1 L'invention concerne un procédé et un dispositif de mesure de laThe invention relates to a method and a device for measuring the
position angulaire d'un organe rotatif, notamment d'entraînement d'une crémaillère d'une direction assistée d'un véhicule. Les systèmes de direction assistée équipant les véhicules comprennent un dispositif dont la fonction est de générer le mouvement de la crémaillère de direction. En vue de déterminer la position de la crémaillère de direction, ces systèmes de direction comprennent, en outre, classiquement des moyens de mesure de la position angulaire absolue de l'organe rotatif. Ces moyens comportent un aimant solidarisé à l'organe rotatif et un capteur magnétique de position angulaire, tel qu'un capteur magnéto résistif, présentant une plage de mesure donnée, et adapté pour permettre : • lors d'un déplacement de l'organe rotatif dans la plage de mesure de ce capteur magnétique, de calculer des valeurs représentatives des positions angulaires de ce dernier dans ladite plage de mesure, et • d'incrémenter ou décrémenter un compteur de mémorisation du nombre de 15 révolutions effectuées, aux termes de chaque plage de mesure, consistant usuellement en une mémoire non volatile. De tels moyens de mesure ont pour avantage de permettre de calculer la position angulaire absolue de l'organe rotatif, ou rotor, à partir des valeurs angulaires et des valeurs du compteur obtenues au moyen d'un seul capteur angulaire. 20 Par contre, en vue d'obtenir une information de position absolue, ce principe impose de maintenir constamment alimenté le capteur magnétique de façon que tous les tours effectués par le rotor soient comptabilisés, que le véhicule ait le contact de mis ou non. Or, cette alimentation génère une consommation électrique non négligeable, et peut donc affecter l'état de charge de la batterie du véhicule, notamment lors d'un arrêt 25 prolongé dudit véhicule. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour principal objectif de fournir un dispositif de mesure présentant, en l'absence d'alimentation du capteur magnétique, un mode de veille engendrant une faible consommation électrique. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif de mesure intégrant des 30 fonctions d'auto surveillance. A cet effet, l'invention vise, en premier lieu, un procédé de mesure de la position angulaire d'un organe rotatif au moyen d'un capteur magnétique de position angulaire, consistant : • à associer au capteur magnétique deux bascules à effet Hall, d'une part, 35 disposées dans une zone couverte par le champ magnétique généré par 2905171 2 l'aimant, lors de la rotation de ce dernier, et d'autre part, décalées l'une par rapport à l'autre, en considérant une trajectoire circulaire centrée sur l'aimant, de façon à basculer l'une après l'autre lors de la rotation dudit aimant, selon un ordre déterminé par le sens de rotation, 5 • et à effectuer une gestion des données fournies par le capteur magnétique et les bascules consistant : lors de l'alimentation du capteur magnétique, dans un mode dit actif, à calculer la position angulaire absolue de l'organe rotatif à partir des valeurs angulaires et des valeurs du compteur de mémorisation 10 obtenues au moyen ciu capteur magnétique, et en l'absence d'alimentation du capteur magnétique, dans un mode dit de veille, à alimenter les deux bascules et à surveiller les signaux délivrés par les dites bascules, de façon à détecter un éventuel déclenchement successif de ces dernières représentatif d'un déplacement de l'organe rotatif, et à permettre la comptabilisation de ce déplacement et des éventuels déplacements ultérieurs. Selon le principe de l'invention, en l'absence d'alimentation du capteur magnétique, c'est-à-dire par exemple en l'absence de contact dans le cas d'un véhicule, la comptabilisation des déplacements éventuels de l'organe rotatif est réalisée au moyen de deux bascules à effet Hall judicieusement positionnées. De telles bascules sont, en effet, conçues pour commuter lors d'une variation de l'intensité du champ magnétique détecté selon une direction donnée, de sorte que lors de la rotation d'un aimant, deux bascules positionnées conformément à l'invention sont amenées à commuter successivement l'une après l'autre lors de chaque demi tour effectué par ledit aimant. De plus, de telles bascules s'avèrent engendrer une consommation électrique notablement inférieure à celle du capteur magnétique, de sorte qu'elles permettent d'instaurer des modes de veille à consommation réduite. Il est à noter, en outre, que de telles bascules et le capteur magnétique associé présentent des caractéristiques dimensionnelles et fonctionnelles qui autorisent de les regrouper