FR2749428A1 - Procede pour la transmission simultanee de donnees - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé pour la transmission simultanée de données dont les unes sont représentées par un signal analogique et les autres par un signal numérique, le signal analogique présentant périodiquement deux niveaux prédéfinis (haut, bas) et codant les données par la durée de ses périodes, et le signal numérique représentant les autres données sous forme d'un mot de données numérique. Selon l'invention, le signal numérique est superposé au signal analogique pour former un signal de superposition (1) qui est transmis.

Description

- 1- PROCEDE POlJR LA TRANSMISSION SIMULTANEE DE DONNEES Etat (te la

technique L'invention concerne uni procédé pour la transmission simultanée de données d'un premier et d'un second type, respectivement représentées par un signal analogique préformé et par un signal numérique préformé, le signal analogique présentant périodiquement deux niveaux prédefinis et codant les données de premier type au moyen de la durée de ses périodes, et le signal numérique représentant les données du second

1 1) type sous tforme d'un mot de données numériques.

De plus en plus de capteurs sont mis en oeuvre, en particulier pour la commande des processus dans les véhicules, c'est-à-dire pour leur régulation. Toutefois, ceci signifie que de plus en plus de signaux de capteurs doivent être transmis indépendamment les uns des autres aux unités de commande, autrement dit de 1 5 régulation. De plus, les signaux individuels doivent satisfaire diverses conditions. Si les signaux individuels sont rassembles en un "signal somme", alors les conditions

individuelles doivent rester satisfaites.

Pour réguler, c'est-à-dire commander, la force de freinage, la force motrice et/ou la dynamique de conduite d'un véhicule, on sait mesurer le nombre de tours des 2) roues du véhicule. A cet etfet, on fait appel à de nombreux procédés dans l'état de la technique (par exemple, les capteurs à effet Hall ou magnétorésistifs). De surcroît, on sait déterminer l'usure de la garniture de fi'ein d'un frein de véhicule, dans laquelle on introduit par exemple des tiges de contact à unile certaine profondeur des garnitures de fiein, qui interrompent un contact lorsque la garniture de frein est usée jusqu'à cette

2c5 protfondeur.

Par exemple, l'article "Integrierte Hall-Effekt-Sensoren zur Positionsund Drehzahierkennung", Elektronik Industrie 7-1995, pages 29 à 31, présente des capteurs actifs à mettre en oeuvre dans le vehllicule pour des systèmes de régulation d'antiblocage, d'antipatinage, c'est-à-dire de commande de moteur et de transmission. De tels capteurs t- délivrent deux niveaux d'intensité (le courant dans un circuit bifilaire, qui sont transformés en deux niveaux de tension dans un appareil de commande correspondant, à

l'aide d'une résistance de mesure.

En dehors des capteurs à effet Hall mentionnés, la mise en oeuvre de capteurs rnmagnétorésistifs pour la mesure du nombre de tours est également connue, par exemple de l'article "Neue, alternative Lôsuingen iur Drehzahlsensoren im Kraftfahrzeug

auf magnetoresistiver Basis", VDI-Berichite n 509, 1984.

Dans le document DE C2 26 06 012 (US 4 076 330), on décrit un arrangement spécifique commun pour détecter l'usure d'une garniture de frein et le nombre de tours de roue. Dans ce cas, l'usure de la garniture de frein détectée et le nombre de tours de roue, mesuré au moyen d'un capteur fonctionnant de manière inductive, sont transmis par une ligne commune de signal vers une unité d'analyse. On aboutit ainsi à ce que le capteur du nombre de tours de roue soit totalement ou

partiellement court-circuité en réponse à une détection d'usure de garniture de frein.

D'autres systèmes, tel que celui décrit par exemple dans le document DE C 43 22 440, ont besoin d'au moins deux lignes de signal entre une unité de roue et une unité d'analyse pour la mesure du nombre de tours et de l'usure de la garniture de

frein, au niveau d'une roue, respectivement d'un frein de roue.

Dans le procédé susmentionné de mesure du nombre de tours, on sait que la 1 5 dimension de l'entretfer entre la couronne dentée tournante et l'élément capteur effectif a une influence considérable sur la qualité du signal de nombre de tours. A ce sujet, on se

référera par exemple au document DE-OS 32 01 811.

De plus, on a besoin, par exemple pour les opérations d'aide au démarrage, autrement dit les opérations de maintien sur pente connues de l'homme de l'art sous l)'appellation anglo-saxonne de "Hillholder-", d'une information sur le sens de rotation des roues. Ici, il est particulièrement nécessaire d'être informé si le véhicule se déplace en

arriere Ace sujet, on peut se référer à titre d'exemple au document DE OS 35 10 651.

