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58 • novembre • 2015
hardware
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FUNCTIONAL SAFETY
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Con l’utilizzo di una corretta decomposizione,
viene assicurato che i sensori “switch” della fami-
glia HAL 15xy possano anche essere utilizzati in
sistemi con una più elevata classificazione ASIL.
Definizione di “decomposizione”: l’ISO 26262 per-
mette di raggiungere il livello ASIL specificato
per il target di sicurezza, suddividendo i requisiti
di sicurezza tra gli elementi del sistema indivi-
duali e distinti. Questa decomposizione può es-
sere realizzata a livello di sistema, di hardware
e di software.
Per permettere un’adeguata decomposizione, Mi-
cronas fornisce ai propri clienti dei sensori “ASIL
ready” HAL 15xy la “Failure Modes Effects and
Diagnostic Analysis” (FMEDA), che permette al
cliente di calcolare l’FMEDA a livello di sistema.
La funzione del sensore “switch” ad Effetto-Hall
in un’applicazione alzacristallo elettrico
Un sensore a Effetto-Hall trova impiego in un
alzacristallo elettrico (Fig. 1) per determinare la
direzione e la velocità del movimento del finestri-
no.
Un alzacristalli elettrico può essere realizzato
con un sensore “switch” a Effetto-Hall in due
modi. In una prima variante un sensore “switch
dual-plate”, che integra due elementi Hall, for-
nisce contemporaneamente due segnali per il ri-
levamento della direzione e per la misura dei giri
del motore o della posizione. La ben nota famiglia
di sensori Micronas HAL 7xy fornisce le soluzioni
idonee a tale scopo. Le informazioni di velocità
e direzione di rotazione vengono trasmesse alla
centralina di controllo tramite due uscite se-
parate e il sensore risulta parte integrante del
trattamento delle informazioni. A causa della
complessità del sensore, tale soluzione risulta
più costosa rispetto all’utilizzo di un semplice
sensore “switch single-plate”, ad esempio della
famiglia HAL 15xy. In questa seconda variante è
la centralina di controllo che valuta la direzione e
la velocità di rotazione del motore sulla base del
singolo segnale fornito dal sensore a Effetto-Hall,
facendo uso di specifici algoritmi che supervisio-
nano l’assenza di condizioni operative non corret-
te, che possono verificarsi ad esempio in caso di
arresto imprevisto del motore. Un sensore Hall
“single-plate” costituisce quindi un’alternativa
più vantaggiosa al sensore Hall “dual-plate”.
Teoricamente, un alzacristalli elettrico potrebbe
essere classificato come “non critico” in termini
di sicurezza. Un finestrino che improvvisamente
non può più essere chiuso o aperto potrebbe cau-
sare fastidio ai passeggeri, ma è molto probabile
che non sia critico a livello di sicurezza. Tuttavia,
la funzione che rende questa applicazione, o il re-
lativo sistema, rilevante in termini di sicurezza,
è la protezione contro lo schiacciamento. La man-
canza di tale protezione può provocare lesioni,
specialmente nei bambini piccoli. L’applicazione
o il sistema vengono quindi generalmente classi-
ficati come “ASIL A”.
Le informazioni che si riferiscono alla posizio-
ne del finestrino e alla velocità del motore, tra-
smesse dal sensore “switch” a Effetto-Hall (Fig.
2), sono fondamentali per la protezione contro
lo schiacciamento. Essa si attiva non appena la
centralina rileva una variazione della velocità
del motore o, alternativamente, una variazioni
nell’assorbimento in corrente del motore. La ri-
levazione precisa e rapida della variazione di
coppia presuppone una funzionalità illimitata
del sensore e un’elevata precisione delle relative
soglie di commutazione. Per assicurare la fun-
zionalità del sensore e l’affidabilità dei segnali
prodotti, i sensori della famiglia HAL 15xy sono
dotati di un’esclusiva funzionalità di “self-test”
che consente di validare l’intera catena di acqui-
sizione/trattamento segnali all’accensione del
sensore, durante la fase di inizializzazione.
Funzionalità esclusiva della famiglia
HAL 15xy: “Power-on self-test”
Per utilizzare il “self-test” nei sensori in versio-
ne a “tre fili” (alimentazione, massa e segnale), il
sensore deve essere collegato a un microproces-
Fig. 2 – Applicazione alzacristallo: il sensore
HAL 15xy trasmette informazioni sulla velocità
e la posizione del motore alla centralina di con-
trollo