EP1023577A1 - Improved filtering device, in particular for motor vehicle fuel indicator - Google Patents

Improved filtering device, in particular for motor vehicle fuel indicator

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Publication number
EP1023577A1
EP1023577A1 EP98949046A EP98949046A EP1023577A1 EP 1023577 A1 EP1023577 A1 EP 1023577A1 EP 98949046 A EP98949046 A EP 98949046A EP 98949046 A EP98949046 A EP 98949046A EP 1023577 A1 EP1023577 A1 EP 1023577A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
time constant
filt
signal
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98949046A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernard Marteau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli France SAS
Original Assignee
Magneti Marelli France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magneti Marelli France SAS filed Critical Magneti Marelli France SAS
Publication of EP1023577A1 publication Critical patent/EP1023577A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0294—Variable filters; Programmable filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80—Arrangements for signal processing
    • G01F23/802—Particular electronic circuits for digital processing equipment

Definitions

  • the present invention relates to the field of electrical signal filtering devices, designed to eliminate parasitic disturbances superimposed on the useful part of these signals.
  • the present invention applies in particular, but not exclusively, to the filtering of electrical signals generated by sensors of the level of liquids contained in the tanks of motor vehicles, for example the level of fuel. Many devices for filtering electrical signals have already been proposed.
  • the devices hitherto proposed are not entirely satisfactory, in particular for filtering signals from level sensors installed on motor vehicles, due to the strong disturbances of these levels resulting from the accelerations and the forces exerted on these vehicles and therefore the liquids they contain.
  • control means which comprise: - detection means capable of detecting crossovers between the input signal and a filtered value of this input signal,
  • the blocking means are adapted to modify the time constant of the filter, by lengthening this time constant, for example in a ratio 16 , at the end of the timer.
  • the present invention now aims to propose new means for improving the properties of filtering devices.
  • a device for filtering electrical signals in particular signals generated by fuel level sensors contained in the tanks of motor vehicles, of the type comprising a main filter, means of detection capable of detecting the intersections between the input signal and a filtered value of this input signal, timing means restarted by the intersections detected by the detection means, and control means adapted to modify the time constant of the filter at the end of the time delay, characterized in that the control means are adapted to reduce the time constant of the filter at the end of the time delay, if this is reached.
  • the time constant of the filter in slow mode is between 10 and 25 min, very preferably of the order of 17 min,
  • the time constant of the filter in fast mode is between 30 s and 5 min, very preferably of the order of 2 min,
  • the time delay is between 30 s and 5 min, preferably between 1 min and 3 min, very preferably of the order of 2 min.
  • the present invention proposes new filtering means in which the time constant changes substantially inversely to the arrangements described in document FR-A-2 715 781.
  • FIG. 1 schematically represents a preferred embodiment of a filter and associated control means in accordance with the present invention
  • FIG. 2 schematically illustrates the signal from a fuel level sensor and the level filtered at the outlet of the filter according to the invention
  • FIG. 3 illustrates the same signals during a preliminary phase of commissioning of the filtering circuit - and - Figure 4 shows the response of the filter according to the present invention, to a voltage step, according to two variants of realization in accordance with the present invention.
  • FIG. 1 Illustrated in FIG. 1 appended is a filtering circuit in accordance with the present invention comprising: a prefilter 10,
  • a mode control module 50 a crossing counter 60, and
  • the prefilter 10 receives on its input 12 the signal to be filtered coming from a level sensor. It has its output 14 connected to the input 22 of the filter 20.
  • the function of the prefilter 10 is to limit the scanning speed at the input of the main filter 20 and makes it possible to reduce the sampling frequency of the main filter 20.
  • Its speed is typically of the order of 1 second over the entire operating range, ie from full to empty in the case of an application to the detection of a fuel level in a motor vehicle tank.
  • the main filter 20 is preferably a first order filter. It has two available time constants which can be selected alternately according to the state of an output 52 of the control module 50. These two time constants are typically 2 min in fast mode and 17 min in slow mode respectively.
  • the filter 20 is advantageously a digital filter.
  • the calculation is done for example on 24 bits for a resolution of 10 bits in input and output.
  • the filter 20 preferably performs the following filtering function:
  • FILT (t) FILT (t-1) + (1 / C) DNIV (t) - FILT (t-1) D in which:
  • FILT is the 24-bit filtered value available on output 24 of filter 20
  • C determines the time constant imposed by module 50
  • NIV is the unfiltered level on input 22.
  • the filter 20 can include:
  • a subtractor which calculates N ⁇ V (t) - FILT (t-1) by subtracting from the signal available at the input, the value of the signal available at the output of a register, which output also corresponds to the output of the filtering means 20,
  • This is clocked by the clock signal H applied to input 26.
  • the filtered value FILT (t) available on the output of the adder thus periodically refreshes the value stored in the register.
  • the control module 50 modifies the parameters of the aforementioned divider.
  • the function of the crossing detection module 30 is to detect the crossings between the input signal (more precisely between the prefiltered signal from the prefilter 10) and the filtered signal delivered by the main filter 20.
  • the module 30 compares the signals VIN respectively available on the input 22 of the filter 20 and FILT delivered at the output of this filter 20.
  • the crossing detection is carried out by monitoring the sign of the FILT-VIN difference between two measurements.
  • the control module 50 has the function of controlling the time delay 40 and the counting module 60 as a function of the output of the comparator 30 and of controlling the time constant of the filter 20, by its output 52, as a function of the state of timer 40.
