FR2884610A1 - Procede de protection contre les decharges electrostatiques pour un boitier electronique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de protection contre les décharges électrostatiques d'un boîtier électronique de mesure de la pression d'air à l'intérieur d'un pneumatique de roue de véhicule, comportant un boîtier (1) percé d'un orifice de prise d'air (14) et sur lequel est solidarisée une valve de gonflage (2), le dit boîtier intégrant un capteur de pression, une unité de calcul, et un émetteur radiofréquence de transmission des valeurs mesurées relié à la valve de gonflage de façon que la dite valve de gonflage fasse office d'antenne. Selon l'invention, le procédé de protection consiste à réaliser une protection matérielle de l'émetteur radiofréquence constituée d'un cheminement (16) ménagé à partir de l'orifice de prise d'air (14), apte à garantir contre une éventuelle propagation d'une décharge électrostatique au travers du dit émetteur radiofréquence lors de l'application, au niveau du dit orifice de prise d'air, d'un potentiel électrique de tension inférieure ou égale à une tension prédéterminée dite d'homologation.
Description
A l'heure actuelle, parmi la batterie de tests effectués, le test
conduisant au plus grand nombre de mise au rebut des boîtiers électroniques consiste dans un test pour lequel le pistolet est disposé de façon que le potentiel électrique soit généré à proximité immédiate de l'orifice de prise d'air des boîtiers.
II s'avère, en effet, que, pour ce type de tests, les exigences des constructeurs automobiles en terme de tension d'homologation entraînent fréquemment des décharges électrostatiques qui provoquent une destruction du circuit électronique des boîtiers électroniques.
La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour objectif essentiel de fournir un procédé de protection contre les décharges électrostatiques d'un boîtier électronique, permettant d'augmenter de façon notable la valeur de la tension des potentiels électriques pouvant être appliquée au voisinage d'un orifice de prise d'air d'un boîtier électronique intégrant un circuit électronique classique actuel.
La présente invention concerne donc un procédé de protection contre les décharges électrostatiques d'un boîtier électronique de mesure de la pression d'air à l'intérieur d'un pneumatique de roue de véhicule, comportant un boîtier percé d'un orifice de prise d'air et sur lequel est montée une valve de gonflage, le dit boîtier intégrant un circuit électronique comprenant un capteur de pression doté d'une chambre de mesure dans laquelle débouche l'orifice de prise d'air, une unité de calcul, et un émetteur radiofréquence de transmission des valeurs mesurées relié à la valve de gonflage par une liaison électriquement conductrice de façon que la dite valve de gonflage fasse office d'antenne.
Selon l'invention, en vue de remplir l'objectif précité, ce procédé de protection consiste à réaliser une protection matérielle de l'émetteur radiofréquence, et à créer, à cet effet, un cheminement ménagé à partir de l'orifice de prise d'air, apte à garantir contre une éventuelle propagation d'une décharge électrostatique au travers du dit émetteur radiofréquence lors de l'application, au niveau du dit orifice de prise d'air, d'un potentiel électrique de tension inférieure ou égale à une tension prédéterminée dite d'homologation.
L'invention a trouvé son origine dans la mise en lumière tout à fait inattendue et toujours inexplicable de façon rationnelle, que les dysfonctionnements des boîtiers électroniques soumis à des décharges électrostatiques résultaient d'une altération de l'étage de sortie des émetteurs radiofréquence.
Sur la base de cette découverte, l'invention a consisté, non pas à étudier des modifications éventuelles des émetteurs radiofréquence visant à augmenter leur résistance aux décharges électrostatiques, mais à concevoir un procédé de protection permettant de pallier les faiblesses des émetteurs actuels, en garantissant contre une éventuelle propagation d'une décharge électrostatique au travers des dits émetteurs tant que le potentiel électrique appliqué au niveau de l'orifice de prise d'air des boîtiers s'avère d'une tension inférieure à un seuil donné.
Selon une première variante avantageuse de mise en oeuvre du procédé de protection selon l'invention, on réalise un cheminement électriquement conducteur s'étendant en dérivation de l'émetteur radiofréquence et adapté pour canaliser électriquement les décharges électrostatiques de l'orifice de prise d'air vers la valve de gonflage.