dans un ensemble compact, permettant de les activer avec un même aimant. De plus, en vue de réduire de façon optimale la consommation électrique en mode de veille, on alimente avantageusement les deux bascules au moyen d'une alimentation de type pulsée. angular position of a rotary member, in particular driving a rack of a power steering of a vehicle. The power steering systems fitted to the vehicles comprise a device whose function is to generate the movement of the steering rack. In order to determine the position of the steering rack, these steering systems furthermore conventionally comprise means for measuring the absolute angular position of the rotary member. These means comprise a magnet secured to the rotary member and a magnetic sensor of angular position, such as a magneto-resistive sensor, having a given measurement range, and adapted to allow: • during a displacement of the rotary member in the measurement range of this magnetic sensor, calculating values representative of the angular positions thereof in said measurement range, and • incrementing or decrementing a counting counter of the number of revolutions performed, under each range. measurement, usually consisting of a non-volatile memory. Such measuring means have the advantage of making it possible to calculate the absolute angular position of the rotary member, or rotor, from the angular values and the values of the counter obtained by means of a single angular sensor. On the other hand, in order to obtain absolute position information, this principle requires that the magnetic sensor be constantly fed so that all the turns made by the rotor are counted whether the vehicle has the ignition switch or not. However, this power supply generates a significant power consumption, and can therefore affect the state of charge of the vehicle battery, especially during a prolonged stop of said vehicle. The present invention aims to overcome this drawback and its main purpose is to provide a measuring device having, in the absence of power of the magnetic sensor, a standby mode generating a low power consumption. Another object of the invention is to provide a measuring device incorporating self monitoring functions. For this purpose, the invention aims, in the first place, a method of measuring the angular position of a rotary member by means of a magnetic sensor angular position, consisting of: • to associate with the magnetic sensor two Hall effect latches , on the one hand, arranged in an area covered by the magnetic field generated by the magnet, during the rotation of the latter, and on the other hand, offset with respect to one another, considering a circular path centered on the magnet, so as to tilt one after the other during the rotation of said magnet, in an order determined by the direction of rotation, 5 • and to manage the data provided by the magnetic sensor and the flip-flops consisting of: when feeding the magnetic sensor, in a so-called active mode, calculating the absolute angular position of the rotary member from the angular values and values of the storage counter 10 obtained by means of cape magnetic sensor, and in the absence of power of the magnetic sensor, in a so-called standby mode, to supply the two flip-flops and to monitor the signals delivered by said flip-flops, so as to detect a possible subsequent triggering of the latter representative of a displacement of the rotary member, and to allow the accounting of this displacement and any subsequent displacements. According to the principle of the invention, in the absence of supply of the magnetic sensor, that is to say for example in the absence of contact in the case of a vehicle, the accounting for possible movements of the Rotating member is realized by means of two positionally latched Hall effect latches. Such scales are, in fact, designed to switch during a variation of the intensity of the magnetic field detected in a given direction, so that during the rotation of a magnet, two rockers positioned in accordance with the invention are successively switched one after the other during each half turn made by said magnet. In addition, such flip-flops appear to generate significantly lower power consumption than that of the magnetic sensor, so that they can establish low power sleep modes. It should be noted, moreover, that such scales and the associated magnetic sensor have dimensional and functional characteristics that allow them to be grouped in a compact assembly, allowing them to be activated with the same magnet. In addition, in order to optimally reduce the power consumption in standby mode, it is advantageous to feed the two flip-flops by means of a pulsed-type power supply.