Les informations ou données susmentionnées, ainsi que d'autres encore (par exemple, I'usure de la garniture de firein, I'entrefer, le sens de rotation), sont mesurées en 2 5 général près de la roue et sont analysées clans une unité de commande disposée loin de la roue. A cette fin, les informations ou données doivent être transmises à l'unité de commande. Pour un moteur (moteur à combustion et/ou électrique), on sait mesurer le nombre de tours du moteur au moyen de capteurs inductifs, magnétorésistifs ou à effet

33 Hall.

Dans la demande de brevet allemand DE 19609062.8 non pré-publiée, on propose de superposer les informniations ou données d'un signal analogique de nombre de tours, qui présente périodiquement deux niveaux prédéfinis de courant ou de tension, aux informations ou données numériques concernant l'usure de la garniture de frein, l'entrefer -3- et/ou le sens de rotation, de manière que les niveaux de tension ou de courant du signal analogique de nombre de tours soient modifieés d'une manière codée. L'augmentation du niveau de courant présente l'avantage qu'il suffit d'une liaison bifilaire pour transmettre des informations ou données numériques supplémentaires entre l'unité capteur et l'unité de commande. En général, en augmentant le niveau du courant et la puissance dissipée, on arrive à une chute de tension élevée au niveau de la résistance de mesure dans l'unité de commande. La modification des niveaux de tension n'augmente certes pas la puissance dissipée, mais elle rend obligatoire une liaison trifilaire (alimentation en tension, masse,

ligne de signal) entre l'unité de détection et l'unité de commande.

Ii c) Le but de la présente invention est de réaliser une transmission aussi simple

et sûre que possible d'un signal analogique susmentionné avec un signal numérique.

A cette fin, le procédé de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que le signal numérique est superposé au signal analogique pour former un signal de

superposition qui est transmis.

Avantages de l'invention L'invention concerne un procédé pour la transmission simultanée d'informations ou données. Certaines des informations ou données individuelles sont représentées par un signal analogique préfobrmé, présentant périodiquement deux niveaux prédéFtinis (Haut, Bas), et les informations ou données étant codées par les périodes de ce signal analogique. Les niveaux prédéfinis (Haut, Bas) du signal analogique peuvent être réalisées au moyen de deux valeurs diffélrentes de courant ou de tension. Les autres données sont contenues dans un signal numérique, qui code ces autres données sous 2 5 forme d'un mot de données numériques. Le coeur de l'invention réside dans le fait que le signal numérique est superposé au signal analogique pour former un signal de superposition. La superposition des données selon l'invention permet d'éviter l'augmentation de la puissance dissipée susmentionnée, ainsi que la chute de tension plus élevée au 3 0 niveau de la résistance de mesure. De surcroît, alors que le nombre des données numériques à superposer peut être très élevé, le signal analogique ne subit ni décalage de phase ni décalage de fiéquence La superposition selon l'invention est avantageusement conçue de manière que le signal numérique ne soit superposé au signal analogique qu'à l'intérieur d'un état -4- de signal fixe (phase Haute ou phase Basse). Ceci signifie que le signal numérique ne petit être superpose au signal analogique que lorsque le signal analogique présente l'un de

ses deux niveaux prédéfinis (Haut ou Bas).

Le mot de données est constitue d'une suite de bits, dans laquelle chaque bit présente deux niveaux de codage (Haut, Bas) d'une durée prédéfinie. Ces niveaux représentent les données numériques. On peut également réaliser ces niveaux prédéfinis (Haut, Bas) aU moyen de deux valeurs différentes de courant ou de tension. La durée des

bits est prédéfinie en tant que premiére période à l'aide d'une première horloge.

Les bits formant le mot dle données présentent ainsi de manière avantageuse l r' les mêmes niveaux, respectivement les états de signal (Haut, Bas), que le signal analogique. Les bits peuvent être distingués au moment de l'analyse, à savoir lors de la séparation des données et du, signal analogique auquel elles se superposent, par le fait que les bits ne sont émis qu'aprées une transition d'état (Haut->Bas ou Bas->Haut) du signal analogique et qu'ils sont essentiellement p1lus brefs que la durée minimale possible

i 5 d'un état du signal analogique.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, on prévoit, au début et/oui à la fin du mot de données numériques, un nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, pour achever la formation du mot de données entier. Ces bits de départ, respectivement d'arrêt, servent à 2 fl séparer les données dans l'unité de commande pour reconnaître de façon sûre l'instant o

commencent les véritables données numériques sous forme du mot de données.

Selon l'invention, on suppose notammnent que l'arrangement de capteurs qui sert à saisir toutes les données se résume à une unité de détection. Le signal de superposition formé selon l'invention dans l'unité de détection est ensuite conduit de cette 2 5 unité de détection vers une unité d'analyse. Pour construire le mot de données numériques, on a ensuite besoin de la première horloge susmentionnée de l'unité de détection, tandis que, pour analyser le signal de superposition dans l'unité d'analyse, on doit prévoir une deuxième horloge. Pour des raisons de coûts et/ou de montage, on peut accepter une certaine imprécision temporelle dans la conception d'au moins une des deux 3 O horloges. Dans ce cas, on prévoit, dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, qu'au début et/ou à la fin du mot de données numériques ou du mot des données complet, on prescrive un nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible d'être choisi à l'avance (impulsion de synchronisation). Ainsi, la deuxième horloge en général plus précise de l'unité d'analyse est synchronisée avec la première horloge en général moins précise de l'unité de détection. De cette manière, on assure une analyse exempte d'erreurs du signal de superposition dans l'unité d'analyse, sans poser de hautes exigences quant à la précision de fonctionnement de la première horloge Dans la synchronisation susmentionnée, on rajoute un ou plusieurs bits définis avant ou après le mot de données ou le mot de données complet (mot de données avec des bits de départ et/ou d'arrêt). Ce processus est conduit à l'intérieur de l'état de signal fixe susmentionné (phase Haute ou phase Basse) du signal analogique. En plus, on peut étgalement prévoir que le mot de donnees numériques ou le mot de données complet ne se superposent qu'à l'un des deux niveaux (Haut ou Bas) du signal analogique tandis que, pour la synchronisation, on superpose le nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible d'être choisi à l'avance (impulsion de synchronisation) à l'autre des deux niveaux (Bas ou Haut) du signal analogique. Cette procédure présente l'avantage que le mot de données et/ou les bits individuels à 1 5 transmettre peuvent être plus longs De surcroît, l'impulsion de synchronisation (nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits d'un niveau susceptible d'être choisi à l'avance) peut être plus longue (Jusqu'à un mot de données), ce qui conduit à une synchronisation plus précise Comme mentionné, le signal superposé est conduit vers une unité d'analyse, 2 O ou les bits sont échantillonnés à une deuxième cadence imposée par une deuxième horloge. La synchronisation agit de sorte que cette deuxième cadence est ajustée en fonction du nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible d'être choisi à l'avance (impulsion de synchronisation). On adapte donc l'horloge, en général plus précise, de l'unité d'analyse à l'horloge, en général moins 2 5 précise, de l'unité de détection, pour l'échantillonnage du signal de superposition, en

