FR2836606A1 - Circuit multiplexeur - Google Patents
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Abstract
Ce circuit détecte l'état de plusieurs éléments de commutation (1, 2) au moyen d'un microprocesseur (3) et comprend plusieurs entrées de signal (4. 1 à 4. 6) à signal d'entrée respectif, une sortie de signal (IN1 à IN3) délivrant un signal de sortie correspondant à un signal d'entrée, une entrée de commande (STROBEl, STROBE2) recevant un signal de commande sélectionnant un signal d'entrée pour le transmettre à la sortie de signal, et un circuit d'examen (T1 à T4, R16 à R23) relié aux entrées de signal, les examinant par un signal d'examen et relié à l'entrée de commande.En fonction du signal de commande, le circuit d'examen applique le signal d'examen à un groupe d'entrées de signal et plusieurs entrées de signal sont dirigées en commun sur une sortie de signal, en lui étant reliées indépendamment du signal de commande.Application aux véhicules automobiles
Description
d'une position proche d'une des fentes.
L'invention concerne un circuit multiplexeur, notamment pour la détection de l'état de commutation de plusieurs éléments de commutation au moyen d'un microprocesseur dans un véhicule automobile, comprenant plusieurs entrées de signal servant chacune à la réception d'un signal d'entrée respectif, au moins une sortie de signal servant à la délivrance d'un signal de sortie qui correspond à l'un des signaux d'entrée, au moins une entrée de commande servant à la réception d'un signal de commande qui sélectionne au moins l'un des signaux d'entrée pour le transmettre à la ou les sorties de signal, un circuit d'examen relié aux entrées de signal et servant à examiner les entrées de signal au moyen d'un signal d'examen, afin d'interroger l'état électrique des éléments de commutation raccordés aux entrées
de signal, le circuit d'examen étant relié à l'entrée de commande.
Dans les véhicules automobiles modernes, il est connu que sont utilisés des microprocesseurs qui surveillent de multiples signaux électriques, le nombre des signaux à surveiller croissant d'une manière continue avec une utilisation d'actionneurs et capteurs électriques qui progresse. Par exemple, le microprocesseur de l'électronique de bord doit interroger l'état de contacteurs de porte qui sont habituellement réalisés sous forme de commutateurs côté bas (ou de niveau bas) et sont soumis brièvement à une tension au moyen d'un signal d'examen (impuision de commande ou "strobe"), de sorte que le courant passant dans le contacteur de porte ou la tension aux bornes de ce contacteur restitue, pendant l'application du signal d'examen, I'état de commutation de ce même commutateur. L'application du signal d'examen qui n'est que brève offre l'avantage que ce n'est qu'une énergie électrique relativement faible qui est consommée par la surveillance du contacteur de porte. Un
tel circuit est par exemple connu par DE 40 15 271 A1.
Un inconvénient de la surveillance de multiples signaux par un microprocesseur est le fait qu'en principe, ce microprocesseur nécessite une entrée de signal respective pour chaque signal à surveiller, de sorte que des
microprocesseurs de plus en plus complexes sont nécessaires.
Pour résoudre ce problème, il est connu de connecter en amont des entrées de signal du microprocesseur un circuit multiplexeur qui, en fonction d'un signal de commande produit par le microprocesseur, commute de multiples signaux d'entrée sur un nombre moins élevé d'entrées de signal du microprocesseur, de sorte que ce microprocesseur a besoin de moins d'entrées de signal. Par exemple, en fonction d'un signal de commande à trois bits, un tel circuit multiplexeur peut commuter huit signaux d'entrce sur une entrée de signal du microprocesseur, de sorte que ce microprocesseur n'a besoin en tout que de quatre entrées ou sorties pour la surveillance de huit signaux. Un tel circuit est par exemple connu par DE 195 36 196 C1. Toutefois, un inconvénient de l'agencement de circuit, comportant un multiplexeur, qui est décrit ci-dessus est le fait que, outre le multiplexeur, un circuit d'examen séparé est nécessaire pour produire le bref signal d'examen (impuision de commande), ce qui nécessite des moyens relevant de la technique des circuits qui
sont relativement importants.
C'est pourquoi l'invention a pour but de réduire les moyens relevant de la
technique des circuits dans le cas du circuit multiplexeur décrit cidessus.
A cet effet, I'invention a pour objet un circuit multiplexeur, du type générique défini en introduction, caractérisé en ce qu'en fonction du signal de commande, le circuit d'examen applique le signal d'examen à un groupe d'entrées de signal et en ce que plusieurs entrées de signal sont dirigées en commun sur une sortie de signal, les entrées de signal étant reliées à la sortie de signal indépendamment du signal de
1 5 commande.