Selon ce premier principe, le procédé selon l'invention consiste donc à dérouter les décharges électrostatiques de façon que ces dernières ne traversent pas l'émetteur radiofréquence. Ainsi, cet émetteur radiofréquence ne constitue plus un élément susceptible de limiter la tension d'homologation des boîtiers électroniques.
En outre, le cheminement électriquement conducteur objet de ce premier principe de protection peut être avantageusement réalisé, selon l'invention: - soit en réalisant un boîtier présentant une face extérieure en un matériau électriquement conducteur à laquelle la valve de gonflage est électriquement reliée, - soit en réalisant un cheminement consistant en une piste électriquement conductrice présentant une extrémité formée sur le pourtour de l'orifice de prise d'air et une extrémité opposée reliée à la valve de gonflage, - soit en réalisant un cheminement consistant en une piste électriquement conductrice, d'une part ménagée entre le potentiel de masse commun des composants du circuit électronique et une piste reliant l'émetteur radiofréquence et la valve de gonflage, et d'autre part, sur laquelle est interposée un éclateur.
Selon une seconde variante avantageuse de mise en oeuvre du procédé de protection selon l'invention, on réalise un cheminement consistant en un obstacle disposé entre l'orifice de prise d'air et la chambre de mesure du capteur de pression, et adapté pour fournir une perte de charge additionnelle formée sur le trajet de propagation mécanique des décharges électrostatiques.
Ce second principe consiste donc, non pas à dérouter les décharges électrostatiques de l'émetteur radiofréquence, mais à augmenter la valeur de la tension d'homologation, c'est-à-dire la valeur de la tension provoquant une décharge électrostatique.
En outre, l'obstacle mécanique objet de ce second principe de protection peut avantageusement consister, selon l'invention, en un conduit formant une distance additionnelle à parcourir mécaniquement par les décharges électrostatiques pour parvenir dans la chambre de mesure du capteur de pression.
De plus, on réalise avantageusement un conduit formant au moins une chicane entre l'orifice de prise d'air et la chambre de mesure du capteur de pression, de façon, pour un encombrement global identique des conduits à l'intérieur des boîtiers, et donc pour des dimensions identiques des dits boîtiers, à augmenter la perte de charge additionnelle créée par les dits conduits.
L'obstacle mécanique objet du second principe de protection selon l'invention peut également avantageusement consister en un joint plein interposé entre l'orifice de prise d'air et la chambre de mesure du capteur de pression, le dit joint étant réalisé en un matériau présentant des caractéristiques diélectriques et transparent vis à vis des mesures de pression.
L'invention s'étend à un boîtier électronique de mesure de la pression d'air à l'intérieur d'un pneumatique de roue de véhicule comprenant des moyens de protection matérielle de l'émetteur radiofréquence intégré dans le dit boîtier, consistant en un cheminement ménagé à partir de l'orifice de prise d'air de ce boîtier, apte à garantir contre une éventuelle propagation d'une décharge électrostatique au travers de l'émetteur radiofréquence, lors de l'application au niveau du dit orifice de prise d'air d'un potentiel électrique de tension inférieure ou égale à une tension prédéterminée dite d'homologation.
Ce boîtier électronique selon l'invention comprend, en outre avantageusement 20 l'une quelconque des caractéristiques énoncées dans le texte et les revendications de la présente demande.
D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemples non limitatifs cinq modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de boîtier électronique selon l'invention de mesure de la pression d'air à l'intérieur d'un pneumatique, - la figure 2 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation de boîtier électronique selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus schématique d'un circuit électronique de boîtier électronique conforme à un troisième mode de réalisation de boîtier électronique selon l'invention, - la figure 4 est une coupe transversale par un plan A d'un boîtier électronique, représentant un quatrième mode de réalisation de boîtier électronique selon 35 l'invention, - et la figure 5 est une coupe transversale par un plan A d'un boîtier électronique, représentant un cinquième mode de réalisation de boîtier électronique selon l'invention.