particulier du mot de données contenu dans celui-ci.

La formation du mot de données peut avoir lieu de façon que les données numériques (BBV, LS, DR) soient lues dansLi un registre à décalage et que les données numériques lues soient extraites en série et en synchronisation avec le signal analogique

3 L (DF).

Le procédé selon l'invention peut trouver une application dans un véhicule, dans lequel le signal analogique peut représenter le nombre de tours d'une roue de véhicule, le nombre de tours d'uin moteurI de véhicule formé en tant que moteur à essence, diesel et/ou électrique, et/ou le nombre de tours d'un arbre couplé - o- tfonctionnellemrent à l'emrbrayage du véhicule. Les données représentées par le mot de données nulmériques peuvent être: - des données (BBV) concernant l'usure de la garniture de frein au moins au niveau d'uin frein de roue de véhicule et/ou - des données (DR) concernant le sens du mouvement de rotation et/ou - des données (LS) concernant l'état des moyens, au moyen desquels le signal

analogique (DF) est mesuré (dimension de l'entrefer).

D'autres modes de réalisation avantageux ressortiront de la description ci-

après. Dessin La figure I présente un scheéma fonctionnel tel que connu de l'état de la technique. La figure 2 présente une combinaison simple d'un capteur actif de nombre de tours avec une mesure de l'usure d(le la garniture de fiein. Les figures 3a, 3b, 4a, 4b, 4c et 4d représentent la mesure de l'entretèer et du sens de rotation à l'aide de schémas fonctionnels et des variations de signaux correspondantes. Deux configurations ditfférentes de l'unité de détection selon l'invention sont données dans les figures 5 et 8, les variations des signaux correspondants étant illustrées aux figures 6 et 9. De même, deux configurations ditférentes de l'unité d'analyse selon l'invention sont données dans les figures 7 et 11, les variations des signaux correspondants étant illustrées aux figures 10

et 12.

Exemple de réalisation On va décrire l'invention en de plus amples détails à l'aide des formes de

réalisation décrites dans la suite.

La figure I présente, sous tforme d'un synoptique, un système pour mesurer

I'usure de garniture de frein et le nombrl-e de tours de roue dans un véhicule.

On y désigne les unités de roue d'un véhicule par les symboles de référence I la à Ild. En parll-ticulierl- les roues dont on doit moesurer la vitesse de rotation (le nombre de tours de roue) appartiennent à ces unités de roue et à chaque unité de roue correspond un système de freinage (f'ein à friction). On désigne par les symboles de -7- reéférence 102a à 102d les capteurs de nombre de tours et les capteurs d'usure de frein correspondant à chaque roue, qui, dans la mesure o cela concerne l'invention, seront décrits en de plus amples détails à l'aide des figures 2, respectivement 3. En ce qui concerne la construction de ces capteurs ayant trait à l'invention, on doit se référer expressément à l'état de la technique mentionnée en introduction. Les signaux de sortie des capteurs de nombre de tours et des capteurs d'usure de garniture de firein 102a à 102d sont reliés à l'organe de commande 103, dans lequel les lignes de transmission sont représentées par 10Sa à 105d. Dans l'appareil de commande 103, les données transmises au moyen des lignes de transmission 105a à 105d 13_ sont ensuite analysées de manière centralisée pour toutes les unités de roue. L'état des garnitures de frein resultant de l'analyse provenant de l'appareil de commande 103 est dirigé vers l'instrument d'affichiage 1 1 0 par l'intermédiaire des lignes 18a à 18d. De plus, en général, on prévoit que le conducteur reçoit une information correspondante délivrée

en cas d'un certain degré d'usure d'une ou plusieurs garnitures de frein.

Pour être complet, on désigne encore en pointillés les systèmes de frein des unités de roue individuelles 1 la à Id par les symboles 14a à 14d, qui peuvent être

commandés à partir de l'appareil de commande 103.

Les figures 2 et 3 présentent diverses formes de réalisation à titre d'exemple

au niveau d'une seule unité de roue.

