FR2988481A1

FR2988481A1 - Boitier electronique de commande permettant d'incriminer un capteur en court-circuit parmi plusieurs capteurs alimentes en commun

Info

Publication number: FR2988481A1
Application number: FR1252501A
Authority: FR
Inventors: Louis Grimaud; Nicolas Geneste
Original assignee: Sagem Defense Securite SA
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2013-09-27
Anticipated expiration: 2032-03-20
Also published as: FR2988481B1

Abstract

L'invention concerne un boîtier électronique de commande (100) d'une pluralité de capteurs (C1, C2) générant chacun une sortie de détection, comprenant : - une carte mère (200) recevant la sortie de détection générée par chaque capteur via un faisceau de liaison (F1, F2), configurée pour générer un courant d'excitation commun des capteurs ; et - une carte d'interconnexion (300) configurée pour séparer le courant d'excitation commun en plusieurs voies d'excitation (V1, V2) vers chacun des capteurs, caractérisé en ce que la carte d'interconnexion (300) présente une impédance en série (Zx1, Zx2) sur chacune des voies d'excitation et en ce que la carte mère (200) est en outre configurée pour identifier, en cas de court-circuit du circuit d'excitation ou du faisceau de liaison de l'un des capteurs, quel est le capteur (C1) concerné par le court-circuit.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des boîtiers électroniques de commande d'une pluralité de capteurs, tels que par exemple des calculateurs de contrôle moteur d'avions. L'invention vise plus particulièrement à permettre d'incriminer un capteur en court-circuit lorsque celui-ci est alimenté en parallèle d'autres capteurs avec une excitation (alimentation) commune. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Afin d'optimiser le nombre de composants électroniques et la fiabilité, l'excitation (ou l'alimentation) de plusieurs capteurs est souvent réalisée en commun au sein d'un même boîtier de commande (ou calculateur). On a représenté sur la figure la une telle solution consistant à agencer dans un tel boîtier de commande 1 une carte mère 2 générant un courant d'excitation commun des capteurs Cl, C2 et une carte d'interconnexion 3 configurée pour séparer le courant d'excitation commun en plusieurs voies d'excitation V1, V2 vers chacun des capteurs. L'excitation n'est ainsi séparée en plusieurs voies V1, V2 qu'au niveau du dernier étage (également désigné par le terme de « boîte sale ») du boîtier de commande avant la connectique de sortie, étage qui contient généralement les protections CEM (Compatibilité ElectroMagnétique) et foudre. Chaque capteur Cl, C2 dispose par ailleurs d'au moins un fil de sortie retourné à la carte mère via un faisceau de liaison Fl, F2 La figure lb représente un schéma électrique équivalent au schéma de la figure la en l'absence de court-circuit de la voie d'excitation de l'un des capteurs ou du faisceau de liaison de l'un des capteurs. Sur cette figures lb, les références Zsl , Zs2 représentent les impédances respectives des capteurs Cl, C2. La figure lc représente quant à elle le schéma électrique équivalent en cas de court-circuit de la voie d'excitation ou du faisceau de liaison du capteur Cl. Du fait de ce court-circuit, les capteurs se retrouvent tous en défaut d'alimentation et la carte mère peut détecter une panne du fait des tensions nulles sur l'ensemble des faisceaux de liaison F1, F2. Si la panne peut être détectée, il s'avère toutefois impossible de savoir lequel des capteurs alimenté par l'excitation commune est en court-circuit. Une solution connue pour permettre l'incrimination du capteur en court-circuit est représentée sur la figure 2a. Les figures 2b et 2c représentent les schémas électriques équivalents à la figure 2a respectivement en l'absence de tout court-circuit et en présence d'un court-circuit affectant le capteur C1. Selon cette solution, on vient séparer les excitations en interne du boîtier de commande 10 au niveau de la carte mère 20, ce qui permet d'incriminer celle des excitations qui est en panne côté capteur ou côté faisceau de liaison.