Par ailleurs, selon un premier mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, dans le mode de veille, et suite à un déclenchement successif des deux bascules, on commande le rétablissement de l'alimentation électrique du capteur magnétique, de sorte 2905171 3 que selon cette procédure, les deux bascules sont utilisées pour réveiller ledit capteur magnétique. De plus, selon ce mode de mise en oeuvre et simultanément au rétablissement de l'alimentation électrique du capteur magnétique, on commande avantageusement une 5 temporisation au terme de laquelle on commande une nouvelle interruption de l'alimentation du capteur magnétique en l'absence, durant cette temporisation, d'incrémentation ou de décrémentation du compteur de mémorisation. Cette temporisation permet de limiter dans le temps les conséquences d'éventuels réveils intempestifs du capteur magnétique. Moreover, according to a first advantageous embodiment of the invention, in the standby mode, and following a successive triggering of the two flip-flops, the restoration of the power supply of the magnetic sensor is controlled, so that it can be controlled. that according to this procedure, the two flip-flops are used to wake up said magnetic sensor. Moreover, according to this mode of implementation and simultaneously with the restoration of the power supply of the magnetic sensor, a delay is advantageously controlled at the end of which a new interruption of the power supply of the magnetic sensor is commanded in the absence, during this delay, incrementing or decrementing the storage counter. This delay makes it possible to limit in time the consequences of possible awakenings of the magnetic sensor.
10 Selon un second mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, dans le mode de veille, et suite à un déclenchement successif des deux bascules, on comptabilise les révolutions éventuelles effectuées par l'organe rotatif par analyse des déclenchements ultérieurs desdites bascules. Par ailleurs, on maintient avantageusement l'alimentation des deux bascules dans 15 le mode actif, et on utilise les données fournies par les dites bascules à des fins de calcul redondant et de vérification de la valeur du nombre de révolutions effectuées. De plus, selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention : • on positionne physiquement les deux bascules de part et d'autre d'une position correspondant à au moins une frontière de la plage de mesure du capteur 20 magnétique, et • dans le mode actif, on maintient l'alimentation des deux bascules, et on vérifie que l'incrémentation du compteur de mémorisation intervient entre les déclenchements successifs desdites bascules. Cette disposition permet de vérifier l'intégrité de fonctionnement du dispositif de 25 mesure et, notamment de détecter des incidents tels que dérive du capteur magnétique, décollement de l'aimant ou défection d'une bascule. Selon ce principe, et à titre de mode de mise en oeuvre avantageux, on utilise ainsi un capteur magnétique présentant une plage de mesure de 180 , et on positionne les deux bascules symétriquement de part et d'autre d'un axe passant par deux points 30 correspondant aux valeurs 0 et 180 de la plage de mesure du capteur magnétique. L'invention s'étend à un dispositif de mesure de la position angulaire d'un organe rotatif comportant un aimant solidaire de l'organe rotatif, et un capteur magnétique de position angulaire, tel qu'un capteur magnéto résistif, fixe par rapport à l'aimant, ledit dispositif de mesure comprenant selon l'invention : 35 • deux bascules à effet Hall, d'une part, disposées dans une zone couverte par le champ magnétique généré par l'aimant, lors de la rotation de ce dernier, et d'autre part, décalées l'une par rapport à l'autre, en considérant une trajectoire 2905171 4 circulaire centrée sur l'aimant, de façon à basculer l'une après l'autre lors de la rotation dudit aimant, selon un ordre déterminé par le sens de rotation, • des moyens d'alimentation électrique du capteur magnétique et des deux bascules adaptés, en l'absence d'alimentation du capteur magnétique, dans un 5 mode dit de veille, pour alimenter les deux bascules, et • une unité de gestion programmée : lors de l'alimentation du capteur magnétique, dans un mode dit actif, pour calculer la position angulaire absolue de l'organe rotatif au moyen dudit capteur magnétique, et 10 dans le mode de veille, pour surveiller les signaux délivrés par les deux bascules, de façon à détecter un éventuel déclenchement successif desdites bascules représentatif d'un déplacement de l'organe rotatif, et à permettre la comptabilisation de ce déplacement et des éventuels déplacements ultérieurs.According to a second advantageous embodiment of the invention, in the standby mode, and following a successive triggering of the two flip-flops, the possible revolutions made by the rotary member are recorded by analysis of the subsequent triggers of said flip-flops. Moreover, the feed of the two flip-flops is advantageously maintained in the active mode, and the data supplied by the said flip-flops are used for