarmente, ma non esclusivamente, utile per effettuare verifiche di stato e/o funzionamento dopo che l?unit? di controllo elettronico 10 ? stata integrata in, o installata su, un sistema pi? complesso, quale ad esempio il sistema avionico 100, perch? in questa condizione la prima interfaccia di comunicazione 12 pu? essere gi? utilizzata per connettere operativamente l?unit? di controllo elettronico 10 al sistema 100, in particolare alla piattaforma di supporto 20, ad esempio al modulo di controllo elettronico 23.
[0045]La seconda interfaccia di comunicazione 13 ? integrata nell?unit? di controllo elettronico 10, o ? operativamente collegabile all?unit? di controllo elettronico 10 in modo da poter essere a questa selettivamente fissata (dunque operativamente connessa) e rimossa (dunque operativamente disconnessa), ad esempio tramite un primo connettore 61 dell?unit? di controllo elettronico 10 ed un secondo connettore coniugato 131 al primo connettore 61 e compreso nella seconda interfaccia di comunicazione 13.
[0046]Con riferimento alle figure 2 e 5, nell?esempio non limitativo mostrato in tali figure la seconda interfaccia di comunicazione 13 ? rimovibilmente accoppiabile all?unit? di controllo elettronico 10. A tal fine, l?unit? di controllo elettronico 10 comprende un primo connettore 61, ad esempio un connettore femmina, e la seconda interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio 13 comprende un secondo connettore 131 coniugato al primo connettore 61, ad esempio un connettore maschio reversibilmente innestabile nel connettore femmina 61. Nell?esempio non limitativo rappresentato in figura 2, la base 6 che ospita l?unit? di controllo elettronico 10 comprende una apertura 60 attraverso la quale ? possibile accedere al primo connettore 61 ed il secondo connettore 131 ? inseribile in detta apertura 60 per essere accoppiato al primo connettore 61. Inoltre, nel particolare esempio rappresentato in figura 5, la seconda interfaccia di comunicazione 13 comprende un chip, ad esempio un SOC (System on Chip), montato su una scheda a circuito stampato 133. Detto chip ? ad esempio un chip Bluetooth.
[0047]La presenza di almeno una interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio accoppiata alla, o integrata nella, unit? di controllo elettronico 10 presenta il vantaggio di poter connettere simultaneamente una pluralit? di unit? di controllo elettronico 10 ad uno stesso dispositivo esterno di elaborazione atto e configurato per ricevere e/o comunicare tramite una HMI (Human-Machine-Interface) gli esiti delle verifiche svolte da parte della pluralit? di unit? di controllo elettronico 10. Detta HMI comprende ad esempio una interfaccia grafica visualizzata su un display. Il dispositivo esterno di elaborazione ed ? esempio un dispositivo general purpose quale semplice personal computer, o addirittura un tablet o uno smartphone a bordo del quale ? installato un programma applicativo in grado di interfacciarsi con l?unit? di controllo elettronico 10. Ci? non esclude che ad esempio nel caso di verifiche simultanee pi? massive che riguardano simultaneamente un numero elevato (ad esempio, dieci o qualche decina o pi?) di unit? di controllo elettronico 10 e/o pi? dispositivi servoassistiti 1, il dispositivo esterno di elaborazione possa essere un dispositivo pi? complesso o pi? performante, quale ad esempio un pc industriale.
[0048]Inoltre, ? particolarmente vantaggiosa la forma di realizzazione in cui l?interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio ? rimovibilmente accoppiabile all?unit? di controllo elettronico 10, perch? la sua rimozione dopo aver svolto le verifiche di test e/o diagnostiche e/o di troubleshooting consente un successivo uso in sicurezza dell?unit? di controllo elettronico 10 e dell?associato dispositivo servoassistito 1. Inoltre, la rimovibilit? dell?interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio consente di poter riutilizzare una stessa interfaccia di comunicazione wireless per testare sequenzialmente pi? unit? di controllo elettronico 10 o associati dispositivi servoassistiti 1.