2 0 La figure 2 présente de plus une combinaison simple d'un capteur de nombre de tours actif avec une mesure d'usure de garniture de frein. Comme déjà mentionné en introduction, on peut prévoir commre capteur de nombre de tours "actif" 102 un capteur de nombre de tours à etftet Hall connu ou un capteur de nombre de tours magnétorésistif connu. Dans la figure 2, on peut voir schématiquement qu'un élément capteur 1021 échantillonne un rotor incrémentiel 1 01 à technique magnétique passive. Deux niveaux de courant i et i2 sont ajustés par l'élémenit capteuir 1021 en fonction des incréments echantillonnés du rotor 101. On représente ceci dans la figure 2 avec l'enclenchement,

respectivement le déclenchement, (le deux sources de courant 1022 et 1023.

Le capteur de nombre de tours 102 communique avec l'appareil de commande 103 par les lignes 105, respectivement par les liaisons à connecteur 1021a et 102 lb ainsi que 103 la et 1031 b. L'amlplificateur d'entrée 1036 détecte, à l'aide de la résistance d'entrée R, les valeurs dle tension correspondant aux niveaux de courant du

capteur de nombre de tours 102.

UBas = R* iI UHaut = R*(i + i2) En analysant la fiéqluence de ce signal, on déduit le nombre de tours recherché. Dans la partie intférieure de la figure 2, on peut voir schématiquement une mesure connue 104 de l'usure de garniture de frein au niveau d'un frein de roue. Comme

déjà mentionné en introduction, le capteur d'usure de garniture de frein, connu en lui-

n mèrnme dans l'état de la technique, coimmunique l'usure de la garniture de frein d'un frein de véhicule, garniture dans laquelle, par exemple, on a introduit des tiges de contact à une certaine profondeur des garnitlures de fein, qui interrompent un contact lorsque la (Tarniture de frein est usée jusqu'à cette profondeur. Ce contact est indiqué à la figure 2 par le commutateur 1041. Ce commutateur 1041 est normalement ouvert (aucune usure 1 5 de garniture de frein donnant lieu à signalisation), la tension U+ n'étant ainsi pas mise à la masse. Si la garniture de frein atteint un certain degré d'usure, alors le commutateur 1041 se ferme, ce qui est détecté dans le circuit d'analyse 1037 en raison de la mise à la masse

par la liaison 106, respectivement les liaisons par fiche 1021 et 1031.

Commne on le constate dans la forme de réalisation représentée à la figure 2, une séparation des lignes de signaux 1)05 et 106 est nécessaire pour la transmission des

données du nombre de tours et des données concernant l'état de la garniture de frein.

La figure 3a présente à titre d'exemple la détection d'une distance excessive d'un capteur à effet Hall, respectivement magnétorestrictif, par rapport à la couronne

dentée déjà décrite de la roue du véhicule, dont on doit mesurer la vitesse de rotation.

Pour l'élément capteur 1021, il peut s'agir de l'élément capteur désigné par la même rétférence dans la figurle 2 L'éleélment 1021 a généralement la forme d'un pont de Wheatstone connu avec une disposition typique de résistances en anneau. Une tension de pont UB est produite dans ce pont de Wheatstone par le passage des segments individuels de la couronne dentée non représentée (101 à la figure 2), tension qui est 3 o appliquée aux comparateurs 5031 et 5101. Le comparateur K 1 sert à évaluer le nombre de tours de roue. Dans le comparateur K2 5101, une évaluation supplémentaire de la tension de pont a lieu, de sorte que cette tension lde pont est comparée avec une valeur seuil relativemient élevée [JH Pour expilliLuerl la raison des deux comparaisons de valeurs

de seuil, on doit aborder dans la suite la fiuire 3b.

-9-- La figure 3b présente une allure typique de signal de la tension de pont en fbnction du temps. La tension de pont augmiente, ou diminue, en fonction de la vitesse du passage des segments individuels de la couronne dentée. Si la distance, appelée entrefer, séparant la couronne dentée du pront d(le Wheatstone 1021 reste constante, alors la E tension de pont présente une amplitude constante. Toutefois, si cette distance devient trop importante, alors l'amplitude de la tension de pont diminue. Ce cas est représenté à

la figure 3b.

Une première comparaison de valeur de seuil dans le comparateur 5031 compare le signal de tension de ponlt avec une valeur de seuil relativement faible, par I -) exemple 40 mV. Du côté de la sortie, le comparateur 5031 délivre ensuite le signal de commande dont la variation est représentée par le signal K I du bas de la figure 3b pour les sources de courant i et i2 (voir figure 2). Le signal K I représente donc le nombre de tours de roue méme lorsque l'entr-efer est en aucgmentation. Le comparateur 5101 contrôle l'amplitude du signal de tension de pont du fait que l'on fixe un seuil i 5 relativement élevé dans ce comparateuir, par exemple de 60 mV. Si la distance entre la couronne dentée et le pont de Wheatstone, l'entrefer, est suffisamment faible, alors l'amplitude du signal de tension de pont se trouve au- dessus du seuil du comparateur 101. Le signal de sortie du compairateur 5101 présente en bonne et due forme un retard temporel du signal K I par rapport au signal K2, comme on le constate dans la variation 2 O de signal K2 au bas de la figure 3b. Toutethis, si le signal de comparateur K2 fait défaut, alors on en déduit que l'amplitude du signal de tension de pont diminue, ce qui laisse supposer uin entrefer excessif L'absence de signal K2 est détectée dans l'unité 5102, dans laquelle une

absence du signal K2 aboutit à la création du signal numérique LS.

