FR2985565A1

FR2985565A1 - Dispositif de capteur

Info

Publication number: FR2985565A1
Application number: FR1350186A
Authority: FR
Inventors: Axel Kaschner; Helge Dittmer; Holger Behrens
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-07-12
Anticipated expiration: 2033-01-09
Also published as: FR2985565B1; DE102012200239A1; CN103196360A; JP2013142699A

Abstract

Dispositif de capteur comportant plusieurs éléments de capteur (6, 8, 10) ainsi qu'au moins un dispositif de bus (28). Les éléments de capteur (6, 8, 10) ont au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple reliés par au moins un dispositif de bus (28).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de cap- teur et à un procédé d'obtention de signaux correspondant à un angle de rotation et à un couple.

Etat de la technique Les véhicules équipés d'une direction électrique assistée (encore appelée système EPS) et d'un programme de stabilisation électronique de trajectoire (encore appelé système ESP), il faut à la fois un capteur de couple (système TSS, pilotage avec capteur de couple) et aussi un capteur d'angle de direction (encore appelé capteur LWS). Les signaux fournis par ces capteurs sont également utilisés par d'autres fonctions complémentaires. Les deux capteurs ci-dessus sont installés sur le système de direction à l'intérieur du véhicule ou dans l'enceinte du moteur. Il est en outre prévu de regrouper les fonctions d'un capteur de couple et d'un capteur d'angle de direction dans un unique capteur appelé capteur TAS (capteur d'angle et de couple) pour faire des économies et faciliter les équipements avec les systèmes EPS, ESP et les fonctions complémentaires. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de cap- teur comportant plusieurs éléments de capteur ainsi qu'au moins un dispositif de bus, les éléments de capteur ayant au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple reliés par au moins un dispositif de bus.

Le dispositif de capteur selon l'invention qui comporte une combinaison d'un capteur de couple et d'un capteur d'angle de direction dans lequel au moins deux éléments de capteur sont reliés par au moins un dispositif de bus constituant un système de bus de données, sont également reliés à un appareil de commande. Le dispositif de bus fait partie du dispositif de capteur avec au moins un capteur d'angle de rotation, c'est-à-dire au moins un élément de capteur pour saisir un angle de rotation tel que par exemple l'angle de direction et au moins un capteur de couple, c'est-à-dire au moins un élément de capteur pour saisir un couple.

Dans ces conditions, le signal donnant le couple sera fourni par au moins un capteur de couple et le signal donnant l'angle de rotation sera fourni par au moins un capteur d'angle de rotation par une saisie magnétique. Les signaux saisis peuvent en outre être combi- nés. Selon un développement, le dispositif comporte au moins quatre éléments de capteur. Pour déterminer le couple comme première grandeur, on utilise le mouvement de rotation pour des motifs de sécurité de l'architecture et/ou pour la redondance, on utilise au moins lo deux capteurs de couple comme éléments de capteur pour détecter le couple. Pour déterminer l'angle de rotation tel que par exemple l'angle de direction ou angle de braquage comme seconde grandeur du mouvement de rotation, on utilise également au moins deux capteurs d'angle de rotation comme éléments de capteur et l'angle de rotation est 15 saisi avec ces éléments de capteur pour appliquer un effet de vernier. En variante ou en complément, il est également possible d'utiliser des éléments de capteur redondants pour saisir l'angle de rotation. Tous les éléments de capteur ci-dessus ou une partie de ceux-ci, sont reliés par au moins un dispositif de bus, c'est-à-dire un ou 20 plusieurs dispositifs de bus qui assurent leur liaison électrique. Cela se traduit par une réduction de coût grâce au nombre réduit de broches de connexion et de câbles. Habituellement, comme participants un dispositif de bus, on a au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple ainsi que l'appareil de commande relié à ces éléments 25 de capteur. Avec un dispositif de bus synchrone, on transmet les signaux en mode synchrone et ainsi de façon concordante dans le temps ce qui permet d'avoir une connaissance précise de l'âge (âge du signal) d'au moins un signal et en général on a au moins un signal brut fourni 30 par au moins un élément de capteur au dispositif de bus. En général, on utilise plusieurs éléments de capteur combinés par le dispositif de bus. Selon un développement, le dispositif de bus comporte (n) éléments de capteur reliés. Les signaux en forme de signaux bruts four- 35 nis par les (n) éléments de capteur, peuvent être transmis selon un schéma chronologique, le premier signal d'un premier élément de capteur étant transmis à un premier instant et le signal d'ordre (k) de l'élément de capteur d'ordre (k) sera transmis à un instant d'ordre (k) et le signal d'ordre (n) de l'élément de capteur d'ordre (n) sera transmis à un instant d'ordre (n). L'intervalle entre deux des instants ci-dessus peut être réglé au moins suffisamment long pour être au moins égal à la durée de transmission d'un signal à transmettre entre les deux instants pour permettre la transmission successive des signaux. Les intervalles ainsi prévus, peuvent être prédéfinis de manière constante et/ou être réglés de manière glissante en fonction des nécessités car le temps de transmission des signaux peut varier. Au cours d'une séquence de transmission, on peut transmettre successivement dans le temps les signaux d'un ordre prédéfini comme cela est indiqué par le schéma décrit ci-dessus pour qu'à l'aide du schéma et/ou de la succession, l'ap- is pareil de commande reconnaît quel signal provient de quel élément de capteur. Il est possible de relier au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple comme des éléments de capteur déjà installés à au moins un dispositif de bus nouvellement installé 20 et de les relier à un appareil de commande. A partir des signaux bruts fournis par les éléments de capteur et transmis en mode synchrone par le dispositif de bus à l'appareil de commande, on pourra calculer l'angle de rotation et le couple. On peut, pour cela, utiliser des éléments de capteur ma- 25 gnétiques reliés électriquement par le dispositif de bus de façon à obte- nir un capteur TAS donnant un angle de rotation et un couple. Comme éléments de capteur magnétiques, on utilisera par exemple des capteurs utilisant l'effet Hall, des capteurs AMR utilisant l'effet magnétorésistant anisotrope ou encore des capteurs GMR utilisant la 30 magnétorésistance géante. Il existe différentes possibilités pour réaliser un dispositif de capteur (TAS) qui est une combinaison d'un capteur d'angle de rotation et d'un capteur de couple permettant de déterminer les grandeurs d'un mouvement de rotation, un couple et un angle de rotation.