[0049]In accordo ad una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, l?unit? di controllo elettronico 10 ? atta e configurata per essere operativamente accoppiata ad un adattatore di alimentazione elettrica 50. L?adattatore di alimentazione elettrica 50 ? rimovibilmente accoppiabile all?unit? di controllo elettronico 10 per fornire l?alimentazione elettrica richiesta dall?unit? di controllo elettronico 10 per eseguire verifiche di funzionamento e/o di stato dell?unit? di controllo elettronico 10 e/o del dispositivo servoassistito 1. Quando l?unit? di controllo elettronico 10 e/o il dispositivo servoassistito 1 sono integrati in o installati in un sistema pi? complesso, ad esempio nel sistema avionico 100, l?alimentazione viene fornita dal sistema stesso 100, ad esempio dalla piattaforma di supporto 20. Dunque l?adattatore di alimentazione elettrica 50 risulta particolarmente utile per svolgere le suddette verifiche di funzionamento e/o di stato prima dell?integrazione o dell?installazione a bordo del sistema 100. Preferibilmente, l?adattatore di alimentazione elettrica 50 consente anche di supportare l?unit? di controllo elettronico 10 e/o il dispositivo servoassistito 1 durante l?esecuzione delle suddette verifiche di stato e/o funzionamento. Ad esempio, l?adattatore di alimentazione elettrica 50 comprende un collare 51 all?interno del quale la base di supporto 6 pu? essere almeno parzialmente innestata per stabilizzare la posizione della base di supporto 6.
[0050]In accordo ad una forma di realizzazione, l?adattatore di alimentazione elettrica 50 comprende una interfaccia di connessione elettrica 52 operativamente accoppiabile ad una interfaccia di connessione elettrica coniugata dell?unit? di controllo elettronico 10. Detta interfaccia di connessione elettrica coniugata ? ad esempio una interfaccia specifica oppure ? opzionalmente integrata nella prima interfaccia di comunicazione 12 nel caso in cui questa sia una interfaccia di comunicazione cablata. In quest?ultimo caso, la prima interfaccia di comunicazione 12 ? una interfaccia di comunicazione ed alimentazione. Detta interfaccia di comunicazione ed alimentazione 12 ? accessibile e/o disponibile per il collegamento ad un dispositivo esterno solo quando l?unit? di controllo elettronico 10 e/o il dispositivo servoassistito 1 non sono stati ancora installati sul o integrati nel sistema 100 perch? utilizzata per connettere operativamente l?unit? di controllo elettronico 10 e/o il dispositivo servoassistito al sistema 100, in particolare alla piattaforma di supporto 20, ad esempio al modulo di controllo elettronico 23.
[0051]Da quanto sopra esposto risulta evidente che una unit? di controllo elettronico 10 del tipo sopra descritto consente di conseguire pienamente gli scopi prefissi in termini di superamento degli inconvenienti della tecnica nota.
[0052]L?unit? di controllo elettronico 10 ? infatti in grado di svolgere in autonomia ed in tempo reale verifiche di stato e/o funzionamento avendo gi? a bordo i dati e/o le istruzioni utili a tal fine ed ? in grado di comunicare ad uno o pi? dispositivi esterni gli esiti delle verifiche svolte, senza richiedere dunque apparati costosi e complessi apparati dedicati. Al pi?, pu? essere utile avere a disposizione, oltre al dispositivo esterno di elaborazione, che come spiegato pu? essere un dispositivo general purpose, la base di alimentazione elettrica 50 il cui costo ? comunque relativamente molto contenuto. Si osservi infine che l?espressione ?svolgere in autonomia? include anche forme di realizzazione in cui lo svolgimento delle verifiche di funzionamento e/o di stato da parte dell?unit? di controllo elettronico 10 non avviene in autonomia totale ma in autonomia parziale, nel senso che ad esempio ? richiesto l?input di un operatore e/o di un dispositivo esterno per essere avviate e/o terminate o ad esempio un input atto a chiedere all?unit? di controllo elettronico 10 di svolgere una o pi? specifiche verifiche di stato e/o funzionamento di un insieme di possibili verifiche di stato/e funzionamento o ad esempio l?input di uno o pi? parametri atti a configurare una verifica di stato e/o funzionamento.
[0053]Una unit? di controllo elettronico 10 come sopra descritta consente di ridurre al minimo la possibilit? di contaminare le misure, acquisite in fase di test e collaudo, e dunque valutare correttamente le performances. Questa caratteristica, inedita rispetto alle soluzioni classiche, consente in produzione di abbattere sia i costi non ricorrenti (sviluppo di sistemi tipici di test dedicati per far fronte a picchi o incrementi produttivi) che ricorrenti in termini di ore di collaudo e failure analysis.
[0054]La disponibilit? di un dataset di test conservato in memoria, ad esempio in una memoria non-volatile, e non contaminato dal sistema di misura, lo rende particolarmente idoneo ad algoritmi di machine learning.