  • the timer 40 is typically designed to ensure a count of the order of 2 min.
  • the timer 40 is preferably reset to zero on each crossing detection.
  • the timing means 40 are formed of a down counter which is loaded to a predetermined value representative of the timing sought at each crossing detected by the detection means 30. The content of the counter is then decremented at the rate of a signal d 'clock.
  • the time delay 40 signals the reaching of the countdown at 2 min, without resetting to zero, on a line 42 connected to the control module 50.
  • control module 50 forces the filter 20 to switch from slow speed (time constant of the order of 17 min) to fast speed (time constant of around 2 min), via its command line 52.
  • control module 50 authorizes a return to slow mode for the filter 20, only when several, typically 2, crossings have occurred.
  • FIG. 2 shows a VIN signal having a strong downward slope at time t1 and a strong upward slope at time t2.
  • FILT gradually decreases to approach the input signal.
  • the filter 20 is placed in rapid mode at time t10.
  • the filtered signal then quickly joins the input signal during period T4.
  • the filter 20 is brought back to slow speed at time t12 during a period T5 (it then slowly approaches the input signal), then switched again, to fast mode at time t20 no crossing has been detected for 2 min (it then approaches the input signal more quickly).
  • the counting module 60 is also preferably used to count the crossings during the initial phase of commissioning of the filtering circuit.
  • the filter 20 is preferably placed automatically in fast mode (time constant of the order of 2 min) during a phase T1 as long as a determined number (for example 16, even 8) of crossings is not detected by the module 30 and recognized by the module 60 after this initial display of the input value.
  • the filter 20 is placed in slow mode at the end of this phase T1. This particular sequence makes it possible to deal with cases of starting on a slope or a slope.
  • This preliminary commissioning phase including the accelerated phase T0, is controlled by the control module 50.
  • the filtering circuit according to the present invention has three operating modes: 1) Accelerated mode:
  • the needle rise speed is typically limited to 1 s to cover the maximum display range.
  • the system In normal operating conditions the system remains in slow mode as long as it sees crossings. In this mode the first order filter 20 has a time constant of the order of 17 min.
  • time constant of the filter 20 is of the order of 2 min. This mode is used at start-up (phase T1) and when no crossover is detected between the VIN and FILT signals, during the countdown time defined by timer 40.
  • the initialization of the display, when the filtering circuit is put into service is operated according to the following methods:
  • the output module 70 can be adapted to control different means of processing the FILT signal.
  • the output module 70 is adapted to control a logometer whose output shaft is provided with a needle thus driven in rotation.
  • the filter module 10 is of digital type, alternatively one can consider using a filter module of analog type associated with suitable control means equivalent to the control module 50 previously described.
  • the filtering device can find application in particular in a circuit for processing the output signal of a resistive analog sensor, for example a level sensor, comprising on the one hand a digital filtering means and on the other a module forming a digital converter / impedance inserted in series between the output of the sensor and the input of an associated load, for example a logometric indicator, said digital converter / impedance having a variable output impedance and a function of the output signal of the digital filtering means, which is equivalent to the output resistance of the sensor.
  • a resistive analog sensor for example a level sensor
  • the aforementioned digital / impedance converter comprises means for measuring the voltage at the terminals of the load and an output stage of the controlled current source type for delivering a current proportional to the ratio between the voltage measured at load terminals and output resistance of the sensor.
  • the time constant of the filter can be reduced by a factor of 2 if no crossover is detected.
  • the filter implements 4 successive time delays of 45 sec. each, the time constant of the filter, of the order of 17 min in initial slow regime, being divided by 4 at the end of the first time delay and being divided by 2 at the end of the following time delays if these are reached without detection crossing.
  • the duration of the successive time delays and the reduction factor applied at the end of them can differ from one time delay to another.

Abstract

The invention concerns a device for filtering electric signals, in particular signals generated by motor vehicle fuel tank level sensors, comprising a main filter (20), sensing means (30) for detecting crossings between the input signal (NIV) and a filtered value (FILT) of said input signal, means for delaying (40) activated by the crossings detected by the sensing means (30), and control means (50) for modifying the main filter (20) time constant at the end of the delay. The invention is characterised in that the control means (50) are adapted to reduce the filter (20) time constant at the end of the delay.

Description

DISPOSITIF DE FILTRAGE PERFECTIONNE, NOTAMMENT POUR JAUGE DE CARBURANT SUR VÉHICULE AUTOMOBILEIMPROVED FILTERING DEVICE, IN PARTICULAR FOR A FUEL GAUGE ON A MOTOR VEHICLE
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de filtrage de signaux électriques, conçus pour éliminer les perturbations parasites superposées à la partie utile de ces signaux.The present invention relates to the field of electrical signal filtering devices, designed to eliminate parasitic disturbances superimposed on the useful part of these signals.
La présente invention s'applique notamment, mais non exclusivement, au filtrage des signaux électriques générés par des capteurs de niveau de liquides contenus dans des réservoirs de véhicules automobiles, par exemple le niveau de carburant. On a déjà proposé de nombreux dispositifs de filtrage de signaux électriques.The present invention applies in particular, but not exclusively, to the filtering of electrical signals generated by sensors of the level of liquids contained in the tanks of motor vehicles, for example the level of fuel. Many devices for filtering electrical signals have already been proposed.