Selon un développement, tous les éléments de capteur sont reliés par un dispositif de bus lui-même relié à l'appareil de commande. Le dispositif de bus relié ainsi à un premier et à un second capteur de couple constituant des éléments de capteur pour saisir le couple d'un arbre ainsi qu'un premier et un second capteur d'angle comme élément de capteur servant à saisir l'angle de rotation de l'arbre, pour être relié à l'appareil de commande. D'autres dispositions sont également possibles mais toutefois il est à prévoir que la différence de temps est aussi réduite que possible entre les signaux qui encapsulent les pa- ix) guets de données avec les valeurs de mesure des grandeurs à saisir pour le mouvement de rotation. On peut également avoir au moins deux dispositifs de bus comme composants du dispositif de capteur et dans un premier dispositif de bus, on a un premier capteur d'angle de rotation, un pre- ss mier capteur de couple et un appareil de commande comme participant. Dans un second dispositif de bus, on aura un second capteur d'angle de rotation, un second capteur de couple et l'appareil de commande comme participant. Selon un autre développement de l'invention, dans un 20 dispositif de bus à trois éléments de capteur, on aura deux capteurs d'angle de rotation et un capteur de couple. Un second capteur de couple, redondant, pourra être relié à l'appareil de commande par une liaison complémentaire point vers point. De façon analogue, il est également possible de relier par le dispositif de bus, deux capteurs de 25 couple et un capteur d'angle de rotation reliés à l'appareil de com- mande. Le second capteur d'angle de rotation, redondant, est relié directement à l'appareil de commande indépendamment du dispositif de bus. En outre, on peut envisager d'autres configurations quel- 30 conques de bus ainsi que d'autres éléments de capteur pour saisir le couple et/ou l'angle de rotation et augmenter la disponibilité des signaux correspondant au couple et/ou à l'angle de rotation. Le dispositif de bus peut être transféré à d'autres concepts de réalisation du dispositif de capteur. Ainsi, les éléments de capteur et l'appareil de commande 35 peuvent assister une fonctionnalité du dispositif de bus. Si le dispositif de bus comporte par exemple une fonction d'indexage ou d'autres capteurs, par exemple un capteur d'accélération, on pourra également intégrer les éléments de capteur dans le dispositif de bus. Le dispositif de capteur selon l'invention applique toutes les étapes du procédé décrites ci-dessus. Les différentes étapes du pro- cédé peuvent être exécutées par des composants distincts du dispositif de capteur. Les fonctions du dispositif de capteur ou les fonctions d'un composant séparé du dispositif de capteur, peuvent être traduites comme étapes de procédé. Il est également possible de réaliser les étapes du procédé comme des fonctions d'au moins un composant du dispositif de capteur ou de l'ensemble du dispositif de capteur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés schémati- quement dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes éléments ou des éléments de même fonction portent les mêmes références. Ainsi : - la figure 1 montre schématiquement un premier mode de réalisation du dispositif de capteur selon l'invention ainsi qu'un diagramme pour la mise en oeuvre d'un premier mode de réalisation du procédé de l'invention, - la figure 2 est un schéma d'un second mode de réalisation du dispositif de capteur selon l'invention ainsi qu'un diagramme pour la mise en oeuvre d'un second mode de réalisation du procédé de l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation du dispositif de capteur selon l'invention selon deux vues différentes. Description de modes de réalisation de l'invention Le premier mode de réalisation du dispositif de capteur 2 selon l'invention représenté schématiquement à la figure 1, comporte un appareil de commande 4 ainsi qu'un premier élément de capteur 6, un second élément de capteur 8 et un élément de capteur 10 d'ordre (n). L'appareil de commande 4 et chaque élément de capteur 6, 8, 10 ont un module de traitement de signal 12, 14, 16, 18 ainsi qu'une interface électronique 20, 22, 24, 26. L'appareil de commande 4 et les élé- ments de capteur 6, 8, 10 sont réalisés comme appartenant à un premier dispositif de bus 28 ayant une première liaison de communication 30 ainsi qu'une seconde liaison de communication 32. Chaque participant au dispositif de bus 28 est relié par une interface 20, 22, 24, 26 aux deux liaisons de communication 30, 32 du dispositif de bus 28.

