CIRCUITO Y MÉTODO PARA ESTABLECER COMUNICACIÓN DE DOS VÍAS ENTRE LA COLUMNA DE LA DIRECCIÓN Y
EL VOLANTE DE LA DIRECCIÓN DE UN VEHÍCULO
Campo Técnico de la Invención La invención divulgada se refiere a sistemas de control de vehículo. Mas particularmente, la invención divulgada se refiere a un sistema de control capaz de generar una señal de despliegue de bolsa de aire, al ocurrir una colisión del vehículo, para una bolsa de aire almacenada en un volante/columna de la dirección mientras también se transfiere una señal de energía de polarización a circuiteria de control en el volante de dirección y se comunican señales de control del conductor seleccionadas entre el volante y la columna. Antecedentes Cuando se introdujeron inicialmente al mercado las bolsas de aire para vehículos, fue necesario remover las funciones de control del conductor del volante de la dirección e instalarlas en cañas «que emanaban de la columna de la dirección. Típicamente, los únicos dos aspectos que permanecía montados en el volante eran las bolsas de aire y el claxon. La señal para el claxon fue transferida del volante a la columna mediante anillos de resbalamiento. Los anillos de resbalamiento consistían en un contacto de bola ubicado en el volante de la dirección y un conductor circular que era parte de un "resorte de reloj". El resorte de reloj era una parte de plástico moldeado que alojaba un cable de listón de dos conductores que conectaba la bolsa de aire con su módulo de control . Tal resorte de reloj es capaz de mantener conexiones eléctricas durante la rotación del volante. Los numerosos conceptos de diseño que comprenden adaptaciones de anillos de resbalamiento y anillos de reloj han estado plagados con problemas y son de valor económico y práctico limitado. Los arreglos de anillo de resbalamiento siempre han sufrido de problemas de confiabilidad y desempeño, debido a la naturaleza inherente de la estructura misma del anillo de resbalamiento. La integridad eléctrica de los métodos de contacto necesariamente se deprecia con el tiempo y por desperdicios y/o desgaste y condiciones ambientales variantes. Además, al tornarse mayor la demanda de colocar los controles del conductor de vuelta en el volante de la dirección, se han incrementado la complej idad y el costo de manufacturar resortes de reloj, y su confiabilidad ha decrecido. Intentando compensar el costo incrementado y la confiabilidad reducida de los resortes de reloj , algunas aplicaciones han incluido el uso de un transformador giratorio entre el volante de la dirección y la columna de la dirección para generar un sistema "libre de contactos". Pero los enfoques conocidos para disparar los generadores de gas (cebos eléctricos) que despliegan las bolsas de aire usan todos un método de disparo directo que necesita de un transformador giratorio complejo y costoso. Mas aún, los métodos conocidos para transferir datos entre el volante y la columna de la dirección requieren de un transformador con tolerancias sumamente limitadas de ensamble en línea y de corrida. En consecuencia, es deseable tener un aparato y un método mejorados para disparar cebos eléctricos de bolsas de aire y para transferir energía y datos entre el volante y la columna de la dirección de un vehículo. Compendio de la Invención Esta invención comprende un circuito electrónico de control y un método de usar un transformador giratorio para facilitar la transferencia de energía y comunicaciones en dos vías entre la columna y el volante de la dirección de un vehículo. El aparato y el método inventado también proveen el eficiente disparo de cebos eléctricos de bolsas de aire. El circuito y el método de la invención consisten en un circuito de columna de dirección y un circuito de volante de dirección acoplados juntos por un transformador giratorio, a través del cual el circuito de columna provee de energía al circuito de volante, y a través del cual ambos circuitos transfieren datos entre sí. La bobina magnética primaria del transformador giratorio está asociada con el circuito de columna, y la bobina magnética secundaria del transformador está asociada con el circuito de volante.