Cependant les dispositifs jusqu'ici proposés ne donnent pas totalement satisfaction, en particulier pour le filtrage des signaux issus de capteurs de niveaux installés sur véhicules automobiles, en raison des fortes perturbations de ces niveaux résultant des accélérations et des forces qui s'exercent sur ces véhicules et par conséquent sur les liquides qu'ils contiennent.However, the devices hitherto proposed are not entirely satisfactory, in particular for filtering signals from level sensors installed on motor vehicles, due to the strong disturbances of these levels resulting from the accelerations and the forces exerted on these vehicles and therefore the liquids they contain.
La Demanderesse a décrit dans le document FR-A-2 715 781 , un dispositif de filtrage piloté par des moyens de commande qui comprennent : - des moyens de détection aptes à détecter les croisements entre le signal d'entrée et une valeur filtrée de ce signal d'entrée,The Applicant has described in document FR-A-2 715 781, a filtering device controlled by control means which comprise: - detection means capable of detecting crossovers between the input signal and a filtered value of this input signal,
- des moyens de temporisation relancés à chaque croisement décelé par les moyens de détection,- delay means restarted at each crossing detected by the detection means,
- des moyens de blocage du filtre si aucun croisement n'est décelé par les moyens de détection avant la fin de la temporisation, et de déblocage du filtre lors du premier croisement décelé par les moyens de détection après blocage du filtre.- Filter blocking means if no crossing is detected by the detection means before the end of the time delay, and filter unlocking during the first crossing detected by the detection means after blocking the filter.
Plus précisément encore, selon le mode de réalisation préférentiel décrit dans le document FR-A-2 715 781 , les moyens de blocage sont adaptés pour modifier la constante de temps du filtre, en allongeant cette constante de temps, par exemple dans un rapport 16, à la fin de la temporisation. La présente invention a maintenant pour but de proposer de nouveaux moyens permettant d'améliorer les propriétés des dispositifs de filtrage.More precisely still, according to the preferred embodiment described in document FR-A-2 715 781, the blocking means are adapted to modify the time constant of the filter, by lengthening this time constant, for example in a ratio 16 , at the end of the timer. The present invention now aims to propose new means for improving the properties of filtering devices.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif de filtrage de signaux électriques, notamment de signaux générés par des capteurs de niveau de carburant contenu dans des réservoirs de véhicules automobiles, du type comprenant un filtre principal, des moyens de détection aptes à détecter les croisements entre le signal d'entrée et une valeur filtrée de ce signal d'entrée, des moyens de temporisation relancés par les croisements décelés par les moyens de détection, et des moyens de contrôle adaptés pour modifier la constante de temps du filtre à la fin de la temporisation, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle sont adaptés pour réduire la constante de temps du filtre à la fin de la temporisation, si celle-ci est atteinte. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de la présente invention :This object is achieved in the context of the present invention by a device for filtering electrical signals, in particular signals generated by fuel level sensors contained in the tanks of motor vehicles, of the type comprising a main filter, means of detection capable of detecting the intersections between the input signal and a filtered value of this input signal, timing means restarted by the intersections detected by the detection means, and control means adapted to modify the time constant of the filter at the end of the time delay, characterized in that the control means are adapted to reduce the time constant of the filter at the end of the time delay, if this is reached. According to other advantageous characteristics of the present invention:
- la constante de temps du filtre en mode lent est comprise entre 10 et 25 mn, très préférentiellement de l'ordre de 17 mn,the time constant of the filter in slow mode is between 10 and 25 min, very preferably of the order of 17 min,
- la constante de temps du filtre en mode rapide est comprise entre 30 s et 5 mn, très préférentiellement de l'ordre de 2 mn,the time constant of the filter in fast mode is between 30 s and 5 min, very preferably of the order of 2 min,
- la temporisation est comprise entre 30 s et 5 mn, préférentiellement entre 1 mn et 3 mn, très préférentiellement de l'ordre de 2 mn.- The time delay is between 30 s and 5 min, preferably between 1 min and 3 min, very preferably of the order of 2 min.
Ainsi comme on l'exposera plus en détail par la suite, la présente invention propose de nouveaux moyens de filtrage dans lesquels la constante de temps évolue sensiblement de façon inverse aux dispositions décrites dans le document FR-A-2 715 781.Thus, as will be explained in more detail below, the present invention proposes new filtering means in which the time constant changes substantially inversely to the arrangements described in document FR-A-2 715 781.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :Other characteristics, aims and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings given by way of nonlimiting examples and in which:
- la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation préférentiel d'un filtre et des moyens de commande associés conformes à la présente invention, - la figure 2 illustre schématiquement le signal issu d'un capteur de niveau de carburant et le niveau filtré en sortie du filtre conforme à l'invention,FIG. 1 schematically represents a preferred embodiment of a filter and associated control means in accordance with the present invention, FIG. 2 schematically illustrates the signal from a fuel level sensor and the level filtered at the outlet of the filter according to the invention,
- la figure 3 illustre les mêmes signaux au cours d'une phase préliminaire de mise en service du circuit de filtrage- et - la figure 4 représente la réponse du filtre conforme à la présente invention, à un échelon de tension, selon deux variantes de réalisation conformes à la présente invention.- Figure 3 illustrates the same signals during a preliminary phase of commissioning of the filtering circuit - and - Figure 4 shows the response of the filter according to the present invention, to a voltage step, according to two variants of realization in accordance with the present invention.