Tous les participants, c'est-à-dire l'appareil de commande 4 ainsi que les éléments de capteur 6, 8, 10 sont branchés en série le long du dispositif de bus 28. Selon un développement, il est possible que dans le dispositif de bus, l'appareil de commande 4 applique une fonction de maître et les éléments de capteur 6, 8, 10 appliquent les fonctions d'es- claves. Le premier mode de réalisation du dispositif de capteur 2 selon l'invention servant à déterminer l'angle de rotation d'un arbre comme première grandeur de son mouvement de rotation ainsi que pour déterminer le couple appliqué à l'arbre comme seconde grandeur du mouvement de rotation de l'arbre. Ainsi, le dispositif de capteur 2 convient pour déterminer l'angle de rotation de l'arbre par rapport à son axe de rotation ainsi que le couple de l'arbre par rapport à un second dispositif, par exemple un second autre arbre qui peut tourner autour du même axe de rotation que l'arbre. Pour déterminer les deux gran- deurs ci-dessus du mouvement de rotation de l'arbre, au moins l'un des éléments de capteur 6, 8, 10 est un capteur d'angle de rotation pour saisir l'angle de rotation et au moins l'un des éléments de capteur 6, 8, 10 est un capteur de couple pour saisir le couple appliqué à l'arbre. Comme le premier mode de réalisation du dispositif de capteur 2 repré- senté à la figure 1 comporte au moins trois éléments de capteur 6, 8, 10, au moins l'une des deux grandeurs du mouvement de rotation de l'arbre pourra être saisie deux fois et ainsi typiquement de manière redondante. Le diagramme également représenté à la figure 1 a, en abscisses 34, l'axe du temps et en ordonnées 36, la tension en unité de volt. Le long de l'axe des abscisses 34, on a un premier instant 38,t1, un second instant 40,t2, un troisième instant 42,t3, un quatrième instant 44,t4 ainsi qu'un cinquième instant 46,t5. Le long des ordonnées 36, on a représenté la tension nulle 48 de 0 volt, une première valeur de tension 50,V1, une seconde valeur de tension 52,V2 ainsi qu'un seuil de tension 54. Pendant le fonctionnement du dispositif de capteur 2, les valeurs des deux grandeurs du mouvement de rotation, c'est-à-dire celle correspondant à l'angle de rotation ainsi que celle correspondant au couple, sont saisies par les éléments de capteur 6, 8, 10 pour être transmises par le dispositif de bus 28 comme signaux dans des paquets de données 56, 58, 60, 62 comportant des valeurs des grandeurs saisies du mouvement de rotation pour être transmises à l'appareil de com- mande 4. Le parcours des paquets de données 56, 58, 60, 62 transmis comme signaux ainsi que la courbe 64 de l'évolution de la tension des signaux dans le dispositif de bus 28, sont explicités à l'aide du diagramme de la figure 1. Chaque signal avec lequel on transmet un paquet de données 56, 58, 60, 62, a un temps de transmission. Après le début du fonctionnement du dispositif de capteur 2, la tension aug- mente à partir de la tension nulle 48 pour atteindre une première valeur de tension 50,V1. A ce premier instant 38,t1, la tension augmente jusqu'au seuil de tension 54. Ensuite, la tension augmente jusqu'à un second niveau de tension 52,V2.