redundant calculation purposes and verification of the value of the number of revolutions effected. In addition, according to another advantageous embodiment of the invention: the two flip-flops on either side of a position corresponding to at least one boundary of the measurement range of the magnetic sensor are physically positioned, and in the active mode, the supply of the two flip-flops is maintained, and it is verified that the incrementation of the storage counter occurs between the successive triggers of said flip-flops. This arrangement makes it possible to check the operating integrity of the measuring device and, in particular, to detect incidents such as drifting of the magnetic sensor, detachment of the magnet or defection of a rocker. According to this principle, and as an advantageous embodiment, a magnetic sensor having a measurement range of 180 is used, and the two latches are positioned symmetrically on either side of an axis passing through two points. Corresponding to the values 0 and 180 of the measuring range of the magnetic sensor. The invention extends to a device for measuring the angular position of a rotary member comprising a magnet integral with the rotary member, and a magnetic sensor of angular position, such as a magneto-resistive sensor, fixed with respect to the magnet, said measuring device comprising according to the invention: • two Hall effect latches, on the one hand, arranged in an area covered by the magnetic field generated by the magnet, during the rotation of the latter, and on the other hand, offset relative to each other, by considering a circular path centered on the magnet, so as to tilt one after the other during the rotation of said magnet, according to a order determined by the direction of rotation, • power supply means of the magnetic sensor and the two appropriate rockers, in the absence of power supply of the magnetic sensor, in a so-called standby mode, to supply the two flip-flops, and • a programmed management unit e: when feeding the magnetic sensor, in a so-called active mode, for calculating the absolute angular position of the rotary member by means of said magnetic sensor, and in the standby mode, for monitoring the signals delivered by the two flip-flops, so as to detect a possible successive triggering said flip-flops representative of a displacement of the rotary member, and to allow the accounting of this displacement and any subsequent displacements.
15 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'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins : • la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de mesure conforme à l'invention, 20 • la figure 2 est un graphique représentant la courbe de réponse du capteur magnétique d'un dispositif de mesure selon l'invention, et • la figure 3 est un graphique représentant les courbes de réponse des deux bascules d'un dispositif de mesure selon l'invention. Le dispositif de mesure selon l'invention représenté à la figure 1 consiste en un 25 dispositif de mesure de la position angulaire d'un organe rotatif R d'entraînement d'une crémaillère d'une direction assistée d'un véhicule. Ce dispositif de mesure comprend, en premier lieu : • un aimant 1 solidarisé à l'organe rotatif R, • un capteur magnéto résistif 2 comportant une plage de mesure de 0 à 180 , 30 fixe par rapport à l'organe rotatif R, • et deux bascules à effet Hall 3, 4 fixes par rapport à l'organe rotatif R, disposées dans la zone de couverture de l'aimant 1, symétriquement de part et d'autre et à faible distance d'un axe X passant par deux points correspondant aux valeurs 0 et 180 de la plage de mesure du capteur magnétique 2.Other features and advantages and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings which represent by way of non-limiting example a preferred embodiment. In these drawings: FIG. 1 is a block diagram of a measuring device according to the invention, FIG. 2 is a graph showing the response curve of the magnetic sensor of a measuring device according to the invention. and FIG. 3 is a graph showing the response curves of the two flip-flops of a measuring device according to the invention. The measuring device according to the invention shown in Figure 1 consists of a device for measuring the angular position of a rotary member R for driving a rack of a power steering of a vehicle. This measurement device comprises, in the first place: a magnet 1 secured to the rotary member R, a magneto-resistive sensor 2 having a measuring range of 0 to 180, fixed with respect to the rotary member R, and two Hall-effect latches 3, 4 fixed relative to the rotary member R, arranged in the zone of coverage of the magnet 1, symmetrically on either side and at a short distance from an axis X passing through two points corresponding to the values 0 and 180 of the measuring range of the magnetic sensor 2.
35 Ce dispositif de mesure comprend, en outre, une unité de gestion 5 incorporant au moins une mémoire non volatile 6.This measuring device further comprises a management unit 5 incorporating at least one non-volatile memory 6.