On a illustré sur la figure 1 annexée un circuit de filtrage conforme à la présente invention comprenant : - un préfiltre 10,Illustrated in FIG. 1 appended is a filtering circuit in accordance with the present invention comprising: a prefilter 10,
- un filtre principal 20,a main filter 20,
- un module de détection de croisement 30,- a crossing detection module 30,
- une temporisation 40,- a time delay 40,
- un module de commande de mode 50, - un compteur de croisement 60, eta mode control module 50, a crossing counter 60, and
- un module 70 de commande de logomètre.- A logometer control module 70.
Le préfiltre 10 reçoit sur son entrée 12 le signal à filtrer issu d'un capteur de niveau. Il a sa sortie 14 reliée à l'entrée 22 du filtre 20.The prefilter 10 receives on its input 12 the signal to be filtered coming from a level sensor. It has its output 14 connected to the input 22 of the filter 20.
Le préfiltre 10 a pour fonction de limiter la vitesse de balayage à l'entrée du filtre principal 20 et permet de diminuer la fréquence d'échantillonnage du filtre principal 20.The function of the prefilter 10 is to limit the scanning speed at the input of the main filter 20 and makes it possible to reduce the sampling frequency of the main filter 20.
Sa vitesse est typiquement de l'ordre de 1 seconde sur toute la plage de fonctionnement, soit du plein au vide dans le cas d'une application à la détection d'un niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile.Its speed is typically of the order of 1 second over the entire operating range, ie from full to empty in the case of an application to the detection of a fuel level in a motor vehicle tank.
Il limite la vitesse de montée de l'aiguille indicatrice, évite les suroscillations pour les logomètres et évite le décrochage pour les moteurs pas à pas.It limits the speed of rise of the indicator hand, avoids overshoots for logometers and avoids stalling for stepper motors.
Le filtre principal 20 est de préférence un filtre de premier ordre. Il possède deux constantes de temps disponibles susceptibles d'être sélectionnées alternativement selon l'état d'une sortie 52 du module de commande 50. Ces deux constantes de temps sont typiquement respectivement de 2 mn en régime rapide et 17 mn en régime lent Le filtre 20 est avantageusement un filtre numérique.The main filter 20 is preferably a first order filter. It has two available time constants which can be selected alternately according to the state of an output 52 of the control module 50. These two time constants are typically 2 min in fast mode and 17 min in slow mode respectively The filter 20 is advantageously a digital filter.
Le calcul est fait par exemple sur 24 bits pour une résolution de 10 bits en entrée et sortie.The calculation is done for example on 24 bits for a resolution of 10 bits in input and output.
Le filtre 20 assure de préférence la fonction de filtrage suivante :The filter 20 preferably performs the following filtering function:
FILT(t) = FILT(t-1 ) + (1/C) DNIV(t) - FILT(t-1 )D dans laquelle :FILT (t) = FILT (t-1) + (1 / C) DNIV (t) - FILT (t-1) D in which:
FILT est la valeur filtrée sur 24 bits disponible sur la sortie 24 du filtre 20, C détermine la constante de temps imposée par le module 50, NIV est le niveau non filtré sur l'entrée 22.FILT is the 24-bit filtered value available on output 24 of filter 20, C determines the time constant imposed by module 50, NIV is the unfiltered level on input 22.
Avec une vitesse d'échantillonnage de 62,5 ms imposée par un signal d'horloge H appliqué sur une entrée 26 du filtre 20, on obtient, selon l'état de la sortie 52 du module 50, les constantes de temps suivantes : Mode lent : Tient = 214 * 62,5 ms = 1024 s soit environ 17 mn Mode rapide : Trap = 211 * 62,5 ms = 128 s soit environ 2 mn.With a sampling speed of 62.5 ms imposed by a clock signal H applied to an input 26 of the filter 20, the following time constants are obtained, depending on the state of the output 52 of the module 50: Mode slow: Hold = 214 * 62.5 ms = 1024 s or approximately 17 min Fast mode: Trap = 211 * 62.5 ms = 128 s or approximately 2 min.
Le filtre 20 peut comprendre :The filter 20 can include:
- un soustracteur qui calcule NΙV(t) - FILT(t-1 ) en retranchant du signal disponible en entrée, la valeur du signal disponible sur la sortie d'un registre, laquelle sortie correspond également à la sortie des moyens de filtrage 20,a subtractor which calculates NΙV (t) - FILT (t-1) by subtracting from the signal available at the input, the value of the signal available at the output of a register, which output also corresponds to the output of the filtering means 20,
- un diviseur qui divise le signal de sortie du soustracteur par la constante de temps C,- a divider which divides the output signal of the subtractor by the time constant C,
- un additionneur qui additionne la valeur FILT(t-1 ) (prélevée sur la sortie du registre) au signal issu du diviseur, et enfin - le registre précité de valeur filtrée.- an adder which adds the FILT value (t-1) (taken from the register output) to the signal from the divider, and finally - the aforementioned filtered value register.
Celui-ci est cadencé par le signal d'horloge H appliqué sur l'entrée 26.This is clocked by the clock signal H applied to input 26.
La valeur filtrée FILT(t) disponible sur la sortie de l'additionneur rafraîchit ainsi périodiquement la valeur mémorisée dans le registre. Pour changer la constante de temps du filtre 20, le module de commande 50 modifie les paramètres du diviseur précité.The filtered value FILT (t) available on the output of the adder thus periodically refreshes the value stored in the register. To change the time constant of the filter 20, the control module 50 modifies the parameters of the aforementioned divider.