Lorsqu'on atteint la première fois la seconde valeur de tension 52,V2, l'appareil de commande 4 génère une première impulsion de synchronisation 66 fournie pour initialiser, synchroniser et/ou adresser les éléments de capteur 6, 8, 10 par l'appareil de commande 4 ; à chaque élément de capteur 6, 8, 10, on attribue une adresse avec la première impulsion de synchronisation 66. Puis, la tension redescend jusqu'à la première valeur de tension 50,V1. Il est alors possible de transmettre à l'appareil de com- mande 4, successivement des paquets de données 56, 58, 60 avec les valeurs saisies des grandeurs du mouvement de rotation par les élé- ments de capteur synchronisés 6, 8, 10 dans une première séquence de transmission. Le premier élément de capteur 6 transmet un premier paquet de données 56 ; un second paquet de données 58 est transmis par le second élément de capteur 8 ainsi qu'un énième paquet de données 60 est fourni par le énième élément de capteur 10. Après la trans- mission de son paquet de données 56, 58, 60 par chaque élément de capteur 6, 8, 10, l'appareil de commande 4 fournit une seconde impulsion de synchronisation 68 pour que la tension dans le dispositif de bus 28 repasse à la seconde valeur de tension 52,V2. Le diagramme de la figure 1 montre également la double flèche 70 indiquant la durée d'un intervalle de temps Tsync entre deux impulsions de synchronisation 66, 68. Après transmission de la seconde impulsion de synchronisation 68, au cours d'une seconde séquence de transmission, les éléments de capteur 6, 8, 10 transmettent de nouveau les signaux à l'appareil de commande 4 et le diagramme de la figure 1 montre uniquement un paquet de données 62 du premier élément de capteur 6 transmis comme signal. On limite ainsi la séquence de transmission par deux im- pulsions de synchronisation 66, 68 de l'appareil de commande 4. Habituellement, les éléments de capteur 6, 8, 10 peuvent être initialisés par chaque nouvelle impulsion de synchronisation 66, 68 qui resynchronise et/ou ils peuvent ainsi être adressés. La durée Tsync de la séquence de transmission est au moins aussi longue que la somme de tous les temps de transmission des signaux servant à transmettre tous les paquets de données 56, 58, 60. Dans le mode de réalisation décrit, les si- gnaux sont émis successivement, directement avec les paquets de données 56, 58, 60 au cours de la première séquence de transmission. En variante ou en plus, entre au moins deux signaux, on peut avoir une courte pause, par exemple une pause d'émission. Dans les deux cas, chaque fois toujours seul un signal sera transmis par le dispositif de bus 28. L'ordre des signaux transmis dans la séquence de transmission et ainsi les paquets de données est défini préalablement. Il est également possible de transmettre un instant d'ordre (k) auquel un signal d'ordre (k) est transmis par un paquet 56, 58, 60, 62 d'ordre (k) en provenance d'un élément de capteur d'ordre (k) en définissant préalable- ment cet ordre. Selon un autre développement, l'ordre ainsi que les instants (k) sont adaptés de manière glissante par l'impulsion de synchronisation 66, 68 de la séquence de transmission suivante et ainsi être redéfinis à nouveau. Ainsi, dans le dispositif de bus 28 du dispositif de cap- teur 2, les éléments de capteur 6, 8, 10 envoient à l'appareil de com- mande 4 après chaque impulsion de synchronisation 66, 68 de façon commandée dans le temps, des signaux en forme de signaux bruts à l'appareil de commande 4. Les paquets de données 56, 58, 60, 62 fournis par les signaux bruts sont transmis en fonction de temps de trans- mission pour les signaux. Les valeurs des éléments de capteur 6, 8, 10 à transmettre sous forme de paquets de données 56, 58, 60, 62 dans le dispositif de bus 28, sont fournis par l'appareil de commande 4 au dispositif de bus 28 par la première impulsion de synchronisation 66 reconnue par les éléments de capteur 6, 8, 10. Une fenêtre de temps est attribuée à chaque élément de capteur 6, 8, 10 par l'adressage ; dans cette fenêtre il transmet son paquet de données 56, 58, 60, 62. Lorsque tous les éléments de capteur 6, 8, 10 du dispositif de bus 28 ont transmis leur paquet de données 56, 58, 60, 62, cette opération pourra être répé- tée après une nouvelle seconde impulsion de synchronisation 68. L'adressage peut par exemple être programmé de manière fixe dans chaque élément de capteur 6, 8, 10 ou encore on peut utiliser un procédé dynamique comme par exemple la configuration en marguerite enchaînée de la figure 2.