Cette solution nécessite ainsi de démultiplier les schémas d'excitation pour chacun des capteurs à commander, ce qui se traduit par une augmentation du volume de schéma matériel et une diminution de la fiabilité du boîtier de commande. Cette solution ne s'avère donc pas totalement satisfaisante, et un besoin demeure pour une solution apte à incriminer un capteur en court-circuit sur son excitation ou son faisceau de liaison quand celui-ci est alimenté en parallèle d'autres capteurs avec une excitation commune qui soit simple à mettre en oeuvre à partir de l'architecture existante de la figure la.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à répondre à ce besoin et propose à cet effet selon un premier aspect un boîtier électronique de commande d'une pluralité de capteurs générant chacun une sortie de détection, comprenant : - une carte mère recevant la sortie de détection générée par chaque capteur via un faisceau de liaison, configurée pour générer un courant d'excitation commun des capteurs ; et - une carte d'interconnexion configurée pour séparer le courant d'excitation commun en plusieurs voies d'excitation vers chacun des capteurs, caractérisé en ce que la carte d'interconnexion présente une impédance en 30 série sur chacune des voies d'excitation et en ce que la carte mère est en outre configurée pour identifier, en cas de court-circuit du circuit d'excitation ou du faisceau de liaison de l'un des capteurs, quel est le capteur concerné par le court-circuit Certains aspects préférés, mais non limitatifs, de ce boîtier sont les suivants : - pour identifier le capteur concerné par le court-circuit la carte mère est configurée pour identifier une sortie de détection nulle parmi l'ensemble des sorties de détection ; - l'impédance en série sur chacune des voies d'excitation est une résistance ; - l'impédance en série sur chacune des voies d'excitation varie d'une voie d'excitation à l'autre en fonction de l'impédance du capteur associé à la voie d'excitation ; - les impédances sont choisies de manière à ce que lorsque qu'un capteur est concerné par un court-circuit les sorties de détections des autres capteurs présentent des tensions non nulles ; - l'une des sorties de détection au moins est une sortie fonctionnelle. Selon un second aspect, l'invention concerne un système de contrôle comprenant un boîtier selon le premier aspect de l'invention et une pluralité de capteurs, notamment des équipements avioniques, commandés par le boîtier. Selon encore un autre aspect, l'invention concerne un procédé d'identification d'un capteur concerné par un court-circuit au moyen d'un boîtier selon le premier aspect de l'invention, comprenant l'identification d'une sortie de détection nulle alors que les autres sorties de détection sont non nulles. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et 30 faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : les figures 1a-1c déjà commentées ci-dessus représentent une architecture conventionnelle selon laquelle les capteurs sont alimentés en parallèle avec une excitation commune ; les figures 2a-2c déjà commentés ci-dessus représentent une architecture dans laquelle les excitations sont séparées en interne au niveau de la carte mère du boîtier de commande ; les figures 3a-3c représentent une architecture conforme à un mode de réalisation possible de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 3a, l'invention propose un boîtier électronique de commande 100 d'une pluralité de capteurs C1, C2 disposant d'au moins un fil de sortie (appelé « sortie de détection » par la suite). Le boîtier 100 comprend une carte mère 200 recevant la sortie de détection générée par chaque capteur Cl, C2 via un faisceau de liaison Fl, F2. La carte mère est par ailleurs configurée pour générer un courant d'excitation commun des capteurs, via une impédance d'excitation commune Zexc. Le boîtier comporte par ailleurs une carte d'interconnexion 300 configurée pour séparer le courant d'excitation commun en plusieurs voies d'excitation V1, V2 vers chacun des capteurs C1, C2. Dans le cadre de l'invention, la sortie de détection de chacun des capteurs présente une tension résiduelle image de la tension d'alimentation du capteur (une fraction de la tension d'alimentation par exemple). Les capteurs sont par exemple des capteurs passifs, notamment des capteurs basés sur le pont de Wheatstone. Dans un mode de réalisation possible, la sortie de détection de l'un des capteurs peut être une sortie fonctionnelle, c'est-à-dire une sortie utilisée par le boîtier de commande dans sa fonction classique. Le boîtier selon l'invention se distingue de celui représenté sur la figure la en ce que la carte d'interconnexion présente une impédance Zxl, Zx2 en série sur chacune des voies d'excitation V1, V2, et en ce la carte mère est configurée pour identifier, en cas de court-circuit du circuit d'excitation ou du faisceau de liaison de l'un des capteurs, quel est le capteur concerné par le court-circuit. Un capteur en court-circuit présente une tension d'alimentation nulle et par conséquence une tension nulle sur sa sortie de détection. Du fait de ce court-circuit, les autres capteurs ne sont pas suffisamment alimentés pour garantir un fonctionnement nominal. En revanche, les impédances Zxl, Zx2 ajoutées en série sur chacune des voies d'excitation, au niveau de la carte d'interconnexion juste après séparation de l'excitation commune et avant le connecteur de sortie (non représenté) du boîtier de commande, permettent pour ces autres capteurs d'avoir un niveau d'alimentation non nul (même si faible, et potentiellement insuffisant pour garantir la fonctionnalité) et par conséquent une tension non nulle sur leur sortie de détection. La carte mère est donc en mesure d'identifier le capteur concerné par le court-circuit la carte mère : la sortie de détection de ce capteur est effectivement nulle alors que les sorties de détection des autres capteurs sont non nulles. L'impédance en série sur chaque voie d'excitation est par exemple une résistance.