El circuito de columna es energizado por la batería del vehículo. Un circuito de protección contra ondas de choque está dispuesto entre la batería del vehículo y el resto del circuito de columna para proteger el sistema contra transientes en la batería. La batería del vehículo provee energía a un microprocesador de circuito de columna. El microprocesador de circuito de columna recibe diversas señales de entrada de datos, incluyendo una señal de entrada relativa a cuándo van a desplegarse las bolsas de aire del vehículo. La salidas del microprocesador del circuito de columna incluyen una señal a un circuito excitador de bobina y una señal a un circuito de conexión de capacitor. El circuito de conexión de capacitor está conectado a un capacitor de sintonía que se conecta con el transformador giratorio. El circuito de volante incluye dos capacitores de almacenamiento que almacenan energía transferida del circuito de columna a circuito de volante y que actúan como la fuente de energía para el circuito de volante. El circuito de volante también incluye un microprocesador de circuito de volante que recibe y transmite diversas entradas y salidas relativas al control de funciones en el volante de dirección del vehículo. El circuito de volante también incluye un circuito excitador de cebo eléctrico que controla el disparo de cebos eléctricos de las bolsas de aire en respuesta a una señal de control de "disparar cebo eléctrico" recibida del circuito de columna. Durante operación normal, el circuito divulgado alterna repetidamente entre un modo de transferencia de energía y un modo de transferencia de datos por multiplexión de tiempo a través del transformador giratorio. El microprocesador del circuito de columna suministra un tren de pulsos al circuito excitador de bobina, que a su vez aplica periódicamente energía plena de la batería del vehículo a la bobina primaria del transformador, o "bobina de columna" . Cuando los pulsos suministrados a la bobina de columna por el excitador de bobina están "activos", el microprocesador de columna y el circuito de conexión de capacitor 36 desconectan el capacitor de sintonía CR de la bobina de columna. Cuando los pulsos están "inactivos", se re-conecta el capacitor de sintonía, al ocurrir lo cual la energía almacenada en el capacitor de sintonía es suministrada a través del transformador giratorio. Conectando el capacitor de sintonía CR a la bobina de columna solamente durante el tiempo que está "inactivo" el circuito excitador de bobina, la energía requerida para excitar el circuito de control es minimizada y la energía recuperada de la bobina de columna es maximizada. Un interruptor de retroalimentación de nivel de voltaje del circuito de volante al circuito de columna permite al microprocesador de columna ajustar la anchura de los pulsos suministrados a la bobina de columna para mantener un nivel de energía constante al circuito de volante. La energía suministrada por el circuito de columna al circuito de volante es almacenada en los capacitores de almacenamiento. La energía en los capacitores de almacenamiento es usada para activar los componentes del circuito de volante, incluyendo el circuito excitador de cebo eléctrico. Después de un lapso de tiempo pre-determinado, asignado para el modo de transferencia de energía, el microprocesador de columna hace que el circuito de control cambie al modo de transferencia de datos. Durante este modo, el circuito de columna transmite un número pre-establecido de bits al circuito de volante a través del transformador giratorio, y luego el circuito de volante transmite un número pre-establecido de bits al circuito de columna a través del transformador giratorio. Entonces, el circuito regresa al modo de transferencia de energía y repite la secuencia. Si en cualquier tiempo el microprocesador de columna recibe una señal para activar las bolsas de aire del vehículo, el microprocesador de columna cambia inmediatamente el modo del circuito de control al modo de "disparar cebo eléctrico" . El microprocesador de columna transmite una señal de control "disparar cebo eléctrico" a través del transformador giratorio al microprocesador de volante, que entonces envía una señal al circuito excitador de cebo eléctrico para disparar los cebos eléctricos de las bolsas de aire. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 muestra una ilustración detallada del circuito de control divulgado de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención.