Le second mode de réalisation du dispositif de capteur 80 selon l'invention représenté à la figure 2 comporte également un appareil de commande 4 ainsi que (n) éléments de capteur 6, 8, 10. L'appareil de commande 4 et les éléments de capteur 6, 8, 10 sont reliés à un second dispositif de bus 82 ; ce dispositif de bus 82 est un anneau fer- mé et présente ainsi pour les éléments de capteur 6, 8, 10, comme étant relié au dispositif de bus 82, une configuration en marguerite enchaînée. Au moins l'un des (n) éléments de capteur 6, 8, 10 est un capteur d'angle de rotation et au moins un autre des (n) éléments de capteur 6, 8, 10 est un capteur de couple. Chaque participant du bus 82 comporte un module de traitement de signal 12, 14, 16, 18 et une interface élec- tronique 84, 86, 88, 90 par laquelle le participant respectif est relié à une première liaison de communication 92 ainsi qu'à une seconde liaison de communication 94 du dispositif de bus 82. Comme pour le premier mode de réalisation de la figure 1 du dispositif de capteur 2 selon l'invention, le second mode de réalisa- tion du dispositif de capteur 80 selon l'invention est destiné à déterminer au moins deux grandeurs d'un mouvement de rotation, habituellement le mouvement de rotation d'un arbre c'est-à-dire l'angle de rotation et le couple. Au moins l'un des éléments de capteur 6, 8, 10 réalisé comme capteur d'angle de rotation fournit l'angle de rotation et au moins l'un des éléments de capteur 6, 8, 10 réalisé comme capteur de couple fournit le couple pour transmettre un signal brut d'au moins une grandeur comme signal à l'appareil de commande 4. L'appareil de commande 4 fonctionne comme maître et les éléments de capteur 6, 8, 10 comme esclaves. Le second mode de réalisation du procédé de l'invention appliqué ici pour fournir les deux grandeurs du mouvement de rotation est décrit à l'aide du diagramme de la figure 2. Ce diagramme a l'axe des temps sur l'axe des abscisses 34. Sur l'axe des ordonnées 36, on a représenté la tension. En abscisses on a un premier instant 96,t1, un second instant 98,t2, un troisième instant 100,t3, un quatrième instant 102,t4, un cinquième instant 104,t5, un sixième instant 106,t6 ainsi qu'un septième instant 108,t8. En ordonnées, on a la tension zéro 48, un premier niveau de tension 50,V1, un second niveau de tension ou valeur de tension 52,V2 ainsi qu'un seuil de tension 54. Pour appliquer le procédé comme cela est indiqué par la courbe 110 du diagramme, la tension dans le dispositif de bus 82 augmente à partir de la tension zéro 48 jusqu'au premier niveau de tension 50,V1. Pendant une séquence d'adressage délimitée dans le temps par le premier instant 96,t1 et le second instant 98,t2, l'appareil de com- mande 4 transmet successivement plusieurs impulsions de synchronisation 112, 114, 116 par le dispositif de bus 82 aux éléments de capteur 6, 8, 10. Le nombre d'impulsions de synchronisation transmis peut correspondre au nombre d'éléments de capteur 6, 8, 10 et chacune de ces impulsions de synchronisation 112, 114, 116 est au second ni- veau de tension 52,V2 supérieure à la tension de seuil 54. A un second instant 98,t2, le dispositif de bus 82 est de nouveau au niveau de tension 50,V1. En outre, au troisième instant 100,t3, la tension dépasse le seuil de tension 54 et atteint le second ni- veau de tension 52,V2 comme cela a été le cas pour le premier mode de réalisation du procédé et on a une première impulsion de synchronisation supplémentaire 118. Après le retour de la tension au premier niveau de tension 50,V1 à un quatrième instant 102,t4, on transmet un premier paquet de données 56 du premier élément de capteur 6 ; à un cinquième instant 104,t5, on transmet un second paquet de données 58 du second élément de capteur 8 et ensuite à un autre instant, on transmet un paquet de données 60 d'ordre (n) de l'élément de capteur 10 d'ordre (n) avec les signaux qui sont ici sous la forme de signaux bruts par le dispositif de commande 82 à l'appareil de commande 4.

Ensuite, au septième instant 108,t7, l'appareil de commande 4 trans- met une seconde impulsion de synchronisation 120 supplémentaire aux appareils de commande 6, 8, 10. Cette configuration en marguerite pour l'adressage des éléments de capteur 6, 8, 10 et la transmission des paquets de données 56, 58, 60 permet à chaque élément de capteur 6, 8, 10 situé physi- quement en aval dans le dispositif de bus 82, de couper ou de brancher la tension d'alimentation ce qui est utilisé pour l'adressage. Au début d'une séquence d'adressage, tous les éléments de capteur 6, 8, 10 coupent l'alimentation en tension des éléments de capteur en aval 6, 8, 10.