2 5 En résumé, il tfaut dire, à propos de l'évaluation de l'entrefer, que l'on mesure les signaux du nombre de tours d'une roue à l'aide d'un capteur actif, par exemple un capteur à effet Hall ou un capteur magnétorésistif Les capteurs contiennent un pont de Wheatstone, qui se déséquilibre sous l'influence d'un champ magnétique variable. On extrait le nombre de tours du signal à l'aide de ce déséquilibre. Le degré du déséquilibre est directement proportionnel à la grandeur de la différence entre les champs magnétiques au niveau des deux moitiés du pont. La différence de champ magnétique est, entre autres, fonction de la distance du capteur à la roue polaire. Si on évalue le degré de déséquilibre du pont, on peUtit ainsi déduire l'entrefer entre le capteur et la roue polaire. Cette évaluation peut se réaliser à l'aide du comparateur 5101 qui possède une -10- plus grande hystérésis (UH = 60 "IV) que le comparateur de signal utile normal 5031 (UH = 40 mV). Si l'entretfer est petit, les deux comparateurs se déclenchent; si, par contre, l'entretfer est trop important, il n'y a plus que le comparateur de signal utile 5031 qui se déclenche De cette manière, on dispose d'un système d'avertissement anticipé pour un entretfer trop important, sans perdrie simultanément l'information du nombre de tours de roue. On peut utiliser cette intbrmantion, par exemple, comme vérification en fin

de chaine lors de la fahbrication de véhicules, dans l'atelier ou pendant un trajet.

Les figures 4a et 4b montrent par exemple l'analyse de reconnaissance du sens de rotation d'une roue. A cet etlet, on prévoit dans la figure 4a un capteur à effet 2r) O Hall, respectivement magnétorésistif, modifié par rapport à celui de la figure 3a. Cette modification consiste en ce que le pont die Wheatstone connu, comme on le voit à la tiOure 3a, a été complété de deux résistances supplémentaires. Au lieu du pont de Wheatstone modifié, le capteur à elffet Hall, respectivement, magnétorésistif, modifié peutit etre constitué également Ld'au Moins deux éléments sensibles séparés 10211 et 1 5 I10212, respectivement de deux ponts de Wheatstone complets. Dans ce cas également, les éléments individuels de la couronne dentée, de la roue polaire ou bien la roue émettrice (101, figure 2) produisent des modifications correspondantes dans les signaux de tension du pont UB et UB2 Ces signaux de tension de pont sont appliqués à l'unité d'analyse 5201. En même temps, au mooins un des signaux de tension de pont est appliqué O au comparateur déjà décrit 5031 pour analyser le signal utile. Les figures 4c et 4d

illustrent la fonction de reconnaissance 520()1 du sens de rotation.

Dans les figures 4c et 4d, on représente la variation des signaux de tension de pont présentés dans la figure 4a. A cet etffet, on petit examiner la variation en fonction du temps t ou la variation en tfonction du chemin s, respectivement en fonction de l'angle de 2 5 rotation de la roue émettrice. Selon le sens de rotation de la roue, soit la partie droite du pont de Wheatstone modifié se déséquilibre en premier, soit c'est la partie gauche. Lors d'un mouvement de la roue vers la droite, la tension de pont UB i précède la tension de pont UB2, alors que pour un mouvement de la roue vers la gauche, c'est inversé. Au moyen de l'évaluation 5201 du sens de rotation, on évalue le déphasage entre les deux 3 variations de tension de pont, après quoi le signal DR est ensuite créé si la roue se meut en arrière. A cet etffet, en variante, on peut former la différence AUB des deux valeurs de tension de polit UB et UB2 conmme on petit le voir à la figure 4d. L'information DR concernant le sens de rotation (en avant/en arrière) est obtenue à partir de la variation de - 1- cette différence AUB, par les positions des maxima et des minima (pic vers "le haut" ou "le bas") La figure 5 présente le système selon l'invention dans une première forme de réalisation. On désigne ici une unité de détection par le symbole 501 et une unité d'analyse par le symbole 503, qui seront décrits plus précisément dans la figure 7. Les dispositifs servant à mesurer le signal du nombre de tours DF font partie de l'unité de détection 501, dans laquelle ce dispositif peut prendre la forme d'un capteur actif 102 commre mentionné déjà plusieurs fois (figure 2). Le signal de nombre de tours DF que l'on peut voir dans la trace supérieure de la figure 6 est constitué d'une suite 1 n temporelle d'états hauts et d'états bas, dans laquelle la période, respectivement la fréquence, de ce signal analogique donne le nombre de tours, respectivement, la vitesse an-ulaire de rotation. Le signal analogique DF est appliqué au dispositif de superposition 5021. Les dispositifs pour la mesure de l'usure de garniture de frein, de l'entrefer et , du sens de rotation tfont encore partie de l'unité de détection 501. A cet effet dans la figure 5, on désigne chaque dernier composant du dispositif respectif par le symbole de rétférence -1041 (figure 2, signal numérique BBV, usure excessive de la garniture de frein "oui" Ou "inon"), ú C -5102 (figure 3a, signal numérique LS, entretfer excessif"oui" ou "non")), et

-5201 (figure 4a, signal numérique DR, sens de rotation "en avant" ou "en arrière").