Le module de détection de croisement 30 a pour fonction de détecter les croisements entre le signal d'entrée (plus précisément entre le signal préfiltré issu du préfiltre 10) et le signal filtré délivré par le filtre principal 20.The function of the crossing detection module 30 is to detect the crossings between the input signal (more precisely between the prefiltered signal from the prefilter 10) and the filtered signal delivered by the main filter 20.
Pour cela le module 30 compare les signaux respectivement NIV disponible sur l'entrée 22 du filtre 20 et FILT délivré à la sortie de ce filtre 20.For this, the module 30 compares the signals VIN respectively available on the input 22 of the filter 20 and FILT delivered at the output of this filter 20.
De préférence la détection de croisement est effectuée en surveillant le signe de l'écart FILT-NIV entre deux mesures.Preferably, the crossing detection is carried out by monitoring the sign of the FILT-VIN difference between two measurements.
Le module de commande 50 a pour fonction de contrôler la temporisation 40 et le module de comptage 60 en fonction de la sortie du comparateur 30 et de piloter la constante de temps du filtre 20, par sa sortie 52, en fonction de l'état de la temporisation 40.The control module 50 has the function of controlling the time delay 40 and the counting module 60 as a function of the output of the comparator 30 and of controlling the time constant of the filter 20, by its output 52, as a function of the state of timer 40.
La temporisation 40 est conçue typiquement pour assurer un décompte de l'ordre de 2 mn.The timer 40 is typically designed to ensure a count of the order of 2 min.
Elle est réinitialisée par le module 50, par un signal appliqué par ce dernier sur une ligne 54, selon les croisements détectés par le comparateur 30.It is reset by the module 50, by a signal applied by the latter on a line 54, according to the crossovers detected by the comparator 30.
La temporisation 40 est de préférence remise à zéro à chaque détection de croisement.The timer 40 is preferably reset to zero on each crossing detection.
De préférence les moyens de temporisation 40 sont formés d'un décompteur lequel est chargé à une valeur prédéterminée représentative de la temporisation recherchée à chaque croisement décelé par les moyens de détection 30. Le contenu du compteur est alors décrémenté au rythme d'un signal d'horloge.Preferably the timing means 40 are formed of a down counter which is loaded to a predetermined value representative of the timing sought at each crossing detected by the detection means 30. The content of the counter is then decremented at the rate of a signal d 'clock.
La temporisation 40 signale l'atteinte du décompte à 2 mn, sans remise à zéro, sur une ligne 42 reliée au module de commande 50.The time delay 40 signals the reaching of the countdown at 2 min, without resetting to zero, on a line 42 connected to the control module 50.
Lorsque la fin de la temporisation (2 mn) est ainsi atteinte, le module de commande 50 impose au filtre 20, de passer du régime lent (constante de temps de l'ordre de 17 mn) à un régime rapide (constante de temps de l'ordre de 2 mn), par sa ligne de commande 52. De préférence le module de commande 50 n'autorise un retour en mode lent pour le filtre 20, que lorsque plusieurs, typiquement 2, croisements sont intervenus.When the end of the time delay (2 min) is thus reached, the control module 50 forces the filter 20 to switch from slow speed (time constant of the order of 17 min) to fast speed (time constant of around 2 min), via its command line 52. Preferably, the control module 50 authorizes a return to slow mode for the filter 20, only when several, typically 2, crossings have occurred.
Ceux-ci sont comptabilisés dans le module de comptage 60. Sur la figure 2 on a représenté un signal NIV présentant une forte pente descendante à l'instant t1 et une forte pente ascendante à l'instant t2.These are counted in the counting module 60. FIG. 2 shows a VIN signal having a strong downward slope at time t1 and a strong upward slope at time t2.
Pendant la période T3 le filtre 20 est en mode lent. Le signal filtréDuring the period T3 the filter 20 is in slow mode. The filtered signal
FILT décroît progressivement pour se rapprocher du signal d'entrée. Cependant aucun croisement n'étant détecté pendant le temps de temporisation de 2 mn consécutif à l'instant t1 , le filtre 20 est placé en mode rapide à l'instant t10.FILT gradually decreases to approach the input signal. However, no crossing being detected during the time delay of 2 min consecutive at time t1, the filter 20 is placed in rapid mode at time t10.
Le signal filtré rejoint alors rapidement le signal d'entrée pendant la période T4. Après détection de deux croisements entre les signaux NIV et FILT, le filtre 20 est ramené en régime lent à l'instant t12 pendant une période T5 (il se rapproche alors lentement du signal d'entrée), puis commuté à nouveau, en mode rapide à l'instant t20 aucun croisement n'ayant été détecté pendant 2 mn (il se rapproche alors plus rapidement du signal d'entrée).The filtered signal then quickly joins the input signal during period T4. After detection of two crossings between the VIN and FILT signals, the filter 20 is brought back to slow speed at time t12 during a period T5 (it then slowly approaches the input signal), then switched again, to fast mode at time t20 no crossing has been detected for 2 min (it then approaches the input signal more quickly).
Le module de comptage 60 est également utilisé de préférence pour comptabiliser les croisements lors de la phase initiale de mise en service du circuit de filtrage.The counting module 60 is also preferably used to count the crossings during the initial phase of commissioning of the filtering circuit.