Ainsi, seul l'élément de capteur 6, 8, 10 qui est relié directement à l'ap- pareil de commande 4, reçoit la tension. Cet élément reçoit de l'appareil de commande 4 une adresse univoque dans le dispositif de bus 82 et commute la tension d'alimentation de l'élément de capteur 6, 8, 10 suivant. Cet élément de capteur 6, 8, 10 se voit attribuer une adresse et ainsi de suite jusqu'à ce que tous les éléments de capteur 6, 8, 10 soient adressés. La transmission des paquets de données 56, 58, 60 peut alors se dérouler comme dans des fenêtres de temps, de sorte que toutes les valeurs de tous les éléments de capteur 6, 8, 10 seront transmises ou encore que l'appareil de commande 4 interroge séparé- ment les différentes adresses si toutes les valeurs ne sont pas néces- saires à la même fréquence. Comme dans le premier mode de réalisation du procédé de l'invention, une double flèche 122 du diagramme de la figure 2 relie le troisième instant 100,t3 au septième instant 108,t7 et/ou la première impulsion de synchronisation 108 supplémentaire et la seconde impul- sion de synchronisation 120 supplémentaire donnant la durée Tsync d'une séquence de transmission. Après la seconde impulsion de synchronisation 120 supplémentaire, les éléments de capteur 6, 8, 10 transmettent dans une autre séquence de transmission, de nouveau les signaux en forme de signaux bruts à l'appareil de commande 4 ; dans le diagramme de la figure 2, on a uniquement représenté un paquet de données 124 du premier élément de capteur 6 qui est transmis ici par un signal en forme de signal brut. La succession et/ou l'ordre chronologique de la transmission des paquets de données 56, 58, 60 pendant une séquence de transmission peut être définie et/ou réglée comme pour le premier mode de réalisation du procédé décrit à l'aide de la figure 1. Pendant la séquence d'adressage décrite, au cours de la phase d'initialisation, on attribue un adresse à chaque élément de cap- teur 6, 8, 10 de sorte qu'on peut également utiliser des éléments de capteur 6, 8, 10 de même construction comme participants au bus 82. Les deux modes de réalisation des dispositifs de capteur 2, 80 présentés ont plusieurs éléments de capteur 6, 8, 10 ainsi qu'au moins un dispositif de bus 28, 82. Ainsi au moins deux éléments de capteur 6, 8, 10 sont reliés par au moins un dispositif de bus 28, 82 et au moins un premier des deux éléments de capteur 6, 8, 10 d'au moins un dispositif de bus 28, 82 est un capteur d'angle de rotation pour saisir un angle de rotation et au moins un second des deux éléments de capteur 6, 8, 10 d'au moins un dispositif de bus 28, 82 est un capteur de couple pour saisir un couple. Une autre possibilité consiste à programmer des adresses fixes pour les éléments de capteur 6, 8, 10 et d'adresser les différents éléments de capteur 6, 8, 10 ensuite avec des formes différentes d'une impulsion de synchronisation 66, 68, 112, 114, 116. Cela permet de modifier la longueur et/ou l'amplitude des impulsions de synchronisa- tion 66, 68, 112, 114, 116 pour communiquer avec des éléments de capteur 6, 8, 10 d'adresses différentes. A chaque élément de capteur 6, 8, 10 est associée une impulsion de synchronisation 66, 68, 112, 114, 116 d'une certaine longueur et/ou amplitude associée d'une manière univoque.

Le protocole PSI5 pour interface numérique (interface de capteur périphérique 5) pour les éléments de capteur 6, 8, 10 utilise entre autres les formes de réalisation présentées aux figures 1 et 2 alors que dans le protocole SPC (codage court à modulation de largeur d'im- pulsion) pour des codes à courte modulation de largeur d'impulsion, on utilise des impulsions de synchronisation de longueurs différentes pour l'adressage. Les deux vues différentes présentées à la figure 3 (figure 3a, figure 3b) du troisième mode de réalisation du dispositif de capteur 130 de l'invention, comprennent deux éléments de capteur 132, 134 en forme de capteurs Hall réalisés comme capteurs de couple pour saisir le couple comme première grandeur du mouvement de rotation d'un arbre 136. Le dispositif de capteur 130 comporte un troisième élément de capteur 138 et un quatrième élément de capteur 140 réalisé ici comme capteur d'angle de rotation pour saisir l'angle de rotation de l'arbre 136 comme seconde grandeur du mouvement de rotation de cet arbre 136. Tous les éléments de capteur 132, 134, 138, 140 sont logés dans un boîtier de capteur 142 ayant un logement 144 pour un premier pignon denté 146 et un second pignon denté 148 coopérant tous deux avec les éléments de capteur 138, 140 pour déterminer l'angle de rotation de l'arbre 136 ayant aussi un couvercle 149 fermant le logement électronique avec les éléments de capteur 132, 134, 138, 140. Tous les composants du boîtier de capteur 142, c'est-à-dire les éléments de capteur 132, 134, 138, 140 ainsi que les pignons dentés de mesure 146, 148, sont montés de manière fixe par rapport à l'arbre rotatif 136 sur un composant non détaillé. La figure 3 ne montre pas d'installation pour une butée de rotation qui évite la rotation du dispositif de capteur 130 et/ou du boîtier de capteur 142. En outre, l'arbre 136 comporte un pignon denté de moyeu 150 ainsi qu'une unité de flux magnétique 152. La figure 3 montre également un palier lisse ou coussinet 154 par lequel l'arbre 136 et aussi le pignon denté de moyeu 150 et l'unité de flux magnétique 152 peuvent tourner par rapport aux éléments de capteur 132, 134, 138, 140.