La figura 2 muestra formas de onda de sincronía relativas a la operación del circuito de control divulgado en el modo de energía de acuerdo con una forma de realización preferida de la invención . Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia a la figura 1, el sistema electrónico de control 20 divulgado comprende un circuito de columna de dirección 22 y un circuito de volante de dirección 24. Ambos circuitos de preferencia son fabricados en tarjetas de circuito impreso circulares. En una forma de realización preferida, el circuito de volante 24 está montado en el volante de la dirección del vehículo (no mostrado) , y el circuito de columna 22 está montado en la columna de la dirección del vehículo (no mostrada) . El circuito de columna 22 recibe energía de una fuente de energía 26, de preferencia la batería de 12 voltios del vehículo, que pasa a través de un circuito de protección contra ondas de choque 28 para proteger la circuitería del circuito de control 20 de diversos transientes que pueden aparecer en la fuente de energía 26. Diversos circuitos de protección contra ondas de choque son bien conocidos por los técnicos en la materia. La fuente de energía 26 provee energía a un regulador de voltaje 30, que provee energía regulada a un microprocesador de circuito de columna 32. El regulador de voltaje 30 es de preferencia un regulador de 5 voltios. La fuente de energía 26 también provee energía a una bobina de columna 40 que sirve como el arrollamiento primario del transformador giratorio XI . El voltaje a través de la bobina de columna 40 es referido como Vp, y la corriente que pasa a través de la bobina de columna es referida como Ip. La bobina de columna 40 es de preferencia ensamblada al lado inferior de la tarjeta de circuito de la columna (no mostrada) . El transformador XI es de preferencia un transformador de núcleo de aire. Un circuito excitador de bobina 34 recibe señales del microprocesador de columna 32 y, en respuesta a ellas, regula la energía provista por la fuente de energía 26 a la bobina de columna 40. La bobina de columna 40 se comunica con un circuito receptor de datos de columna 38, que provee entrada al microprocesador de columna 32. El resistor Rl está conectado en paralelo a través de la bobina de columna 40 y entre el circuito de protección contra ondas de choque 28 y el circuito excitador de bobina 34. Un capacitor de sintonía CR está conectado entre el resistor Rl y un circuito de conexión de capacitor 36. El circuito de conexión de capacitor 36 recibe señales de entrada del microprocesador de columna 32 y, con base en ellas, conecta y desconecta el capacitor de sintonía CR a/de la bobina de columna 40. En una forma de realización preferida, señales de entrada adicionales al microprocesador de columna 32 incluyen una señal de cebo eléctrico al 100% 46, una señal de cebo eléctrico al 70% 48, una señal de encendido 50, y una señal de entrada de datos 52.
Señales de salida adicionales del microprocesador de columna 32 incluyen una señal de salida de datos 54 y una señal de bocina 56. Las finalidades de las funciones de estas señales adicionales de entrada y de salida al microprocesador de columna 32 son bien conocidas por un técnico en la materia. El circuito de volante 24 incluye una bobina de circuito de volante 60 que constituye el arrollamiento secundario del transformador XI. El potencial de voltaje a través de la bobina de volante 60 es referido como Vs . La bobina de volante 60 es de preferencia ensamblada al lado inferior de la tarjeta de circuito de volante que contiene el circuito de volante 22. La bobina de volante 60 está conectada a un rectificador de onda completa 62, y la energía suministrada a la bobina de volante 60 carga los capacitores de almacenamiento de energía Cl y C2 a través del rectificador de onda completa 62. La energía almacenada en los capacitores Cl y C2 constituye la fuente de energía para el circuito de volante 22. La señal de voltaje del rectificador de onda completa 62 que polariza los capacitores Cl y C2 es referida como V18 y el nivel de voltaje a través de C2 solo es referido como V9. La bobina de volante 60 está conectada a un circuito detector de energía 64 que se conecta a un circuito de habilitación de energía 66. El circuito detector de energía 64 recibe señales del circuito de columna 22 a través del transformador giratorio XI y, con base en esas señales, determina si está activo el encendido del vehículo, y de esta manera si se está suministrando energía de la fuente de energía 26 al circuito de control 20. El circuito detector de energía 64 provee una señal a un circuito de habilitación de energía 66 que apaga el circuito de volante 24 si el circuito detector de energía 64 determina que el circuito de columna 22 no está suministrando energía al circuito de volante 24. El regulador de voltaje 