La valeur de l'impédance en série sur une voie d'excitation est choisie en fonction du niveau d'alimentation, de l'impédance en sortie du boîtier de commande et de l'impédance du capteur associé à la voie d'excitation. Cette valeur peut donc varier d'une voie d'excitation à une autre. Elle est connue, et choisie suffisamment faible pour ne pas perturber le fonctionnement du capteur associé à la voie d'excitation. On a représenté sur les figures 3b et 3c des schémas électriques équivalents à l'architecture conforme à l'invention représentée sur la figure 3a, respectivement en l'absence en l'absence de tout court-circuit et en présence d'un court-circuit affectant le capteur Cl. On comprend qu'en effectuant une surveillance sur les signaux (sorties de détection) issus des capteurs, et ce en utilisant des fonctionnalités déjà existantes du boîtier de commande, il s'avère possible d'identifier le capteur en panne quand tous les capteurs sont en défaut d'alimentation du fait de cette panne. La solution proposée par l'invention s'avère donc particulièrement simple et peu couteuse en ce qu'elle permet l'identification du capteur en panne au moyen d'une modification mineure de l'architecture existante pour y ajouter des composants passifs sur les voies d'excitation. Elle offre également un gain de temps de maintenance, car seul le capteur identifié en panne n'a à être déposé et remplacé. Elle permet en outre l'identification du capteur en panne y compris dans le cas où les capteurs qui ne sont pas en panne sont insuffisamment alimentés pour assurer leur fonctionnalité. L'invention n'est pas limitée au boîtier de commande en tant que tel, mais s'étend également à un système composé d'un tel boîtier de commande et de la pluralité de capteurs. Elle trouve avantageusement application dans le domaine avionique, par exemple pour réaliser une commande de contrôle moteur. L'invention s'étend également à un procédé d'identification d'un capteur concerné par un court-circuit au moyen d'un boîtier conforme au premier aspect de l'invention, comprenant l'identification d'une sortie de détection nulle alors que les autres sorties de détection sont non nulles.20

Claims

REVENDICATIONS1. Boîtier électronique de commande (100) d'une pluralité de capteurs (C1, C2) générant chacun une sortie de détection, comprenant : - une carte mère (200) recevant la sortie de détection générée par chaque capteur via un faisceau de liaison (F1, F2), configurée pour générer un courant d'excitation commun des capteurs ; et - une carte d'interconnexion (300) configurée pour séparer le courant d'excitation commun en plusieurs voies d'excitation (V1, V2) vers chacun des capteurs, caractérisé en ce que la carte d'interconnexion (300) présente une impédance en série (Zx1, Zx2) sur chacune des voies d'excitation et en ce que la carte mère (200) est en outre configurée pour identifier, en cas de court-circuit du circuit d'excitation ou du faisceau de liaison de l'un des capteurs, quel est le capteur (C1) concerné par le court-circuit.
2. Boîtier selon la revendication 1, dans lequel pour identifier le capteur concerné par le court-circuit la carte mère est configurée pour identifier une sortie de détection nulle parmi l'ensemble des sorties de détection.
3. Boîtier selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'impédance en série sur chacune des voies d'excitation est une résistance.
4. Boîtier selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'impédance en série sur chacune des voies d'excitation varie d'une voie d'excitation à l'autre en fonction de l'impédance du capteur associé à la voie d'excitation.
5. Boîtier selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les impédances sont choisies de manière à ce que lorsque qu'un capteur est concerné par un court-circuit les sorties de détections des autres capteurs présentent des tensions non nulles.
6. Boîtier selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'une des sorties de détection au moins est une sortie fonctionnelle.
7. Système de contrôle comprenant un boîtier (100) selon l'une des revendications 1 à 6 et une pluralité de capteurs (C1, C2) commandés par le boîtier.
8. Système selon la revendication précédente, dans lequel les capteurs sont des équipements avioniques.
9. Procédé d'identification d'un capteur concerné par un court-circuit au moyen d'un boîtier selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant l'identification d'une sortie de détection nulle alors que les autres sorties de détection sont non nulles.