Le couple de l'arbre 136 par rapport à un autre composant par lequel le premier arbre 136 présenté ici est par exemple relié à une barre de torsion et peut tourner par rapport à ce second composant, est défini par la torsion subie par la barre de torsion. Selon un développement de ce second composant comme second arbre non re- présenté de manière détaillée à la figure 3, tourne autour de l'axe de rotation commun avec le premier arbre 136. Ce second arbre comporte une unité magnétique annulaire formée d'éléments magnétiques générant un champ magnétique. L'unité de flux magnétique 152 usuelle- ment en une matière ferromagnétique, amplifie et/ou concentre le flux magnétique aux positions des deux premiers éléments de capteur 132, 134 pour déterminer le couple de l'arbre 136. Les deux éléments de capteur 132, 134 servant à déterminer le couple, sont des capteurs Hall qui saisissent le champ magnétique amplifié et/ou concentré donnant ainsi de manière redondante deux signaux bruts pour déterminer le couple. Dans le présent mode de réalisation, les deux pignons dentés de mesure 146, 148 ont un nombre de dents différent. Les dents des deux pignons dentés de mesure 146, 148 pénètrent dans les dents du pignon denté de moyeu 150. Une rotation de l'arbre 136 se traduit par une rotation du pignon denté de moyeu 150 autour de faxe de rotation par rapport au boîtier de capteur 146 et ainsi par rapport aux deux pignons dentés de mesure 146, 148 qui tourneront à une vitesse différente. Sur ou dans chaque pignon denté de mesure 146, 148, on a un aimant permanent dont le champ magnétique est saisi par des éléments de capteur 138, 140 réalisés ici également comme des capteurs Hall pour saisir l'angle de rotation de l'arbre 136 ; à chaque pignon denté de mesure 146, 148, est associé un élément de capteur 138, 140 pour saisir l'angle de rotation. A partir des champs magnétiques saisis par les éléments de capteur 138, 140 lors de la rotation de l'arbre 136 et ainsi de celle des pignons dentés de mesure 146, 148, on obtient des signaux bruts pour déterminer l'angle de rotation de l'arbre 136. Les éléments de capteur 132, 134, 138, 140 présentés à la figure 3 comme par exemple décrits à l'aide des figures 1 et 2, sont reliés par un dispositif de bus non détaillé à la figure 3, à l'appareil de commande qui n'est pas non plus représenté à la figure 3. Pour obtenir des signaux bruts des deux grandeurs à sai- sir correspondant au mouvement de rotation, on peut réaliser le dispo- sitif de bus sur un support de circuit en forme de plaque de circuit rigide-souple. A cet effet, on peut également envisager deux plaques de circuit reliées l'une à l'autre. Cela permet d'intégrer au moins un élément de capteur 138, 140 pour l'angle de rotation selon le principe du Vernier. Le pignon denté de moyeu 150 fixé à l'unité de flux magnétique 154 entraîne les deux pignons dentés de mesure 146, 148 comme des pignons dentés de vernier. A la place d'une plaque de circuit pour le capteur de couple servant à saisir le couple, on peut également utiliser par exemple une plaque de circuit rigide souple ou deux plaques de circuit qui sont par ailleurs reliées et comportent également les éléments de capteur 138, 140 de l'angle de rotation situés au-dessus des pignons dentés de mesure 146, 148. Les signaux des éléments de capteur 132, 134, 138, 140 sont transmis à l'appareil de commande séparément par des interfaces électriques telles que par exemple PAS4, SENT, SPC, PWM ou de façon analogue. Le calcul du signal du couple et du signal de l'angle de guidage est fait dans l'appareil de commande à partir des signaux bruts fournis par les éléments de capteur 132, 134, 138, 140. Le dispositif de bus prévu au moins comme partie du dispositif de capteur 130 pour relier au moins deux éléments de capteur 132, 134, 138, 140 à l'appareil de commande comme participants d'au moins un dispositif de bus, est réalisé pour transmettre les signaux entre les participants ; les signaux sont transmis entre les participants par au moins un dispositif de bus. Les éléments de capteur 132, 134, 138, 140, sont réalisés pour saisir comme grandeur d'un mouvement de rotation habituellement celui d'au moins un arbre 136, son angle de rotation ainsi que le couple qui lui est appliqué. Chacun des éléments de capteur 132, 134, 138, 140 relié par le dispositif de bus, a une interface électronique. Un nombre supérieur à celui des éléments de capteur 132, 134, 138, 140 représenté, peut être relié au dispositif de bus et au moins un élément de capteur supplémentaire, par exemple pour saisir l'accélération peut être relié au bus. Les participants du dispositif de bus peuvent être branchés en série et/ou en anneau. En outre, entre les participants, on peut transmettre et par exemple échanger des signaux en passant par le dis- positif de bus. En outre, dans au moins un dispositif de bus faisant partie du dispositif de capteur 130, on transmet en synchronisme des signaux de participants. Les éléments de capteur 132, 134, 138, 140 peuvent être initialisés, adressés et/ou synchronisés par une initialisa- tion, un adressage et/ou une synchronisation avec au moins une impulsion de synchronisation fournie par l'appareil de commande. Les éléments de capteur 132, 134, 138, 140 sont fournis comme signaux bruts pour les grandeurs saisies liées au mouvement de rotation et ces signaux bruts sont transmis à l'appareil de commande. L'appareil de commande permet de recevoir les signaux des éléments de capteur 132, 134, 138, 140 pour calculer à partir de là les grandeurs du mouvement de rotation, c'est-à-dire l'angle de rotation et le couple.20 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 2 4 6 8 10 12, 14, 16, 18 20, 22, 24, 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56, 58, 60, 62 66, 68 70 80 82 84, 86, 88, 90 92 94 96 98 100 dispositif de capteur appareil de commande premier élément de capteur second élément de capteur élément de capteur d'ordre (n) modules de traitement de signal interfaces électroniques dispositif de bus première liaison de communication seconde liaison de communication axe des abscisses axe des ordonnées premier instant tl second instant t2 troisième instant t3 quatrième instant t4 cinquième instant t5 tension zéro premier niveau de tension V1 second niveau de tension V2 seuil de tension paquets de données impulsions de synchronisation double flèche représentant la durée d'un intervalle Tsync dispositif de capteur dispositif de bus interfaces électroniques première liaison de communication seconde liaison de communication premier instant tl second instant t2 troisième instant t3 102 104 106 108 110 112, 114, 116 120 122 Tsync 130 132, 134, 138, 140 136 144 146 148 149 150 152 154 quatrième instant t4 cinquième instant t5 sixième instant t6 septième instant t7 courbe du diagramme impulsions de synchronisation seconde impulsion de synchronisation supplé- mentaire double flèche pour l'intervalle entre le troisième instant 100,t3 et le septième instant 108,t7 durée d'une séquence de transmission dispositif de capteur éléments de capteur arbre logement premier pignon denté second pignon denté couvercle pignon denté de moyeu unité de flux magnétique palier lisse/coussinet25