Ces signaux numériques, qui sont nommlés uniquement à titre d'exemple danscet exemple de réalisation, sont lus danis les cellules mémoire du registre à décalage 501 1, de sorte que le contenu respectif des cellules mémoire correspond à l'état actuel en , ce qui concerne l'usure de garniture de firein, l'entrefer et le sens de rotation. Avec la transition du signal DF analogiquie d'un état bas vers un état haut, le contenu de la mémoire du registre à décalage 50 I I est gelé par l'impulsion d'entrée, à savoir il ne se produit plus de nouvelle actualisation. En méme temps, le contenu des cellules mémoire du registre à décalage 5011 est lu scquentiellemient sur un changement d'état par 3 l'inmpulsion d'entrée (sortie sérielle ou séquentielle du registre à décalage 5011). Cette lecture s'ettectue ài la cadence définie par l'oscillateur 5012. De cette façon, on obtient le mot de données DW à la sortie sérielle ou séquentielle du registre à décalage 5011, qui est constitué d'une série de niveaux hauts et bas, ce qu'on appelle les bits. Si on néglige

les fluctuations de la cadence, alors les bits présentent la même durée.

La lecture du registre à décalage 50 1 a toujours lieu lorsqu'un changement d'état d'un état bas à un état haut est constaté dans le signal de nombre de tours DF. Ceci est représenté à la figure S par la liaison partant de la ligne DF vers l'entrée du registre à décalage 5011. En même temps, on remet à zéro le compteur 5014 lors de la modification d'état du signal DF passant de l'état bas à l'état haut, le compteur 5014 est ainsi lié du coté de la sortie à l'entrée de la porte logique ET 5013. Les deux autres entrées de cette porte logique ET 50()13 sont reliées, par la cadence de I'oscillateur 5012,

au signal de modification d'état mentionne.

Lors d'une modification d(le l'état du signal DF de l'état bas à l'état haut, le 1 'j contenu de la mémoire du registre à décalage 5011 est donc d'abord lu successivement autant de fois qu'il y a de cellules de mémoire à disposition. Le compteur 5014 compte donc, dans l'exemple présent, jusqu'à n=3. Le compteur 5014 limite donc le nombre d'impulsions d'horloge à la largeur du mot de données et il est remis à zéro par le niveau

bas du signal DF.

_ 5 On peutit voir le mot de données ainsi tformé DW dans la variation du signal au milieu de la figure 6. Il est constitué dans cet exemple de trois bits, o le premier bit est à l'état "haut", le deuxième bit à l'état "bas" et le troisième bit à l'état "haut". Ceci peutit par exemple, signifier, selon une correspondance à fixer respectivement, que l'on est en présence d'une usure de garniture de fi- ein à signaler (BBV=Haut), en absence d'un

2) entrefer à signaler (LS=Bas) et en présence d'une marche arrière (DR=Haut).

Le signal du nombre de tours DF est lié par l'intermédiaire de la porte logique ET 5021 au mot de données DW pour donner le signal de superposition I. Comme on peut le voir dans la trace de signal au bas de la figure 6, le mot de données DW dans le signal de superposition I se trouve toujours au début d'un état haut. On réalise ceci en tfaisant démarrer le mot de données DW avec la transition d'état du signal DF de l'état bas à l'état haut. Le mot cde données peutit être également superposé à la phase "bas" du signal de nombre de tours au lieu de la phase "haute". En effet le mot de

données doit être termineé avant que n'arrive la prochaine transition d'état du signal DF.

Dans le cas d'un capteur de nombre de tours de roue disposé de manière classique, la fréqluence maximale possible liée au nombre de tours est d'environ 3 kHz, à partir de laquelle on obtient, avec une proportion d'échantillonnage possible de 30 à 70%, une durée maximale de mot de données d'environ 100 is. Le signal de superposition I peut être transmis sous forme de signal (ie tension à travers une liaison trifilaire ou sous forme

de signal de courant à travers une liaison bitilaire vers l'unité d'analyse 503.

Dans la figure 7, on présente à titre d'exemple l'unité d'analyse 503. Dans celle-ci, on détecte au moyen de la comparaison 5031 avec une valeur de seuil de référence correspondante, la transition d'état du signal de superposition I de l'état "bas" vers l'état "haut". A la détection de la première transition d'état du signal de superposition I de l'état "bas" vers l'état "haut", le compteur 5032 et le registre à décalage 5037 dans l'unité d'analyse démarrent. La sortie du compteur 5032 maintient, Grâce à la fonction logique de la porte ET 5033, le signal DF à l'état haut pendant au moins la durée d'un mot de données (par exemple 100 us) et elle empêche le mot de données de se présenter à la sortie (le la porte logique ET 5033. Ainsi, on ne trouve que o) le signal du nombre de tours DF au niveau de cette sortie, dont la fréquence peut être analysée d'une manière connue pourt mesurer le nomrnbre de tours dans l'unité 5034. En même temps, on tfait démarrer le cycle du registre à décalage 5037 au moyen de l'horloge 5036 et ainsi le mot de données DW est lu On peut alors accéder à ce mot de données au niveau des sorties Q I à Qn et on peut encore les traiter, par exemple pour commander

i 5 un atfichlage correspondant.