70 es de preferencia un regulador de 5 voltios . En una forma de realización preferida, el microprocesador de volante 72 recibe señales de entrada de una señal de diagnóstico 74, una señal de interruptor de volante 76, una señal de bocina 78, y un voltaje de polarización V18. El microprocesador de volante 72 provee señales de salida a un circuito atenuador de fondo 80, un circuito atenuador de anunciador 82, y un circuito excitador de datos de volante 84. Las finalidades y las funciones de estas varias señales de entrada y señales de salida al microprocesador de volante 72 son bien conocidas por un técnico en la materia. Un circuito excitador de datos de volante 84 recibe señales de salida del microprocesador de volante 72 y provee estas señales de salida a la bobina de volante 60 para transferencia al circuito de columna 22. El microprocesador de volante 72 también recibe entrada del circuito receptor de datos de volante 86 que él mismo recibe entrada de la bobina de volante 60. Un excitador de datos de bocina 88 recibe entrada de una señal de bocina 78 y provee salida a la bobina de volante 60. El excitador de datos de bocina 88 es energizado por el voltaje V9. El resistor R2 está conectado en paralelo a través de las terminales de la bobina de volante 60. En operación, la fuente principal de energía para todo el sistema 20 se origina en la fuente de energía 26 en el circuito de columna 22. La energía de la fuente de energía 26 debe ser provista del circuito de columna 22 al circuito de volante 24. Mas aún, diversos comandos y otros datos se originan tanto en el circuito de columna 22 como el circuito de volante 24 y deben comunicarse entre los dos circuitos. Por ejemplo, los comandos que se originan en el sistema del vehículo con el volante de ,1a dirección como vector de actividad, tales como "disparar cebo eléctrico al 70%", "iluminar el anunciador del control de crucero", o "cambiar el nivel de atenuación de fondo del volante a 32%", deben pasar al microprocesador de volante 72. De manera similar, datos y comandos que se originan en el volante, tales como "tocar el claxon", "incrementar el nivel de sonido del radio", o "el voltaje de suministro de cebo eléctrico es 15.5 voltios", deben pasar al microprocesador de columna 32. En la invención divulgada, el transformador giratorio XI provee el enlace de comunicaciones entre el circuito de volante de dirección 22 y el circuito de volante de dirección 24 tanto para fines de suministro de energía como de transferencia de datos en dos vías. A diferencia de los sistemas conocidos a base de anillo de resbalamiento o resorte de reloj , la invención divulgada no tiene ningún cable que conecte los circuitos del volante de la dirección y los circuitos de la columna de la dirección del vehículo. En un "modo normal" de operación del circuito de control 20, la eficiente transferencia de energía y el flujo de datos en dos vías a través del transformador giratorio XI son implementados estableciendo dos modos de operación -un modo de transferencia de energía y un modo de transferencia de datos- y multiplexando el modo de transferencia de energía y el modo de transferencia de datos. Un modo de "disparar cebo eléctrico" también es empleado, que, cuando se dispara, supera inmediatamente tanto el modo de transferencia de energía como el modo de transferencia de datos para permitir al sistema disparar los cebos eléctricos de las bolsas de aire. En una forma de realización preferida de la invención, el modo normal del circuito de control 20 está caracterizado por alternar repetidamente entre el modo de transferencia de energía y el modo de transferencia de datos. Primero, operando en el modo de transferencia de energía, el circuito de columna 22 provee energía al circuito de volante 24. El microprocesador de columna 32 suministra un tren de pulsos al circuito excitador de bobina 34, que a su vez aplica periódicamente energía plena de la fuente de energía 26 a la bobina de columna 40. En una forma de realización preferida, el tren de pulsos es suministrado a una frecuencia de aproximadamente 25 kHz. La cantidad total de energía transferida del circuito de columna 22 al circuito de volante 24 es determinada por la duración o longitud de los pulsos de voltaje provistos por la fuente de energía 26. La anchura de cada pulso de energía es controlada y calculada para entregar justo suficiente energía de la fuente de energía 26 durante cada pulso de excitación para producir un voltaje fijo en los capacitores de almacenamiento Cl y C2. En una forma de realización preferida, la anchura de cada pulso de energía es fijada para entregar niveles de voltaje nominal en los capacitores de almacenamiento Cl y C2 de 18 y 9 voltios, respectivamente. Un conjunto preferido de formas de onda para operación en modo de energía es mostrado en la figura 2. Cuando