Les boîtiers électroniques selon l'invention représentés aux figures sont destinés à être solidarisés sur des jantes de roues de véhicules automobiles, et sont adaptés pour mesurer et transmettre vers une unité centrale montée sur les dits véhicules des données représentatives de paramètres de fonctionnement des dites roues, notamment de la pression d'air à l'intérieur des pneumatiques équipant ces roues.
Ces boîtiers électroniques se composent classiquement d'un boîtier 1 adapté pour être disposé à l'intérieur de l'enveloppe d'un pneumatique, et d'une valve de gonflage 2 articulée sur le dit boîtier, de solidarisation de ce dernier sur la jante de la roue équipée de ce pneumatique.
Chaque boîtier 1 intègre classiquement un circuit électronique 3 représenté de façon schématique à la figure 3, comportant un circuit imprimé 4 (connu communément sous l'appellation PCB pour Printed Circuit Board), sur lequel sont connectés: - un capteur 5 de mesure de la pression à l'intérieur du pneumatique, - une unité de calcul à microprocesseur 6 de gestion des valeurs mesurées, alimentée par une pilebouton (non représentée) elle-même intégrée dans le boîtier 1, - et un émetteur radiofréquence 7.
En outre, chacun des composants précités 5-7 est classiquement relié à un potentiel de masse commun 8.
De plus, le circuit imprimé 4 comporte également une piste 9 de liaison entre l'émetteur radiofréquence 7 et un plot de connexion 10, le dit plot étant lui-même relié électriquement à la valve de gonflage 2 par un connecteur souple 11 s'étendant à l'extérieur du boîtier 1, ces liaisons étant classiquement adaptées pour que la valve de gonflage 2 fasse office d'antenne pour l'émetteur radiofréquence 7.
Par ailleurs, le capteur de pression 5 de ces boîtiers électroniques consiste en un capteur comportant une membrane déformable 12 délimitant une chambre de mesure 13 adaptée pour communiquer avec le volume délimité par l'enveloppe du pneumatique par l'intermédiaire d'un orifice de prise d'air 14 ménagé dans un bossage cylindrique 15 formé dans la paroi du boîtier 1.
La figure 1 représente un boîtier électronique de type classique tel que ci-dessus décrit, le dit boîtier électronique présentant toutefois, selon un premier mode de réalisation de l'invention, la particularité de posséder un boîtier 1 présentant une face extérieure 1 a en un matériau électriquement conducteur sur laquelle le connecteur souple 11 est maintenu en contact électrique.
II est à noter que, selon l'invention, par face extérieure 1 a en un matériau électriquement conducteur , on entend signifier que la paroi du boîtier 1 est, soit réalisée en un matériau électriquement conducteur, soit revêtue d'une couche de matériau électriquement conducteur.
La figure 2 représente un second mode de réalisation de boîtier électronique selon l'invention comportant un boîtier 1 sur la face extérieure la duquel est apposée une piste 16 électriquement conductrice s'étendant entre le bossage 15 et le connecteur souple Il, de façon à présenter une extrémité formée sur le pourtour de l'orifice de prise d'air 14 et une extrémité opposée reliée électriquement au connecteur souple 11 et donc à la valve de gonflage 2.
La figure 3 illustre un troisième mode de réalisation de boîtier électronique selon l'invention dont seul le circuit électronique 3 est représenté. Selon ce mode de réalisation, le circuit imprimé 4 comporte une piste électriquement conductrice 17 ménagée entre le potentiel de masse commun 8 et la piste 9 reliant l'émetteur radiofréquence 7 et le plot de connexion 10. De plus, un éclateur 18 est interposé sur cette piste 17 au voisinage immédiat de la piste 9.
Les trois modes de réalisation de boîtiers électroniques ci-dessus décrits sont conçus pour présenter un cheminement privilégié s'étendant en dérivation de l'émetteur radiofréquence 7 et adapté pour canaliser électriquement les décharges électrostatiques de l'orifice de prise d'air 14 vers la valve de gonflage 2, ce cheminement: - reliant directement l'orifice de prise d'air 14 et la valve de gonflage 2 selon les deux premiers modes de réalisation, - transitant par le capteur de pression 5, le potentiel de masse commun 8 et l'éclateur 18 selon le troisième mode de réalisation.