La figure 8 présente le système selon l'invention dans une deuxième forme de réalisation. Dans celle-ci, on désigne les composants de même fonction par les mêmes symboles que dans la figure 5. La ditrérence essentielle entre la première forme de réalisation déjà décrite et cette deuxième forme de réalisation réside en ce que l'on 2 O suppose cîue dans la première tormne de réalisation l'horloge de l'unité de détection (oscillateur 5012) et l'horloge 5)/36 de l'unité d'analyse sont synchronisées. Le point essentiel du deuxième exemple de réalisation consiste en ce qu'on transmet une information pour la synchronisation de l'horloge de l'unité de détection 501a à l'unité d'analyse 503a en plus de l'infotbrmation cdu nombre de tours et du mot de données. De surcroît, on ajoute au mot etiectit' de données, dans le deuxième exemple de réalisation,

une séquence de bits de départ et de bits d'arrêt, pour rendre l'analyse encore plus sûre.

La fi-équence maximale liée au nombre de tours se situe aux environs de 2 kHz (48 dents sur la couronne dentée I 0) 1, pour une vitesse maximale de véhicule de 300 kmi/h). Si l'on tient compte d'une réserve en fiéquence de I kHz, on parvient ainsi, 3 comme on l'a déjà estimé ci- dessus, avec une proportion d'échantillonnage de signal possible de 30 à 70%, à une durée maximale du mot de données complet de Tmrnax = 0,3 * 1/(3 kHz) = 100.is -14- Si l'on doit transmettre 8 bits de données, 2 bits de départ, I bit d'arrêt et 4+1 bits de synchronisation, on obtient ainsi 16 bits. Ceci requiert, pour une précision d'oscillateur de 20%, une durée nominale d'échantillonnage de 5 pis (200 kHz). On obtient au maximum 6 ps (166,6 kHiz) et au minimum 4 Its (250,0 kHz). Dans l'exemple présenté à la figure 8, on transmet 4 bits de données, 2 bits de départ, I bit d'arrêt et 4+1

bits de synchronisation (12 bits).

On peut voir dans la partie intérieure de la figure 9 le signal de superposition I (avec 8 bits de données, 2 bits de cdépart, I bit d'arrêt et 4+1 bits de synchronisation), dans laquelle on a dessiné les amplitudes avec une hauteur différente pour mieux les 1 t-3 distingue-r. Dans la patile supérieure de la figure 9, on peut voir le signal DF. On constate qu'avec la transition d'état du signal DF d(le l'état "bas" vers l'état "haut", une séquence de bits de synchronisation (4 bits "haut", 4 bits "bas" et I bit "haut") et ensuite I bit "bas" en tant que bit de départ, précédent le mot de données etffectif Le véritable mot de données (8 bits) se termine par un bit "bas" en tant que bit d'arrêt, sensiblement avant que n'ait 1 5 lieu la transition d'état suivante du sinal DF de l'état "haut" vers l'état "bas". La largeur, à savoir la durée, des bits est donnée par la cadence de l'horloge 5012a représentée dans

la figure 9 en tant qu'horloge de capteur.

Ce signal de superposition I présenté dans la partie inférieure de la figure 9 est appliqué à l'unité d'analyse 503a présentée à la figure I 1. Dans celle-ci également, les 2 o composants à tfonction identique sont désignés par les mêmes symboles de référence que dans la figure 7. On présente d'abord l'analyse du signal à l'aide du signal de superposition I présenté à la figure I O. Dans une analyse de signal connue en elle-même, qui constitue une interface d'ordinateur standard, on interroge clhaique bit trois fois, à savoir on échantillonne, c25 respectivement interroge, l'état (haut ou bas) du bit pendant la durée de bit. Pour déterminer l'état du bit, on préfère alors un choix de deux parmi trois. Ceci signifie que l'on reconnaît un état de bit par exemple à l'état haut si au minimum deux des trois interrogations ont eu pour résultat unt état haut. Il résulte de l'estimation précédente une durée de balayage-interrogation d'environ 1,25 Is. Ceci signifie que l'on lit le signal présent toutes les 1,25}s. Cette durLée de balayage- interrogation doit suivre la tolérance de l'horloge 501 2a de l'unité de détection, l'horloge de capteur doit donc être réglée dans

le domaine susmentionné de 20%.

A l'aide de la triple cadence d'échantillonnage, on obtient sur une durée de mot de (3+1)* 10 points d'echantillonnage = 40 échantillons. Pour que tous les points -15- d'échantillonnage rencontrent correctcnment les bits sur la durée de mot complet (40 à 60 is), une synchronisation de 2,59 entre l'unité de détection et l'unité d'analyse est necessaire Ceci s'explique en ce que le dernier point d'échantillonnage ne peut se trouver séparé de la valeur de consigne qu'aui mniaxim-um d'un intervalle d'échantillonnage. Ainsi on obtient Intervalle d'échantillonnage = 100%*duLrée du mot/4() échantillons =2,5% Si maintenant on applique le signal de superposition I fotbrmé dans l'unité de détection 501 a (figure 9) à l'uniité d'analyse 503a (figure I11), la mesure de la fréquence d'oscillateur (oscillateur 5012a) de l'unité de détection 501Ia s'effectue alors en mesurant la largeur d'impulsion de la première impulsion transmise (mesure de largeur d'impulsion 5040). La première impulsion possède unile durée de 4 périodes d'horloge de capteur (4*Tsensorclock).) Cette largeur 1d'impulsion doit être mesurée à 2,5% près comme indiqué ci-dessus. Il en résulte que la durée élémentaire numérique minimale requise du terme de durée d'analyse doit être de 2,5% de (4*Tsensorclock): durée élémentaire numérique = 0,025*4*4 us = 400 ns 2ó Ceci correspond à un oscillateur de 2,5 MHz. Si on tient compte d'un effet d'échantillonnage lors de la mesure des largeurs d'impulsion, alors une fréquence d'oscillateur de 5 à 10 MHz est requise. Si on se fixe une fréquence maximale du nombre de tours de 2 kHz et que l'on ne doit transmettre que 4 bits de données, alors on arrive

aut resultat que la fi'équence d'oscillateur (le l'analyse doit être plus lente d'un facteur 2,5.