L'invention est basée sur l'enseignement technique général consistant à intégrer dans le circuit multiplexeur le circuit d'examen qui existe de toute façon, afin de sélectionner, au moyen d'un examen sélectif de groupes individuels d'entrées de
signal, les signaux d'entrce devant être transmis.
C'est pourquoi le circuit multiplexeur conforme à l'invention comprend un circuit d'examen qui est relié aux entrées de signal et examine celles-ci au moyen d'un signal d'examen, afin d'interroger l'état électrique des éléments (par exemple contacteurs de porte) raccordés aux entrées de signal. Conformément à l'invention, le circuit d'examen est relié à une entrée de commande qui est par exemple commandée par un microprocesseur au moyen d'un signal de commande, le circuit d'examen appliquant ce signal d'examen à un groupe d'entrces de signal en fonction du signal de commande afin de sélectionner les signaux d'entrée correspondants. La sélection de signaux s'effectue donc de ce fait au moyen d'une application sélective du signal d'examen sur les entrées, de sorte qu'il est possible de ne pas faire appel à
un multiplexeur classique séparé.
C'est pourquoi, conformément à l'invention, les entrées de signal sont reliées électriquement d'une manière permanente à la sortie de signal indépendamment du signal de commande. Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, une résistance respective disposée sur chacun des trajets de signal allant des entrées de signal aux sorties de signal afin d'éviter des rétroactions des entrées de signal non soumises au signal d'examen sur les entrées de signal soumises au signal d'examen. Ces dernières sont également appelées entrées examinées et il en est de même des sorties de signal. La résistance peut être une résistance à valeur ohmique élevée et une diode respective peut lui être adjointe ou la remplacer et, en ce qui concerne les rétroactions, il s'agit de
rétroactions électriques.
Dans le circuit multiplexeur conforme à l'invention, plusieurs entrées de signal sont réunies pour former un groupe et sont dirigées en commun vers une sortie de signal qui est par exemple soumise à un signal d'examen (ou examinée) par une entrée de signal d'un microprocesseur. Dans le cas de six entrées de signal à surveiller, celles-ci peuvent par exemple être respectivement réunies, par paires, vers
trois sorties de signal correspondantes.
Avec une telle réunion des entrées de signal par groupes, il doit exister un nombre approprié d'entrées de commande afin de sélectionner, à partir de chaque groupe d'entrces de signal, I'entrée de signal souhaitée. Dans le cas de la réunlon de six entrces de signal en formant trois groupes comportant chacun deux entrées de
signal, ce sont donc deux signaux de commande qui sont nécessaires.
D' une man ière généra le. on peut d i re q ue, de préféren ce, le nom bre d es entrées de signal est égal au produit du nombre des entrées de commande et du
nombre des sorties de signal. Il s'agit des entrées de signal pouvant être examinces.
De préférence, le nombre des entrées de commande et le nombre des sorties de signal pour un nombre préfixé d'entrées de signal à surveiller est choisi d'une manière telle que la somme du nombre des sorties de signal et du nombre des entrces de commande est minimale, afin que par exemple un microprocesseur connecté en avai ait besoin du moins grand nombre possible de bornes électriques pour les entrées/sorties. De préférence, I'optimisation du nombre des sorties de signal et du nombre des entrces de commande, au sens décrit précédemment, s'obtient par le fait que le nombre des sorties de signal est égal à un diviseur entier du nombre des entrées de signal, tandis qu'en tant que critère d'optimisation, il convient de prendre soin que le nombre des sorties de signal soit le plus précisément possible la racine carrée du nombre des entrées de signal. Le nombre des entrées de commande s'obtient alors sous forme du quctient du nombre des entrées de signal et du nombre optimal des sorties de signal. Par exemple, dans le cas de douze entrées de signal à surveiller, I'optimum est de trois sorties de signal et de quatre entrées de commande, ce qui conduit à un nombre de seulement sept entrces et sorties pour le
microprocesseur connecté en aval.
Suivant un mode de réalisation particulier, le nombre des sorties de signal vaut la moitié du nombre des entrées de signal, le nombre des entrées de commande
valant deux.
Dans le cas o les entrées de signal sont réunies pour former des groupes de chacun deux entrées de signal, il est avantageux que le circuit d'examen comprend un circuit de commande complémentée qui commande deux entrées de signal ou deux groupes d'entrées de signal en opposition de phase au moyen du signal d'examen. Les deux entrées sont celles d'un même groupe et la commande en opposition de phase se fait d'une manière respective sur ces deux entrées. Un tel
circuit de commande complémentée peut être réalisé sous forme d'un circuit push-
pull. Il convient en outre de préciser qu'il est possible de connecter aux entrées de signal n'importe quels composants électriques dont la résistance varie en fonction de l'état. Toutefois, lorsque le circuit multiplexeur conforme à l'invention sert à surveiller des commutateurs bas côté qui sont par exemple utilisés en tant que contacteurs de porte dans un véhicule automobile, il peut être prévu, suivant l'invention, que les commutateurs bas côté soient raccordés aux entrées de signal et le signal d'examen présente un niveau haut. En ce qui concerne ce signal, il s'agit
d'une brève impuision.
