FR3101150A1 - Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile - Google Patents

Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile Download PDF

Info

Publication number
FR3101150A1
FR3101150A1 FR1910333A FR1910333A FR3101150A1 FR 3101150 A1 FR3101150 A1 FR 3101150A1 FR 1910333 A FR1910333 A FR 1910333A FR 1910333 A FR1910333 A FR 1910333A FR 3101150 A1 FR3101150 A1 FR 3101150A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
midpoint
resistive sensor
measurement branch
ground
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1910333A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3101150B1 (fr
Inventor
Laurent Grellat
Mathieu FIQUET
Laurent Vaysset
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to FR1910333A priority Critical patent/FR3101150B1/fr
Priority to CN202080065630.0A priority patent/CN114364956A/zh
Priority to US17/635,481 priority patent/US11959957B2/en
Priority to PCT/EP2020/076013 priority patent/WO2021053090A1/fr
Publication of FR3101150A1 publication Critical patent/FR3101150A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3101150B1 publication Critical patent/FR3101150B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
    • G01K7/183—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer characterised by the use of the resistive element
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
    • G01K7/20—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/206—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in a potentiometer circuit
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/02—Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

L’invention concerne un dispositif (1) de mesure d’au moins un paramètre d’un véhicule automobile, ledit dispositif (1) comprenant au moins une résistance (R0) de référence d’une valeur prédéterminée et au moins deux branches de mesure (K1, K2), chacune desdites deux branches de mesure comprenant au moins un premier élément comportant une résistance (R0) ou un capteur résistif (R2), apte à être connecté à une alimentation en tension (Vcc), et un deuxième élément comportant une résistance ou un capteur résistif (R1, R3) apte à être connecté à une masse (M), le premier élément et le deuxième élément étant reliés entre eux au niveau d’un point milieu (A, B), les points milieux (A, B) des au moins deux branches de mesure (K1, K2) étant reliés entre eux deux à deux par un troisième élément comportant une résistance ou un capteur résistif (R4). Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile
La présente invention concerne le domaine de l’automobile et plus particulièrement un dispositif et un procédé de mesure d’un paramètre dans un véhicule automobile à partir d’un ou de plusieurs capteurs de type « résistif » tels que, par exemple, un capteur de température ou de pression. L’invention a notamment pour but de simplifier les architectures existantes de capteurs résistifs.
Etat de la technique antérieure
Dans un véhicule automobile, il est connu de mesurer certains paramètres tels que la température ou la pression afin de pouvoir gérer certaines fonctions du véhicule. Dans une solution connue, ces mesures sont réalisées à partir d’un dispositif se présentant sous la forme d’un circuit imprimé (PCB ou Print Circuit Board en langue anglaise) comprenant une pluralité de capteurs résistifs reliés à un circuit de contrôle permettant d’interpréter les mesures.
Ainsi, par exemple, il est connu de mesurer la température au niveau d’un chargeur à induction pour pouvoir en stopper le fonctionnement en cas de surchauffe, notamment lorsqu’un objet métallique se trouve à proximité. A titre d’exemple, une pièce de monnaie placée sur le support de charge à induction en fonctionnement reçoit la chaleur générée par le chargeur, ce qui peut présenter un risque de brûlure pour un utilisateur du véhicule qui viendrait en contact avec la pièce. Dans le cas d’un chargeur à induction, les capteurs résistifs sont des capteurs de température répartis sur le circuit imprimé qui est positionné au-dessus des antennes du chargeur.
Afin de permettre les mesures, dans une solution connue dont un exemple est illustré à la figure 1, chaque capteur résistif RB1, RB2, …, RBndu dispositif 10 est connecté en série à une résistance RA 1, RA 2, …, RA nafin de former une branche de mesure L1, L2, …, Lndont l’extrémité côté résistance RA 1, RA 2, …, RA nest reliée à une alimentation en tension Vcc et dont l’extrémité côté capteur résistif RB1, RB2, …, RBnest reliée à une masse M, la résistance RA 1, RA 2, …, RA net le capteur résistif RB1, RB2, …, RBnétant reliés au niveau d’un point dit « milieu ». Les mesures sont collectées par un circuit de contrôle 20 qui est relié au point milieu de chaque branche de mesure L1, L2, …, Ln.
Dans cette solution connue, il est nécessaire d’utiliser autant de connexions entre le circuit de contrôle 20 et les capteurs résistifs RB1, RB2, …, RBnqu’il y a de branches de mesure L1, L2, …, Ln, et donc de mesures de temps ou de pression à effectuer, ce qui peut rendre le dispositif 10 à la fois complexe, long et onéreux à fabriquer.