los pulsos suministrados a la bobina de columna 40 por el circuito excitador de bobina 34 están "activos", como se muestra en la figura 2, el microprocesador de columna 32 y el circuito de conexión de capacitor 36 desconectan el capacitor de sintonía CR. El voltaje de bobina de columna Vp es sumamente cercano a la referencia de tierra en este momento, y la corriente a través de la bobina de columna 40, Ip, se dispone linealmente en rampa hacia arriba. Al final de cada pulso "activo", el microprocesador de columna 32 y el circuito de conexión de capacitor 36 re-conectan el capacitor de sintonía CR y, como resultado, el voltaje de bobina de columna Vp forma anillos sinusoidalmente. Durante esta fase, cuando el pulso suministrado a la bobina de columna 40 es "inactivo", la energía almacenada en la bobina de columna 40 es acoplada tanto al capacitor de sintonía CR como a la bobina de volante 60. La energía acoplada de la bobina de columna 40 a la bobina de volante 60 carga los capacitores de almacenamiento Cl y C2, uno cuando el circuito excitador de bobina está "activo" (la fase "excitada") y el otro cuando el circuito excitador de bobina está "inactivo" (la fase "que timbra"). La figura 2 ilustra el potencial de voltaje resultante, Vs, a través de la bobina de volante 60 en comparación con el tren de pulsos suministrado por el circuito excitador de bobina 34. Este proceso repetitivo es mantenido por un período de tiempo pre-establecido mientras el circuito está en el modo de transferencia de energía. Conectando el capacitor de sintonía CR a la bobina de columna 40 solamente durante el tiempo que es "inactivo" el circuito excitador de bobina 34, la energía requerida para excitar el circuito de control 20 es minimizada, y la energía recuperada de la bobina de columna 40 es maximizada. El uso del capacitor de sintonía CR facilita un suministro continuo de energía del circuito de columna al circuito de volante y facilita el uso de la energía almacenada en la inductancia de fuga de la bobina de columna. El sistema y el método divulgado contrastan con el método conocido de transferir la energía almacenada a un "dispositivo de protección" de diodo Zener, donde la energía almacenada en la inductancia de fuga de la bobina de columna es disipada como calor.
Debe apreciarse que la carga de energía de volante puede ser altamente variable, como resultado de la activación y la desactivación selectivas de diversas opciones, tales como luces de fondo y anunciadores en el volante de la dirección. Mas aún, el voltaje de polarización V18 es afectado por factores tales como la anchura del espacio libre entre la bobina de columna 40 y la bobina de volante 60, así como el nivel de voltaje de la fuente de energía 26. Juntas, estas variaciones de parámetros pueden ocasionar que el voltaje de disparo de cebo eléctrico V18 varíe de manera significativa. Esta no es una condición deseable. Para compensar esta variación potencial, el voltaje de disparo de cebo eléctrico V18 es monitoreado por el microprocesador de volante 72, que recibe el voltaje de disparo de cebo eléctrico V18 como una entrada directamente del rectificador de onda completa 62. Una copia codificada digitalmente del voltaje de disparo de cebo eléctrico V18 es acoplada de regreso al microprocesador de columna 32 a través del circuito excitador de datos de volante 84 y el transformador giratorio XI. El microprocesador de columna 32 usa el voltaje de disparo de cebe eléctrico V18 codificado digitalmente como una señal de entrada de retroalimentación para calcular una anchura de pulso de compensación. En consecuencia, el microprocesador de columna 32 ajusta la anchura de pulso de excitación para elevar o bajar la energía suministrada a través del transformador giratorio XI, dependiendo de si el voltaje de disparo de cebo eléctrico V18 es demasiado alto o demasiado bajo. Esta metodología mantiene el voltaje de disparo de cebo eléctrico V18 aproximadamente constante. Después de que el circuito de control 20 ha operado en el modo de transferencia de energía por su período de tiempo preestablecido, el microprocesador de columna 32 hace que el circuito 20 cambie a su modo de transferencia de datos. En este modo, los datos son transferidos a través del transformador giratorio XI, primero de la columna al volante, y segundo del volante a la columna. El circuito de control 20 es convertido al modo de operación de transferencia de datos desconectando el capacitor de sintonía CR del transformador giratorio XI. Para lograr esto, el microprocesador de columna 32 suministra una señal de nivel bajo al circuito de conexión de capacitor 36 que corta el capacitor de sintonía CR. Con el capacitor de sintonía CR desconectado, el transformador XI es inherentemente un dispositivo de ancho de banda amplio que puede transferir datos bi-direccionales entre sus