En effet de préférence lors de cette phase initiale de mise en service comme illustré sur la figure 3, - après une étape préliminaire accélérée T0 dans laquelle le filtre 20 est rendu transparent (ou court- circuité), seul le préfiltre 10 étant alors actif -, la valeur d'entrée est affichée et le filtre 20 est de préférence placé automatiquement en régime rapide (constante de temps de l'ordre de 2 mn) pendant une phase T1 tant qu'un nombre déterminé (par exemple 16, voire 8) de croisements n'est pas détecté par le module 30 et comptabilisé par le module 60 après cet affichage initial de la valeur d'entrée.Indeed, preferably during this initial phase of commissioning as illustrated in FIG. 3, - after an accelerated preliminary step T0 in which the filter 20 is made transparent (or short-circuited), only the prefilter 10 then being active - , the input value is displayed and the filter 20 is preferably placed automatically in fast mode (time constant of the order of 2 min) during a phase T1 as long as a determined number (for example 16, even 8) of crossings is not detected by the module 30 and recognized by the module 60 after this initial display of the input value.
Le filtre 20 est placé en mode lent à la fin de cette phase T1. Cette séquence particulière permet de traiter les cas de démarrage en pente ou en dévers.The filter 20 is placed in slow mode at the end of this phase T1. This particular sequence makes it possible to deal with cases of starting on a slope or a slope.
Cette phase préliminaire de mise en service, y compris la phase accélérée T0 est pilotée par le module de commande 50. En résumé, le circuit de filtrage conforme à la présente invention présente trois modes de fonctionnement : 1 ) Mode accéléré :This preliminary commissioning phase, including the accelerated phase T0, is controlled by the control module 50. In summary, the filtering circuit according to the present invention has three operating modes: 1) Accelerated mode:
A l'initialisation seul le préfiltFage 10 agit. La vitesse de montée de l'aiguille est typiquement limitée à 1 s pour couvrir la plage maximale d'affichage.On initialization only the prefiltFage 10 acts. The needle rise speed is typically limited to 1 s to cover the maximum display range.
2) Mode lent :2) Slow mode:
En régime de fonctionnement normal le système reste en mode lent tant qu'il voit des croisements. Dans ce mode le filtre 20 du premier ordre a une constante de temps de l'ordre de 17 mn.In normal operating conditions the system remains in slow mode as long as it sees crossings. In this mode the first order filter 20 has a time constant of the order of 17 min.
3) Mode rapide :3) Fast mode:
Dans ce mode la constante de temps du filtre 20 est de l'ordre de 2 mn. Ce mode est utilisé au démarrage (phase T1 ) et lorsqu'aucun croisement n'est détecté entre les signaux NIV et FILT, pendant le temps de décomptage défini par la temporisation 40.In this mode the time constant of the filter 20 is of the order of 2 min. This mode is used at start-up (phase T1) and when no crossover is detected between the VIN and FILT signals, during the countdown time defined by timer 40.
Suivant une variante de réalisation, l'initialisation de l'affichage, lors de la mise en service du circuit de filtrage, est opérée selon les modalités suivantes :According to an alternative embodiment, the initialization of the display, when the filtering circuit is put into service, is operated according to the following methods:
- quelques (par exemple 10) secondes après la coupure du +apc, une moyenne « A » de plusieurs (par exemple 8) mesures du niveau instantané de carburant est effectuée,- a few (for example 10) seconds after switching off the + apc, an average "A" of several (for example 8) measurements of the instantaneous fuel level is carried out,
- à la remise du +apc, une moyenne « B » de plusieurs (par exemple 8) mesures du niveau instantané de carburant est effectuée.- when the + apc is returned, an average “B” of several (for example 8) measurements of the instantaneous fuel level is carried out.
Si l'écart entre les moyennes A et B est supérieur à x (par exempleIf the difference between the means A and B is greater than x (for example
4) litres, la valeur affichée est la valeur « B ».4) liters, the value displayed is the value "B".
Sinon, on affiche la valeur amortie correspondant au signal filtré délivré par le circuit selon le processus défini précédemment. Le module de sortie 70 peut être adapté pour piloter différents moyens d'exploitation du signal FILT. De préférence le module de sortie 70 est adapté pour piloter un logomètre dont l'arbre de sortie est muni d'une aiguille ainsi entraînée à rotation.Otherwise, the damped value corresponding to the filtered signal delivered by the circuit is displayed according to the process defined above. The output module 70 can be adapted to control different means of processing the FILT signal. Preferably the output module 70 is adapted to control a logometer whose output shaft is provided with a needle thus driven in rotation.
La conception de tels circuits de commande de logomètre 70 est bien connue en elle-même de l'homme de l'art et ne sera donc pas décrite plus en détail par la suite.The design of such logometer control circuits 70 is well known in itself to those skilled in the art and will therefore not be described in more detail below.
A titre d'exemple non limitatif, on pourra se référer au document FR- A-2 640 744 pour la compréhension de la structure de ce module de sortie.By way of nonlimiting example, reference may be made to document FR-A-2 640 744 for understanding the structure of this output module.
Par rapport aux dispositions décrites dans le document FR-A-2 715 781 , l'homme de l'art comprendra que la présente invention permet d'améliorer la convergence du signal de sortie filtré, vers la valeur réelle du signal d'entrée.Compared to the arrangements described in document FR-A-2 715 781, those skilled in the art will understand that the present invention makes it possible to improve the convergence of the filtered output signal, towards the real value of the input signal.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.Of course the present invention is not limited to the particular embodiment which has just been described, but extends to all variants in accordance with its spirit.