Il existe donc le besoin d’une solution de dispositif 10 de mesure permettant de remédier au moins en partie à ces inconvénients.
A cette fin, l’invention concerne tout d’abord un dispositif de mesure d’au moins un paramètre d’un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant au moins une résistance de référence d’une valeur prédéterminée et au moins deux branches de mesure, chacune desdites au moins deux branches de mesure comprenant au moins un premier élément comportant une résistance ou un capteur résistif, apte à être connecté à une alimentation en tension, et un deuxième élément comportant une résistance ou un capteur résistif apte à être connecté à une masse, le premier élément et le deuxième élément étant reliés entre eux au niveau d’un point milieu, les points milieux des au moins deux branches de mesure étant reliés entre eux deux à deux par un troisième élément comportant une résistance ou un capteur résistif.
Le dispositif selon l’invention permet de réaliser des mesures de tension au niveau de chaque point milieu des branches de mesure dans diverses configurations de connexion du ou des autres points milieux de sorte à déterminer la mesure de paramètre mesuré par chacun des capteurs du dispositif. Le dispositif permet ainsi d’augmenter le nombre de capteurs tout en limitant le nombre de connexions entre le système de capteurs et un module de contrôle permettant de déterminer les mesures des capteurs à partir des tensions mesurées au niveau des points milieux dans les divers configurations. En augmentant le nombre de capteurs tout en limitant le nombre de connexions, la complexité et le coût du dispositif sont donc limités par rapport à la solution antérieure décrite ci-avant, ce qui permet à la fois de réduire le coût et le temps de fabrication tout en simplifiant le processus de fabrication dudit dispositif. Une solution évidente partant de l’art antérieur aurait été d’utiliser un multiplexeur pour regrouper les connexions des capteurs en une seule connexion de sortie vers le module de contrôle mais le coût d’un tel composant aurait augmenté le coût du dispositif et n’aurait pas permis d’en simplifier le processus de fabrication.
Selon un aspect de l’invention, le nombre maximum Nb de capteurs résistifs est donné par l’équation suivante :
  1. [Math. 1]
  1. où n est le nombre de branches de mesure K1, …, Kn.
De préférence, le dispositif comprend un module de contrôle apte à :
  • connecter le point milieu de la deuxième branche de mesure à l’alimentation en tension ou à la masse (ou appliquer l’alimentation en tension ou la masse au point milieu de la deuxième branche de mesure),
  • mesurer la valeur de la tension définie entre le point milieu de la première branche de mesure et la masse,
  • calculer la valeur de résistance du premier capteur résistif et de la valeur de résistance du quatrième capteur résistif à partir :
    • d’une valeur de tension mesurée entre le point milieu de la première branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la deuxième branche de mesure est connecté à l’alimentation en tension,
    • d’une valeur de tension mesurée entre le point milieu de la première branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la deuxième branche de mesure est connecté à la masse,
    • d’une valeur de la tension d’alimentation, et
    • de la valeur prédéterminée de la résistance de référence,
  • déterminer la mesure du paramètre mesuré par le premier capteur résistif et le quatrième capteur résistif,
  • connecter le point milieu de la première branche de mesure à l’alimentation en tension ou à la masse (ou appliquer l’alimentation en tension ou la masse au point milieu de la deuxième branche de mesure),
  • mesurer la valeur de la tension définie entre le point milieu de la deuxième branche de mesure et la masse,
  • calculer la valeur de résistance du deuxième capteur résistif et de la valeur de résistance du troisième capteur résistif à partir :
    • d’une valeur de tension mesurée entre le point milieu de la deuxième branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la première branche de mesure est connecté à l’alimentation en tension,
    • d’une valeur de tension mesurée entre le point milieu de la deuxième branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la première branche de mesure est connecté à la masse,
    • d’une valeur de la tension d’alimentation et
    • d’une valeur de résistance du quatrième capteur résistif, et
  • déterminer la mesure du paramètre mesuré par le deuxième capteur résistif et le troisième capteur résistif.
De préférence, le dispositif comprend une unique résistance de référence.
De préférence encore, le dispositif comprend au moins deux capteurs résistifs.
Avantageusement, chaque branche de mesure comprend au moins un capteur résistif.
Avantageusement encore, le deuxième élément de chaque branche de mesure est un capteur résistif.
Dans une forme de réalisation, le premier élément est constitué d’une résistance ou d’un capteur résistif.