bobinas 40 y 60 de manera eficiente y a alta velocidad. Después de desconectar el capacitor de sintonía CR, el microprocesador de columna 32 efectúa un retraso suficiente para permitir que se disipe la energía existente en el transformador giratorio XI. En una forma de realización preferida, ese tiempo es de aproximadamente 80 microsegundos. Posteriormente, el circuito de columna 22 comienza a transferir un número pre-establecido de bits de datos a través del transformador giratorio XI al circuito de volante 24 a una tasa de transmisión preestablecida, de preferencia 16 bits transferidos a 25 kHz. En una forma de realización preferida de la invención, los bits de datos "0" lógico y "1" lógico transferidos entre el circuito de columna 22 y el circuito de volante 24 son significados por pulsos de voltaje de diferentes longitudes. Por ejemplo, un pulso de voltaje de una duración relativamente corta es considerado como un "0" lógico, y un pulso de voltaje de una duración relativamente larga es considerado como un "1" lógico. El microprocesador de volante 72 recibe los bits de datos enviados y actúa en respuesta a ellos de manera consecuente. Después de que el número pre-establecido de bits de datos ha sido enviado del circuito de columna 22 al circuito de volante 24, se emplea un retraso de tiempo nominal para disipar cualquier voltaje remanente en el transformador giratorio XI. Entonces, el circuito de volante 24 envía un número pre-establecido de bits de datos a través del transformador XI al circuito de columna 32, después de lo cual el circuito de control 20 es conmutado de vuelta a su modo de transferencia de potencia. La metodología antes descrita se repite entonces . Con respecto a los bits de datos que son transferidos de ida y vuelta entre el circuito de columna y el circuito de volante, el número de bits puede ser variado, dependiendo del número de posibles señales de control que necesita transferir al otro cada circuito.
En una forma de realización preferida, los primeros dos bits de cada transferencia de datos consisten en duraciones de pulso de voltaje correspondientes a un "0" lógico y un "1" lógico, que se usan para fines de calibración. Específicamente, el microprocesador de columna 32 o el microprocesador de volante 72, dependiendo de qué circuito esté recibiendo datos, promedia los niveles de voltaje de los dos primeros bits recibidos (los bits "de calibración") y luego considera niveles de voltaje debajo del promedio calculado para ser el valor lógico "0" y niveles de voltaje sobre el promedio calculado para ser el valor lógico "1" . Cuando la bolsa de aire del vehículo va a ser activada como resultado de que el vehículo experimente un impacto de nivel requerido, el sistema acelerador de impactos del vehículo (no mostrado) provee un comando de "disparar cebo eléctrico" al microprocesador de columna 32. Al recibir el comando de "disparar cebo eléctrico", el microprocesador de columna 32 termina de inmediato el modo de operación actual (ya sea el modo de transferencia de energía o el modo de transferencia de datos) . El microprocesador de columna 32 retrasa entonces un lapso de tiempo pre-establecido, de preferencia alrededor de 80 microsegundos, para permitir que se disipe toda la energía almacenada en el transformador giratorio XI. A continuación, el microprocesador de columna 32 transmite un comando de "disparar cebo eléctrico" a través del circuito excitador de bobina 34 y el transformador giratorio XI al circuito receptor de datos de volante 86 y finalmente al microprocesador de volante 72. En una forma de realización de la invención, el comando de "disparar cebo eléctrico" comprende tres pulsos entregados a intervalos de 40 microsegundos. El primer pulso es de 10 microsegundos de ancho, lo que diferencia el comando de "disparar cebo eléctrico" de todos los demás comandos. El segundo pulso es ya sea de tres o de un microsegundo de ancho, que se interpreta por el microprocesador de volante como una indicación ya sea de disparar o no disparar el cebo eléctrico al 30%, respectivamente. Si el segundo pulso es de tres microsegundos de ancho, el comando es interpretado para disparar el cebo eléctrico al 30%. De manera similar, el tercer pulso es ya sea de tres o de un microsegundo de ancho, y se interpreta para ordenar ya sea disparar o no disparar el cebo eléctrico al 70%, respectivamente. Si el tercer pulso es de tres microsegundos de ancho, el comando es interpretado para disparar el cebo eléctrico al 70%. Con base en el comando de "disparar cebo eléctrico" recibido del microprocesador de columna 32, el microprocesador de volante 72 formatea una señal de control que define la duración de pulso de disparo de cebo eléctrico y si el cebo eléctrico al 30%, el cebo eléctrico al 70%, o ambos, van a ser disparados. El microprocesador de volante 72 envía esta señal