Ainsi si selon le mode de réalisation préférentiel décrit précédemment, le module de filtrage 10 est de type numérique, en variante on peut envisager d'utiliser un module de filtrage de type analogique associé à des moyens de commande adaptés équivalents au module de commande 50 précédemment décrit.Thus if according to the preferred embodiment described above, the filter module 10 is of digital type, alternatively one can consider using a filter module of analog type associated with suitable control means equivalent to the control module 50 previously described.
Le dispositif de filtrage conforme à la présente invention peut trouver notamment application dans un circuit de traitement du signal de sortie d'un capteur analogique résistif, par exemple un capteur de niveau, comprenant d'une part un moyen de filtrage numérique et d'autre part un module formant convertisseur numérique/impédance intercalés en série entre la sortie du capteur et l'entrée d'une charge associée, par exemple un indicateur logométrique, ledit convertisseur numérique/impédance présentant une impédance de sortie variable et fonction du signal de sortie du moyen de filtrage numérique, qui est équivalente à la résistance de sortie du capteur.The filtering device according to the present invention can find application in particular in a circuit for processing the output signal of a resistive analog sensor, for example a level sensor, comprising on the one hand a digital filtering means and on the other a module forming a digital converter / impedance inserted in series between the output of the sensor and the input of an associated load, for example a logometric indicator, said digital converter / impedance having a variable output impedance and a function of the output signal of the digital filtering means, which is equivalent to the output resistance of the sensor.
Un tel circuit de traitement est décrit dans le document FR-A-2 702 044. Selon une mise en oeuvre préférentielle, le convertisseur numérique/impédance précité comprend des moyens de mesure de la tension aux bornes de la charge et un étage de sortie du type source de courant commandé pour délivrer un- courant proportionnel au rapport entre la tension mesurée aux bornes de la charge et la résistance de sortie du capteur.Such a processing circuit is described in document FR-A-2 702 044. According to a preferred implementation, the aforementioned digital / impedance converter comprises means for measuring the voltage at the terminals of the load and an output stage of the controlled current source type for delivering a current proportional to the ratio between the voltage measured at load terminals and output resistance of the sensor.
On a illustré en trait continu, sur la figure 4 annexée, la réponse d'un filtre conforme au mode de réalisation précité, suite à un échelon d'entrée. On aperçoit sur cette figure que la constante de temps du filtre est réduite à l'instant ta (aucun croisement n'ayant été détecté pendant la temporisation).The response of a filter according to the aforementioned embodiment is illustrated in continuous line in FIG. 4 appended, following an input step. We can see in this figure that the time constant of the filter is reduced at time ta (no crossing has been detected during the time delay).
On a illustré par ailleurs en traits interrompus, sur la figure 4 la réponse d'un filtre conforme à un autre mode de réalisation de la présente invention, selon lequel, plusieurs temporisations successives sont mises en oeuvre, et à la fin de chaque temporisation, la constante de temps du filtre est réduite un peu plus, si aucun croisement n'est détecté.We have also illustrated in broken lines, in FIG. 4, the response of a filter according to another embodiment of the present invention, according to which, several successive time delays are implemented, and at the end of each time delay, the filter time constant is reduced a little more, if no crossover is detected.
A titre d'exemple non limitatif, à la fin de chaque temporisation, la constante de temps du filtre peut être réduite d'un facteur 2 si aucun croisement n'est détecté.By way of nonlimiting example, at the end of each time delay, the time constant of the filter can be reduced by a factor of 2 if no crossover is detected.
Plus précisément encore selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, le filtre met en œuvre 4 temporisations successives de 45 sec. chacune, la constante de temps du filtre, de l'ordre de 17mn en régime lent initial, étant divisée par 4 à la fin de la première temporisation et étant divisée par 2 à la fin des temporisations suivantes si celles-ci sont atteintes sans détection de croisement.More precisely still according to a particular and nonlimiting embodiment, the filter implements 4 successive time delays of 45 sec. each, the time constant of the filter, of the order of 17 min in initial slow regime, being divided by 4 at the end of the first time delay and being divided by 2 at the end of the following time delays if these are reached without detection crossing.