2905171 5 Ce dispositif de mesure comprend, enfin, des moyens d'alimentation électrique du capteur magnétique 2 et des deux bascules 3, 4, comportant : • une source d'alimentation électrique 7 consistant classiquement en la batterie du véhicule, 5 • un interrupteur 8 de coupure de l'alimentation du capteur magnétique 2, • et une alimentation de type pulsée 9 des deux bascules 3, 4. Le principe de fonctionnement du dispositif de mesure selon l'invention est explicité cii-dessous en se référant aux figures 2 et 3. En premier lieu, dans un mode dit actif correspondant à l'état fermé de 10 l'interrupteur 8, la position angulaire absolue de l'organe rotatif R est déterminée à partir d,e la courbe de réponse 20 du capteur magnétique 2 qui, tel que représentée à la figure 2, permet : • lors d'un déplacement de l'organe rotatif R dans la plage de mesure de ce capteur magnétique 2, de calculer des valeurs représentatives des positions 15 angulaires de ce dernier dans ladite plage de mesure, • et, aux termes de chaque plage de mesure, d'incrémenter ou de décrémenter la mémoire non volatile 6 : incrémentation du nombre de demi-tours (n) lors d'une transition du signal de 180 à 0 , 20 décrémentation du nombre de demi-tours (n) lors d'une transition du signal de 0 à 180 ). En second lieu, dans un mode dit de veille correspondant à l'état ouvert de l'interrupteur 8, les deux bascules 3, 4 permettent de détecter un éventuel déplacement de l'organe rotatif R qui se traduit par un déclenchement successif desdites deux 25 bascules. Une fois ce double déclenchement initial détecté et comptabilisé, la comptabilisation des éventuels déplacements ultérieurs peut ensuite être réalisée : • dans le mode de veille, par comptabilisation des doubles déclenchements des bascules 3, 4, tel que représenté à la figure 3 (les courbes de réponse 30 et 40 30 sont issues des bascules 3 et 4), • par rétablissement de l'alimentation électrique du capteur magnétique 2. De plus, dans cette hypothèse, une temporisation est déclenchée simultanément à ce rétablissement, visant à commander une nouvelle interruption de l'alimentation du capteur magnétique 2 en l'absence, durant cette temporisation, 35 d'incrémentation ou de décrémentation de la mémoire non volatile 6. Par ailleurs, dans le mode actif, les deux bascules 3, 4 peuvent être également utilisées : 2905171 6 • à des fins de calcul redondant et de vérification de la valeur du nombre de révolutions effectuées, • afin de vérifier que les transitions du capteur magnétique 2 (représentées sur la courbe de réponse 20) interviennent entre les déclenchements successifs des 5 deux bascules 3, 4 (représentés sur les courbes respectives 30 et 40), et donc de vérifier l'intégrité de fonctionnement du dispositif de mesure.Finally, this measuring device comprises power supply means for the magnetic sensor 2 and the two rockers 3, 4, comprising: • a power supply source 7 conventionally consisting of the battery of the vehicle, • a switch 8 of the power supply of the magnetic sensor 2, • and a pulsed type power supply 9 of the two flip-flops 3, 4. The operating principle of the measuring device according to the invention is explained below with reference to FIGS. and 3. Firstly, in an active mode corresponding to the closed state of the switch 8, the absolute angular position of the rotary member R is determined from the response curve 20 of the magnetic sensor. 2 which, as shown in FIG. 2, allows: • during a displacement of the rotary member R in the measurement range of this magnetic sensor 2, to calculate values representative of the angular positions of this latter in said measurement range, and, under each measurement range, to increment or decrement the nonvolatile memory 6: incrementing the number of half-turns (n) during a transition of the signal from 180 to 0, 20 decrementation of the number of half-turns (n) during a transition of the signal from 0 to 180). Secondly, in a so-called standby mode corresponding to the open state of the switch 8, the two latches 3, 4 make it possible to detect a possible displacement of the rotary member R which results in a successive triggering of the two 25 flip-flops. Once this initial double trigger has been detected and counted, the accounting for any subsequent displacements can then be performed: in the standby mode, by counting the double triggers of the latches 3, 4, as shown in FIG. 30 and 40 are derived from the latches 3 and 4), • by restoration of the power supply of the magnetic sensor 2. In addition, in this case, a delay is triggered simultaneously with this recovery, aiming at controlling a new interruption of the supply of the magnetic sensor 2 in the absence, during this delay, of incrementation or decrementation of the non-volatile memory 6. Furthermore, in the active mode, the two latches 3, 4 can also be used: 2905171 6 • for redundant calculation and verification of the value of the number of revolutions performed, • to verify that the transitions of the magnetic sensor 2 (shown on the response curve 20) occur between the successive triggers of the two two latches 3, 4 (shown in the respective curves 30 and 40), and thus to verify the operating integrity of the measuring device .