Claims

REVENDICATIONS1°) Dispositif de capteur comportant plusieurs éléments de capteur (6, 8, 10, 132, 134, 138, 140) ainsi qu'au moins un dispositif de bus (28, 82), les éléments de capteur (6, 8, 10, 132, 134, 138, 140) ayant au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple reliés par au moins un dispositif de bus (28, 82). 2°) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins le capteur d'angle de rotation et au moins le capteur de couple sont reliés par au moins un dispositif de bus (28, 82) ayant un appareil de commande (4). 3°) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de capteur (6, 8, 10, 132, 134, 138, 140) reliés par au moins un dispositif de bus (28, 82) ont une interface électronique (22, 24, 26, 86, 88, 90). 4°) Procédé d'obtention de signaux saisis par plusieurs élément de capteur (6, 8, 10, 132, 134, 138, 140) comprenant au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple reliés par au moins un dispositif de bus (28, 82) et les signaux à fournir sont saisis par au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple appartenant au dispositif de bus (28, 82). 5°) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les signaux saisis par au moins un capteur d'angle de rotation et au moins un capteur de couple correspondant à un angle de rotation et à un couple, sont transmis par au moins un dispositif de bus (28, 82) à un appareil de commande (4).356°) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' au moins le dispositif de bus (28, 82) transmet les signaux d'au moins un capteur de vitesse de rotation et d'au moins un capteur de couple par une transmission synchrone. 7°) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans le dispositif de bus (28, 82), les signaux d'au moins un capteur d'angle de rotation et d'au moins un capteur de couple sont transmis successivement. 8°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' au moins un capteur de vitesse de rotation et au moins un capteur de couple sont adressés par au moins une impulsion de synchronisation fournie par l'appareil de commande (4). 9°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les signaux fournis par au moins un capteur de vitesse de rotation et au moins un capteur de couple, sont des signaux bruts transmis à l'appareil de commande (4) qui, à partir de ceux-ci, calcule l'angle de rotation et le couple.25