En variante la durée des temporisations successives et le facteur de réduction appliqué à la fin de celles-ci, peut différer d'une temporisation à l'autre. As a variant, the duration of the successive time delays and the reduction factor applied at the end of them can differ from one time delay to another.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de filtrage de signaux électriques, notamment de signaux générés par des capteurs de niveau de carburant contenu dans des réservoirs de véhicules automobiles, du type comprenant un filtre principal (20), des moyens de détection (30) aptes à détecter les croisements entre le signal d'entrée (NIV) et une valeur filtrée (FILT) de ce signal d'entrée, des moyens de temporisation (40) relancés par les croisements décelés par les moyens de détection (30), et des moyens de contrôle (50) adaptés pour modifier la constante de temps du filtre principal (20) à la fin de la temporisation, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle (50) sont adaptés pour réduire la constante de temps du filtre (20) à la fin de la temporisation.1. Device for filtering electrical signals, in particular signals generated by fuel level sensors contained in the tanks of motor vehicles, of the type comprising a main filter (20), detection means (30) capable of detecting crossings between the input signal (VIN) and a filtered value (FILT) of this input signal, delay means (40) restarted by the crossovers detected by the detection means (30), and control means ( 50) adapted to modify the time constant of the main filter (20) at the end of the time delay, characterized in that the control means (50) are adapted to reduce the time constant of the filter (20) at the end time delay.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que la constante de temps du filtre en mode rapide est comprise entre 30 s et 5 mn, très préférentiellement de l'ordre de 2 mn.2. Device according to claim 1, characterized in that the time constant of the filter in fast mode is between 30 s and 5 min, very preferably of the order of 2 min.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la constante de temps du filtre en mode lent est comprise entre 10 et 25 mn, très préférentiellement de l'ordre de 17 mn. 3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the time constant of the filter in slow mode is between 10 and 25 min, very preferably of the order of 17 min.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la temporisation est comprise entre 30 s et 5 mn, préférentiellement entre 1 mn et 3 mn, très préférentiellement de l'ordre de 2 mn.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the time delay is between 30 s and 5 min, preferably between 1 min and 3 min, very preferably of the order of 2 min.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le filtre principal (20) est précédé d'un préfiltre (10). 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the main filter (20) is preceded by a prefilter (10).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le filtre principal (20) est court-circuité dans une phase initiale de mise en service.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the main filter (20) is short-circuited in an initial phase of commissioning.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le module de filtrage est un filtre de type numérique. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the filter module is a digital type filter.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le module de filtrage est un filtre du premier ordre.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the filter module is a first order filter.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé parle fait que le filtre principal (20) met en oeuvre la fonction de filtrage : FILT(t) = FILT(t-1 ) + (1/C) DNIV(t) - FILT(t-1 )D dans laquelle : FILT est la valeur filtrée, C détermine la constante de temps, - NIV est le niveau non filtré en entrée.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized by the fact that the main filter (20) implements the filtering function: FILT (t) = FILT (t-1) + (1 / C) DNIV (t) - FILT (t-1) D in which: FILT is the filtered value, C determines the time constant, - NIV is the level not filtered as input.
10. Dispositif selon le revendication 9, caractérisé par le fait que le filtre principal (20) comprend :10. Device according to claim 9, characterized in that the main filter (20) comprises:
- un soustracteur qui calcule NΙV(t) - FILT(t-1 ) en retranchant du signal disponible en entrée, la valeur du signal disponible sur la sortie d'un registre, laquelle sortie correspond également à la sortie des moyens de filtrage (20),- a subtractor which calculates NΙV (t) - FILT (t-1) by subtracting from the signal available as an input, the value of the signal available on the output of a register, which output also corresponds to the output of the filtering means (20 ),
- un diviseur qui divise le signal de sortie du soustracteur par la constante de temps C,- a divider which divides the output signal of the subtractor by the time constant C,
- un additionneur qui additionne la valeur FILT(t-1 ) prélevée sur la sortie du registre au signal issu du diviseur, et enfin- an adder which adds the FILT value (t-1) taken from the register output to the signal from the divider, and finally
- le registre précité cadencé par un signal d'horloge H.- the aforementioned register clocked by a clock signal H.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la constante de temps est modifiée par modification des paramètres du diviseur. 11. Device according to claim 10, characterized in that the time constant is modified by modification of the parameters of the divider.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisé par le fait que les moyens de contrôle (50) n'autorisent un retour en mode lent pour le filtre principal (20) que lorsque plusieurs croisements sont détectés.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the control means (50) allow a return to slow mode for the main filter (20) only when several crossings are detected.
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle (50) n'autorisent un retour en mode lent pour le filtre principal (20) que lorsque deux croisements sont détectés.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the control means (50) allow a return to slow mode for the main filter (20) only when two crossings are detected.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que dans une phase initiale de mise en service, le filtre principal (20) est placé automatiquement en régime rapide tant qu'un nombre déterminé, par exemple 16, de croisement n'est pas détecté. 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that in an initial phase of commissioning, the main filter (20) is automatically placed in fast speed as long as a determined number, for example 16, is not detected.
15. Application selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il met en œuvre plusieurs temporisations successives à la fin de chacune desquelles la constante de temps du filtre est progressivement réduite si aucun croisement n'est détecté. 15. Application according to one of claims 1 to 14, characterized in that it implements several successive time delays at the end of each of which the time constant of the filter is gradually reduced if no crossing is detected.
16. Application selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la durée de chaque temporisation est de l'ordre de 45s.16. Application according to claim 15, characterized in that the duration of each time delay is of the order of 45s.
17. Application selon l'une des revendications 15 à 16, caractérisé par le fait que la constante de temps du filtre est réduite d'un facteur 2 à la fin de chaque temporisation.17. Application according to one of claims 15 to 16, characterized in that the time constant of the filter is reduced by a factor of 2 at the end of each time delay.
18. Application selon l'une des revendications 15 à 16, caractérisé par le fait qu'il met en œuvre 4 temporisations successives de l'ordre de 45s chacune, la constante de temps du filtre, par exemple de l'ordre de 17mn en régime lent initial, étant divisée par 4 à la fin de la première temporisation et étant divisée par 2 à la fin des temporisations suivantes.18. Application according to one of claims 15 to 16, characterized in that it implements 4 successive time delays of the order of 45 s each, the time constant of the filter, for example of the order of 17 minutes in initial slow speed, being divided by 4 at the end of the first time delay and being divided by 2 at the end of the following time delays.
19. Application du dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 18 au traitement du signal de sortie d'un capteur résistif sur véhicule automobile. 19. Application of the device according to one of claims 1 to 18 to the processing of the output signal from a resistive sensor on a motor vehicle.
EP98949046A 1997-10-17 1998-10-13 Improved filtering device, in particular for motor vehicle fuel indicator Withdrawn EP1023577A1 (en)

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