Les figures 4 et 5 représentent deux autres modes de réalisation de boîtiers électroniques selon l'invention conçus, non pas, tel que précédemment, pour dérouter les décharges électrostatiques de l'émetteur radiofréquence 7, mais pour augmenter la valeur de la tension d'homologation, c'est-à-dire la valeur de la tension provoquant une décharge électrostatique.
A cet effet, le boîtier électronique représenté à la figure 4 comporte un conduit 19 s'étendant entre l'orifice de prise d'air 14 et la chambre de mesure 13 du capteur de pression 5, parallèlement à la paroi du boîtier 1, de façon à former une chicane.
Tel que représenté à la figure 4, ce conduit 19 est obtenu en décalant les axes de l'orifice de prise d'air 14 et de la chambre de mesure 13, et en interposant un joint torique 20 entre le capteur de pression 5 et la paroi du boîtier 1.
Le boîtier électronique représenté à la figure 5 comporte, quant à lui, un joint plein 21 interposé entre l'orifice de prise d'air 14 et la chambre de mesure 13 du capteur de pression 5, le dit joint étant réalisé en un matériau tel que du "Gore-Tex" présentant des caractéristiques diélectriques et transparent vis à vis des mesures de pression.
Selon ces deux derniers modes de réalisation, les boîtiers 1 intègrent donc un obstacle mécanique adapté pour fournir une perte de charge additionnelle formée sur le trajet de propagation mécanique des décharges électrostatiques.
Claims (18)
1/ Procédé de protection contre les décharges électrostatiques d'un boîtier électronique de mesure de la pression d'air à l'intérieur d'un pneumatique de roue de véhicule, comportant un boîtier (1) percé d'un orifice de prise d'air (14) et sur lequel est montée une valve de gonflage (2), le dit boîtier intégrant un circuit électronique (3) comprenant un capteur de pression (5) doté d'une chambre de mesure (13) dans laquelle débouche l'orifice de prise d'air (14), une unité de calcul (6), et un émetteur radiofréquence (7) de transmission des valeurs mesurées relié à la valve de gonflage (2) par une liaison (9-11) électriquement conductrice de façon que la dite valve de gonflage fasse office d'antenne, le dit procédé de protection étant caractérisé en ce que l'on réalise une protection matérielle de l'émetteur radiofréquence (7) consistant à créer un cheminement (1 a; 16; 17, 18; 19, 20; 21) ménagé à partir de l'orifice de prise d'air (14), apte à garantir contre une éventuelle propagation d'une décharge électrostatique au travers du dit émetteur radiofréquence lors de l'application, au niveau du dit orifice de prise d'air, d'un potentiel électrique de tension inférieure ou égale à une tension prédéterminée dite d'homologation.
2/ Procédé de protection selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on réalise un cheminement électriquement conducteur (1 a; 16; 17, 18) s'étendant en dérivation de l'émetteur radiofréquence (7) et adapté pour canaliser électriquement les décharges électrostatiques de l'orifice de prise d'air (14) vers la valve de gonflage (2).
3/ Procédé de protection selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on réalise un boîtier (1) présentant une face extérieure (1a) en un matériau électriquement conducteur à laquelle la valve de gonflage (2) est électriquement reliée.
4/ Procédé de protection selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on réalise un cheminement consistant en une piste électriquement conductrice (16) présentant une extrémité formée sur le pourtour de l'orifice de prise d'air (14) et une extrémité opposée reliée à la valve de gonflage (2).
5/ Procédé de protection selon la revendication 2 selon lequel on relie électriquement les composants (5-7) du circuit électronique (3) à un potentiel de masse commun (8), caractérisé en ce que l'on réalise un cheminement consistant en une piste électriquement conductrice (17) ménagée entre le dit potentiel de masse commun et une piste (9) reliant l'émetteur radiofréquence (7) et la valve de gonflage (2), et sur laquelle est interposée un éclateur (18).
6/ Procédé de protection selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on réalise un cheminement consistant en un obstacle mécanique (19, 20; 21) disposé entre l'orifice de prise d'air (14) et la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5), et adapté pour fournir une perte de charge additionnelle formée sur le trajet de propagation mécanique des décharges électrostatiques.