Toutefois, lorsque, à la place de commutateurs bas côté, le circuit multiplexeur conforme à l'invention est utilisé pour la surveillance de commutateur haut côté, il peut être prévu, suivant l'invention, que les commutateurs haut côté sont raccordés aux entrées de signal et le signal d'examen présente un niveau bas. En ce
qui concerne ce signal, il s'agit d'une brève impuision.
Avantageusement, il peut être prévu que les sorties de signal et les entrces
de commande soient reliées à un microprocesseur.
De préférence également, il peut être prévu que les sorties de signal soient
relises à au moins une résistance chutrice.
D'autres développements avantageux de l'invention sont exposés ci-après
en détail à l'aide de la description de l'exemple préféré de réalisation de l'invention qui
est faite en regard de la figure 1 unique.
Ainsi, le circuit multiplexeur représenté à la figure 1 permet la surveillance de six éléments de commutation, qui sont constitués chacun du montage en série d'un commutateur 1 idéal et d'une résistance ohmique 2, au moyen d'un microprocesseur 3 comportant trois entrées de signal IN1 IN2 et deux sorties de commande
STROBE1, STROBE2.
Les six éléments de commutation sont reliés chacun séparément à l'une, respective, de six entrées de signal 4.1 à4.6 du circuit multiplexeur, ces entrées de signal 4.1 à 4.6 étant réunies chaque fois par paires en formant des groupes respectifs de deux entrées de signal. C'est ainsi que les deux entrées de signal 4.1 et 4.2 sont reliées, chacune par l'intermédiaire d'une résistance respective R = 100 kQ et R2 = 100 kQ à l'entrée de signal IN1 du microprocesseur 3. D'une manière analogue, les entrées de signal 4.3 et 4.4 du circuit multiplexeur sont reliées chacune par l'intermédiaire d'une résistance respective R3 = 100 kQ et R4 = 100 kQ à la deuxième entrée de signal IN2 du microprocesseur 3. Enfin, les entrées de signal 4.5 et 4.6 sont reliées chacune par l'intermédiaire d'une résistance R5 = 100 kn et R6 =
kn à la troisième entrée de signal IN3 du microprocesseur 3.
Par ailleurs, les trois sorties de signal du circuit multiplexeur sont relices chacune par l'intermédiaire d'une résistance respective R7, R8 ou R9 d'une valeur de
100 kn à la masse.
L'interrogation des six éléments de commutation s'effectue au moyen d'un circuit d'examen qui applique une brève impuision à niveau haut à l'entrée de signal de l'élément de commutation chaque fois considéré. La commande du circuit d'examen s'effectue au moyen des deux signaux de commande STROBE1 et
STROBE2 qui sont produits par le microprocesseur 3.
L'agencement du circuit d'examen du circuit multiplexeur conforme à
l'invention va maintenant être exposé ci-après.
Les entrces de signal 4.1, 4.3 et 4.5 sont reliées à une tension d'alimentation VCC chacune par l'intermédiaire d'une résistance respective R10, R11 ou R12 ayant une valeur de 820 n, pour chaque entrée, et d'un transistor T1. Donc, lorsque le transistor T1 est rendu conducteur, un signal d'examen de niveau haut est appliqué
aux entrces de signal 4.1, 4.3 et 4.5.
D'une manière analogue, les autres entrées de signal 4.2, 4.4 et 4.6 sont relices à la tension d'alimentation VCC par l'intermédiaire de résistances R13, R14 et R15 et d'un autre transistor T2, de sorte que, lorsque le transistor T2 est rendu conducteur, les entrées de signal 4.2, 4.4 et 4.6 sont soumises à l'application d'un
signal d'examen de niveau haut.
La commande du transistor T2 s'effectue au moyen du signal de commande STROBE2 du microprocesseur 3 par l'intermédiaire d'un circuit de commande connecté entre eux. Le circuit de commande disposé entre le microprocesseur 3 et le transistor T2 comporte d'abord un diviseur de tension qui est constitué de deux résistances R16 et R17. Ce diviseur de tension commande à son tour un transistor T3
qui commande le transistor T2 par l'intermédiaire de deux résistances R18, R19.
Si le signal de commande STROBE2 prend un niveau haut, il en résulte que le transistor T2 est rendu conducteur, ce qui a pour effet que les entrées de signal
4.2, 4.4 et 4.6 sont soumises à l'application d'un signal d'examen de niveau haut.