de control formateada al circuito excitador de cebo eléctrico 68. El circuito de control de excitación de cebo eléctrico 68 controla la corriente de disparo a los cebos eléctricos apropiados, como es bien conocido en la materia. Cuando el encendido del vehículo es inactivado, el microprocesador de columna 32 inactiva el circuito excitador de bobina 34, el circuito de conexión de capacitor 36, y el circuito receptor de datos de columna 38, y el microprocesador de columna 32 entra en un modo suspendido que consume muy poca energía de la fuente de energía 26 (batería) del vehículo. Cuando el microprocesador de columna 32 no presenta pulsos de energía al circuito de detección de energía 64 por mas de un período pre-establecido de tiempo, el circuito de detección de energía 64 inactiva el circuito de habilitación de energía 66, lo que pone todo el circuito de volante 24, salvo por el excitador de datos de bocina 28 (por razones que se explican mas adelante) , en un modo apagado. En una forma de realización preferida, ese período preestablecido es de aproximadamente 500 milisegundos. La invención divulgada tiene varias ventajas sobre un sistema conocido que tiene conexiones directas entre los circuitos de columna y los circuitos de volante. Primero, la invención divulgada es un circuito mucho mas eficiente y un método de proveer energía y comunicaciones en dos vías a través de un transformador giratorio. Mas aún, la invención divulgada provee un circuito y un método mejorados para disparar cebos eléctricos de bolsas de aire sin cableado directo entre una columna de dirección y un volante de dirección de un vehículo.
Otra ventaja de la invención divulgada es su capacidad de permitir que la bocina del vehículo sea activada mientras el encendido del vehículo está apagado. Los sistemas conocidos que tienen conexiones directas entre los circuitos de columna y los circuitos de volante se basan en métodos de compartir baja energía que operan a través del transformador giratorio para identificar el cierre del interruptor de bocina por parte de un usuario. La invención divulgada permite usar la bocina del vehículo cuando el encendido está apagado, consumiendo la energía almacenada en el capacitor de almacenamiento C2. El voltaje de disparo de bocina V9 está conectado al excitador de datos de bocina 78. El excitador de datos de bocina 78 está en modo de espera hasta que una señal de "disparar bocina" 78, que resulta de que el usuario oprima el botón del claxon en el volante de dirección, sea presentada al excitador de datos de bocina 78. Al recibir una señal de "disparar bocina" 78, el excitador de datos de bocina 88 genera un pulso que es acoplado de regreso a través del transformador giratorio XI donde despierta el microprocesador de columna 32 de su modo suspendido de bajo consumo de corriente. En respuesta, el microprocesador de columna 32 genera una señal de "activar bocina" . Si el sistema está diseñado para permitir la activación de la bocina mientras está apagado el encendido, entonces se requerirá despertar el microprocesador de columna 32 por unos cuantos milisegundos a alrededor de intervalos de un minuto para reemplazar la energía perdida de los capacitores de almacenamiento Cl y C2 a través de la fuga normal de corriente del circuito. Otra desventaja de la invención divulgada es la capacidad de disparar sucesivamente los cebos eléctricos de bolsas de aire por al menos 350 milisegundos después de que se desconecta la batería del vehículo. Esta característica es importante debido a que una colisión en el extremo frontal puede cortar la conexión de la batería del vehículo antes de que el sistema acelerador del vehículo provea una señal de "disparar cebo eléctrico" . La invención divulgada permite al circuito excitador de cebo eléctrico 68 continuar recibiendo energía y de esta manera disparar los cebos eléctricos de bolsas de aire después de que se desconecta la batería del vehículo debido a que se mantiene el suministro de energía al circuito excitador de cebo eléctrico 68 en los capacitores de almacenamiento Cl, C2. Dimensionando de manera apropiada los capacitores de almacenamiento Cl y C2, ellos pueden almacenar suficiente energía para permitir que el circuito excitador de cebo eléctrico 68 dispare los cebos eléctricos con la máxima carga posible por un período de tiempo mayor de 350 milisegundos. Aunque se han descrito en la presente formas de realización preferidas de la presente invención, es evidente que la construcción básica puede ser alterada a fin de disponer otras formas de realización que utilicen los procesos y las composiciones de esta invención. Por tanto, se apreciará que los alcances de esta invención serán definidos por las reivindicaciones anexas mas que por las formas de realización específicas que han sido anteriormente presentadas a guisa de ejemplo.