7/ Procédé de protection selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'on réalise un obstacle mécanique consistant en un conduit (19, 20) formant une distance additionnelle à parcourir mécaniquement par les décharges électrostatiques pour parvenir dans la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5).
8/ Procédé de protection selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'on réalise un conduit (19, 20) formant au moins une chicane entre l'orifice de prise d'air (14) et la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5).
9/ Procédé de protection selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'on réalise un obstacle mécanique consistant en un joint plein (21) interposé entre l'orifice de prise d'air (14) et la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5), le dit joint étant réalisé en un matériau présentant des caractéristiques diélectriques et transparent vis à vis des mesures de pression.
10/ Boîtier électronique de mesure de la pression d'air à l'intérieur d'un pneumatique de roue de véhicule, comportant un boîtier (1) percé d'un orifice de prise d'air (14) et sur lequel est solidarisée une valve de gonflage (2), le dit boîtier intégrant un circuit électronique (3) comprenant un capteur de pression (5) doté d'une chambre de mesure (13) dans laquelle débouche l'orifice de prise d'air (14), une unité de calcul (6), et un émetteur radiofréquence (7) de transmission des valeurs mesurées relié à la valve de gonflage (7) par une liaison électriquement conductrice (9-11) de façon que la dite valve de gonflage fasse office d'antenne, le dit boîtier électronique étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de protection matérielle de l'émetteur radiofréquence (7) consistant en un cheminement (la; 16; 17, 18; 19, 20; 21) ménagé à partir de l'orifice de prise d'air (14), apte à garantir contre une éventuelle propagation d'une décharge électrostatique au travers de l'émetteur radiofréquence (7), lors de l'application au niveau du dit orifice de prise d'air d'un potentiel électrique de tension inférieure ou égale à une tension prédéterminée dite d'homologation.
11/ Boîtier électronique selon la revendication 10 caractérisé en ce que le cheminement consiste en un cheminement en un matériau électriquement conducteur (1 a; 16; 17, 18) s'étendant en dérivation de l'émetteur radiofréquence (7) et adapté pour canaliser électriquement les décharges électrostatiques de l'orifice de prise d'air (14) vers la valve de gonflage (2).
12/ Boîtier électronique selon la revendication 11 caractérisé en ce que le 35 boîtier (1) présente une face extérieure (la) en un matériau électriquement conducteur à laquelle la valve de gonflage (2) est électriquement reliée.
13/ Boîtier électronique selon la revendication 11 caractérisé en ce que le cheminement consiste en une piste électriquement conductrice (16) présentant une extrémité formée sur le pourtour de l'orifice de prise d'air (14) et une extrémité opposée reliée à la valve de gonflage (2).
14/ Boîtier électronique selon la revendication 11 dont les composants (57) du circuit électronique (3) sont reliés électriquement à un potentiel de masse commun (8), caractérisé en ce que le cheminement consiste en une piste conductrice (17) ménagée entre le dit potentiel de masse commun et une piste (9) reliant l'émetteur radiofréquence (7) et la valve de gonflage (2), et sur laquelle est interposée un éclateur (18).
15/ Boîtier électronique selon la revendication 10 caractérisé en ce que le cheminement consiste en un obstacle mécanique (19, 20; 21) disposé entre l'orifice de prise d'air (14) et la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5), et adapté pour fournir une perte de charge additionnelle formée sur le trajet de propagation mécanique des décharges électrostatiques.
16/ Boîtier électronique selon la revendication 15 caractérisé en ce que l'obstacle mécanique consiste en un conduit (19, 20) formant une distance additionnelle à parcourir mécaniquement par les décharges électrostatiques pour parvenir dans la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5).
17/ Boîtier électronique selon la revendication 16 caractérisé en ce que le 20 conduit (19, 20) forme au moins une chicane entre l'orifice de prise d'air (14) et la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5).
18/ Boîtier électronique selon la revendication 15 caractérisé en ce que l'obstacle mécanique consiste en un joint plein (21) interposé entre l'orifice de prise d'air (14) et la chambre de mesure (13) du capteur de pression (5), le dit joint étant réalisé en un matériau présentant des caractéristiques diélectriques et transparent vis à vis des mesures de pression.
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