Par une division de la cadence d'analyse (diviseur 5038) commandée par la mesure des largeurs d'impulsion 5040, on parvient donc à la synchronisation souhaitée et on obtient ainsi unile séparation sûre des données superposées dans le signal I. Alors que, dans le deuxièeme exemple de réalisation décrit précédemment, on peut transmettre aussi bien le mot de données entier que l'impulsion de synchronisation 3) pendant un état (ici l'état haut) du signal D)F, on peut également prévoir que le signal de synchronisation soit transmis pendant unile des phases du signal DF (dans la figure 12

dans la phase "bas") et que le mot de donnéees entier soit transmis pendant l'autre phase.

Ceci a l'avantage que le signal numiériqlue et/oit la durée de bit peut être plus longue. De -16- surcroît, le signal de synchronisation peut être plus long, ce qui conduit à une

synchronisation plus précise.

Sous l'hypothèse qu'une durée de mot de 100!as est possible, on obtient une durée de bit de 10 ps (pour I bit de départ, I bit d'arrêt et 8 bits de données). La précision requise pour la mesure de la fréquence reste à 2,5%, mais la mesure de la durée

d'impulsion de synchronisation peutit durer 80 ps.

Durée élémentaire numéerique = 0,025*8*10 p.s = 2 ts Ceci correspond à un oscillaltellur à 500 kHz. De cette manière, on diminue donc

I'exigence quant à l'oscillateur.

-17-

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la transmission simultanée de données d'un premier et d'un second type respectivement représentées par un signal analogique préformé (DF) et par un signal numérique préformé (DW), le signal analogique (DF) présentant périodiquement deux niveaux prédéfinis (haut, bas) et codant les données de premier type au moyen de la durée de ses périodes (T), et le signal numérique (DW) représentant les données du second type sous forme d'uin mot de données numérique, caractérisé en ce que le signal numérique (DW) est superposé au signal analogique (DF) pour former un

O signal de superposition (1).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les niveaux prédéfinis (haut, bas) du signal analogique (DF) sont réalisés à l'aide de deux valeurs différentes de courant ou de tension et en ce que le signal numérique (DW) n'est superposé au signal analogique (DF) que lorsque le signal analogique (DF) se trouve dans uin premier de ses niveaux prédéfinis (haut ou bas). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mot de données est constitué d'une séquence de bits, q(lui peuvent présenter deux niveaux de codage (haut, bas) de durée prédéfinie. représentant les données numériques, les niveaux prédéfinis (haut, bas) étant réalises à l'aide de deux valeurs différentes de courant ou de tension, et la durée des bits étant prédétinie à une première cadence au moyen d'une

première horloge (5012, 501 2a).

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, au début et/ou à la fin du mot de données numé,rique, un nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, est prédéfini pour former le

2 5 mot de données complet (bit de départ et/ou d'arrêt).

5. Procéde selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que, au début et/ou à la fin du mot de données numérique ou du mot de données complet, un nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible d'être

choisi à l'avance, est prédefini (synchronisation).

6. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le mot de données numérique ou le mot de données complet n'est superposé qu'audit premier des deux niveaux du signal analogique (DF) et en ce qu'un nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, est

appliqué à l'autre des deux niveaux du signal analogique (DF) (synchronisation).

-18- 7 Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le signal superposé (I) est appliqué à une unité d'analyse (503, 503a) et en ce que les bits sont échantillonnés à une deuxième ca(dence prédéfinie au moyen d'une deuxième horloge (5036, 5038), procédé dans lequel cette deuxième cadence est ajustée en fonction du nombre fixe, susceptible d'être choisi à l'avance, de bits ayant un niveau fixe, susceptible

d'être choisi à l'avance (synchronisation).

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour former un mot de données numérique (DW), des données numériques (BBV, LS, DR) sont lues dans un registre à décalage (50 11) et en ce que les données numériques lues sont

1 t) extraites sequentiellement en synchronisation avec le signal analogique (DF).

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre sur un véhicule et en ce que le signal analogique (DF) représente le nombre de tours de roue de véhicule, le nombre de tours d'un moteur à essence, diesel et/ou électrique du véhicule, et/ou le nombre de touirs d'un arbre couplé effectivement à la boîte de vitesse

1 5 du véhicule.

, Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mot de données numérique (DW) contient: - des données (BBV) concernant l'usure de garniture de frein au moins au niveau d'un fi-ein de roue de véhicule, et/ou 2) - des données (DR) concernant le sens du mouvement de rotation, et/ou - des données (LS) concernant l'état des moyens grâce auxquels le signal

analogique (DF) est mesure.