[0055]Infine la possibilit? di effettuare dei test a bordo dell?unit? di controllo elettronico 10, consente la diagnostica direttamente sul campo senza dover prevedere un sistema di test in loco o il ritorno in sede del sistema.
[0056]I suddetti vantaggi risultano essere ancora pi? evidenti quando l?unit? di controllo elettronico 10 ?, o comprende, una FPGA.
[0057]Fermo restando il principio dell?invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto ? stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall?ambito dell?invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Claims (11)
1. Unit? di controllo elettronico (10) di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche, in cui:
- l?unit? di controllo elettronico (10) ? atta a generare un segnale di controllo per controllare il movimento e/o la posizione del dispositivo servoassistito (1) o di una parte mobile (5) dello stesso;
- l?unit? di controllo elettronico (1) comprende, e/o ? operativamente connessa, ad almeno una unit? di memoria (11) in cui sono memorizzati primi dati e/o istruzioni di test per eseguire verifiche di funzionamento e/o di stato dell?unit? di controllo elettronico (10) e/o del dispositivo servoassistito (1);
- l?unit? di controllo elettronico (1) comprende una prima interfaccia di comunicazione (12) atta e configurata per trasmettere dati e/o informazioni correlati a verifiche eseguite, in particolare dati e/o informazioni correlate ad esiti delle verifiche eseguite.
2. Unit? di controllo elettronico (10) secondo la rivendicazione 1, in cui la prima interfaccia di comunicazione (12) ? una interfaccia cablata o wireless.
3. Unit? di controllo elettronico (10) secondo la rivendicazione 2, in cui la prima interfaccia di comunicazione (12) ? una interfaccia cablata ed in cui l?unit? di controllo elettronico (10) comprende una seconda interfaccia di comunicazione (13) che ? una interfaccia di comunicazione wireless a corto raggio, preferibilmente una interfaccia di comunicazione Bluetooth.
4. Unit? di controllo elettronico (10) secondo la rivendicazione 3, in cui la seconda interfaccia di comunicazione (13) ? rimovibilmente accoppiabile all?unit? di controllo elettronico (10).
5. Unit? di controllo elettronico (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l?unit? di controllo elettronico (10) ?, o comprende una, FPGA ed in cui i primi dati e/o istruzioni di test sono memorizzati in una prima area di memoria che ? interna alla FPGA.
6. Unit? di controllo elettronico (10) secondo la rivendicazione 5, in cui l?unit? di controllo elettronico (10) comprende una seconda area di memoria che ? esterna alla FPGA ed in cui in detta seconda area di memoria sono memorizzati o memorizzabili secondi dati e/o istruzioni di test che sono aggiuntivi rispetto ad i primi dati e/o istruzioni di test.
7. Unit? di controllo elettronico (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il dispositivo servoassistito (1) ?, o comprende, una antenna di un seeker missilistico, o una videocamera o una termocamera.
8. Unit? di controllo elettronico (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui le suddette verifiche di stato e/o funzionamento comprendono una o pi? delle verifiche v1-v5 del seguente elenco: v1) Verifica di integrit? dell?unit? di controllo elettronico (10);
v2) Verifica di integrit? del dispositivo servoassistito (1);
v3) Verifica di integrit? dei suddetti primi dati e/o istruzioni di test, ad esempio una verifica di parity check o di checksum dei suddetti primi dati e/o istruzioni di test;
v4) Verifica di presenza e/o stato e/o funzionamento di uno o pi? sensori (s1, s2) del dispositivo servoassistito (1);
v5) Verifica di risposta di uno o pi? attuatori (7,9) del dispositivo servoassistito (1) a segnali di controllo sintetizzati e forniti dall?unit? di controllo elettronico (10) in accordo ad uno o pi? profili di attuazione.
9. Unit? di controllo elettronico (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il dispositivo servoassistito (1) comprende una base di supporto (6) ed una parte mobile (5) vincolata alla base di supporto (6) ed atta ad essere controllata dall?unit? di controllo elettronico (10) per essere movimentata rispetto alla base di supporto (6) ed in cui l?unit? di controllo elettronico ? ospitata nella base di supporto (6).
10. Sistema (100) comprendente un dispositivo servoassistito (1) di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche ed una unit? di controllo elettronico (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni operativamente connessa al dispositivo asservito (1).
11. Sistema (100) secondo la rivendicazione 10, in cui il sistema (100) ? un sistema avionico.
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2022
- 2022-12-05 EP EP22211349.0A patent/EP4202349A1/en active Pending
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| EP4202349A1 (en) | 2023-06-28 |
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