La commande du transistor T1 prévu pour les entrées de signal 4.1, 4.3 et 4.5 s'effectue également au moyen du microprocesseur 3 par l'intermédiaire d'un circuit de commande. Ce circuit de commande comporte également un diviseur de tension qui est constitué de deux résistances R20 et R21, ce diviseur de tension commandant un autre transistor T4. Ce transistor T4 commande à son tour le transistor T1 par l'intermédiaire de deux résistances R22 et R23. Il en résulte qu'un niveau haut du signal de commande STROBE1 entrane la mise en conduction du transistor T1, de sorte que les entrces de signal 4.1, 4.3 et 4.5 sont soumises à
l'application d'un signal d'examen de niveau haut.
Le microprocesseur produit les signaux de commande STROBE1 et STROBE2 d'une manière complémentée, afin que, dans chaque groupe d'entrces de signal, seule une entrée soit sélectionnée. Dans le cas d'un niveau haut du signal de commande STROBE1 et d'un niveau bas du signal de commande STROBE2, le microprocesseur 3 détecte par exemple sur l'entrée de signal IN1 le signal appliqué à I'entrée de signal 4.1, tandis que, sur l'entrée de signal IN2 du microprocesseur 3, c'est dans ce cas le signal appliqué à l'entrée de signal 4.3 qui est détecté. Enfin, pour une telle combinaison des signaux d'entrée STROBE2 et STROBE2, le microprocesseur 3 détecte sur l'entrée de signal IN3 le signal appliqué à l'entrée de
signal 4.5.
Dans le cas d'un niveau bas du signal de commande STROBE1 et d'un niveau haut du signal de commande STROBE2, ce sont par contre chaque fois les autres entrées de signal 4.2, 4.4 et 4.6 des trois groupes qui sont détectées sur les
entrées de signal IN1 - IN3 respectives du microprocesseur 3.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment.
Au contraire, de multiples variantes et modification qui entrent également dans le
domaine de protection sont possibles.
Claims (6)
1. Circuit multiplexeur, notamment pour la détection de l'état de commutation de plusieurs éléments de commutation (1, 2) au moyen d'un microprocesseur (3) dans un véhicule automobile, comprenant - plusieurs entrées de signal (4.1 à 4.6) servant chacune à la réception d'un signal d'entrée respectif, - au moins une sortie de signal (IN1 à IN3) servant à la délivrance d'un signal de sortie qui correspond à l'un des signaux d'entrée, - au moins une entrée de commande (STROBE1, STROBE2) servant à la réception d'un signal de commande qui sélectionne au moins l'un des signaux d'entrée pour le transmettre à la ou les sorties de signal, - un circuit d'examen (T1 à T4, R16 à R23) relié aux entrées de signal (4.1 à 4.6) et servant à examiner les entrées de signal (4.1 à 4.6) au moyen d'un signal d'examen, afin d'interroger l'état électrique des éléments de commutation (1, 2) raccordés aux entrées de signal (4.1 à 4.6), le circuit d'examen étant relié à l'entrce de commande (STROBE1, STROBE2), caractérisé en ce qu'en fonction du signal de commande, le circuit d'examen (T1 à T4, R16 à R23) applique le signal d'examen à un groupe d'entréss de signal et en ce que plusieurs entrées de signal (4.1 à 4.6) sont dirigées en commun sur une sortie de signal (IN1 à IN3), les entrées de signal étant reliées à la sortie de signal indépendamment du
signal de commande.
2. Circuit multiplexeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une résistance respective (R1 à R6) disposée sur chacun des trejets de signal allant des entrées de signal aux sorties de signal afin d'éviter des rétroactions des entrées de signal non soumises au signal d'examen, sur les entrées de signal soumises au signal d'examen.
3. Circuit multiplexeur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que le nombre des entrées de signal est égal au produit du nombre
des entrées de commande et du nombre des sorties de signal.
4. Circuit multiplexeur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la somme du nombre des sorties de signal et du nombre des entrées de commande est minimale.
5. Circuit multiplexeur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que le nombre des sorties de signal vaut la moitié du nombre des
entrées de signal, le nombre des entrées de commande valant deux.
carscD}rA par un cincu# de commande comAmentAe (T1 A 1F4, R16 R23) quI commande deux entes de snaI ou deux groupes dntes de snal une
manm comAmente au moyen du gnal d'examen.
1
caracthsA en ce que des commutateu bas c616 (1, 2) son1 raccoAs aux entrdes
de signal et le signal d'examen psente un nlveau haut.
8. CimuR mupl_ur sunt lne quelnque des ndions 1 6, caracthsA en ce que des commutateurs hau1 catd sont mc=As aux entes de
gnal et le gnal d'examen prAsente un neau bas.
C[muR muRleur su[-n1 I'une quelnque des endl110ns 1 8, camArisA en ce que les soles de slgnal e1 les en1es de commande son1 rellbes un m[cnDpmcesseur (3t camdsA en les sods de gnal son1 mI[6es au moIns une sn chuid
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