Dans une forme de réalisation, le deuxième élément est constitué d’une résistance ou d’un capteur résistif.
Dans une forme de réalisation, le troisième élément est constitué d’une résistance ou d’un capteur résistif.
L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un dispositif tel que présenté précédemment.
L’invention concerne également un procédé de mesure d’un ou plusieurs paramètres de capteurs résistifs dans un véhicule automobile, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif tel que présenté précédemment monté dans ledit véhicule et comprenant les étapes de :
  • connexion du point milieu de la deuxième branche de mesure à l’alimentation en tension,
  • mesure de la valeur de la tension définie entre le point milieu de la première branche de mesure et la masse,
  • connexion du point milieu de la deuxième branche de mesure à la masse,
  • mesure de la valeur de la tension définie entre le point milieu de la première branche de mesure et la masse,
  • calcul de la valeur de résistance du premier capteur résistif et de la valeur de résistance du quatrième capteur résistif à partir de la valeur de tension mesurée entre le point milieu de la première branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la deuxième branche de mesure est connecté à l’alimentation en tension, de la valeur de tension mesurée entre le point milieu de la première branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la deuxième branche de mesure est connecté à la masse, de la valeur de la tension d’alimentation et de la valeur prédéterminée de la résistance de référence,
  • connexion du point milieu de la première branche de mesure à l’alimentation en tension,
  • mesure de la valeur de la tension définie entre le point milieu de la deuxième branche de mesure et la masse,
  • connexion du point milieu de la première branche de mesure à la masse,
  • mesure de la valeur de la tension définie entre le point milieu de la deuxième branche de mesure et la masse,
  • calcul de la valeur de résistance du deuxième capteur résistif et de la valeur de résistance du troisième capteur résistif à partir de la valeur de tension mesurée entre le point milieu de la deuxième branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la première branche de mesure est connecté à l’alimentation en tension, de la valeur de tension mesurée entre le point milieu de la deuxième branche de mesure et la masse lorsque le point milieu de la première branche de mesure est connecté à la masse, de la valeur de résistance du quatrième capteur résistif calculée et de la valeur de la tension d’alimentation,
  • détermination de la mesure du paramètre mesuré par le premier capteur résistif, le deuxième capteur résistif, le troisième capteur résistif et le quatrième capteur résistif.
Description des dessins
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
 : la figure 1 illustre schématiquement une forme de réalisation d’un dispositif de mesure de l’art antérieur comportant une pluralité de branches de mesures indépendantes les unes des autres.
 : la figure 2 est un schéma bloc électrique d’une forme de réalisation d’un dispositif de mesure selon l’invention comportant deux branches de mesure et un total de quatre capteurs.
 : la figure 3 un schéma bloc électrique d’une forme de réalisation d’un dispositif de mesure selon l’invention comportant trois branches de mesure et un total de huit capteurs.
 : la figure 4 un schéma bloc électrique d’une forme de réalisation d’un dispositif de mesure selon l’invention comportant quatre branches de mesure et un total de treize capteurs.
 : la figure 5 illustre schématiquement un mode de réalisation du procédé selon l’invention.
Le dispositif de mesure selon l’invention est destiné à être monté dans un véhicule automobile afin de mesurer des valeurs de paramètres tels que par exemple la température, la pression, la quantité de lumière, l’intensité de la lumière, un paramètre de capteur piézoélectrique ou tout autre paramètre susceptible de faire varier la résistivité d’un capteur dit « résistif ». Autrement dit, les capteurs résistifs utilisés dans l’invention peuvent par exemple être des capteurs de température, de pression, de mesure de quantité de lumière, de mesure d’intensité de lumière, piézoélectrique, etc. Dans le dispositif selon l’invention, les capteurs résistifs peuvent être de même nature, par exemple uniquement des capteurs de température ou de pression, ou de nature différente, c’est-à-dire un mélange de capteurs de type différent (température, pression, etc.).
Le dispositif selon l’invention comprend au moins une résistance de référence, au moins deux branches de mesure et au moins un module de contrôle.
Chacune desdites deux branches de mesure comprend au moins un premier élément comportant une résistance ou un capteur résistif, apte à être connecté à une alimentation en tension, et un deuxième élément comportant une résistance ou un capteur résistif apte à être connecté à une masse. Le premier élément et le deuxième élément sont reliés entre eux au niveau d’un point milieu, les points milieux des au moins deux branches de mesure étant reliés entre eux deux à deux par un troisième élément comportant une résistance ou un capteur résistif.
  1. On a représenté à la figure 2 un premier exemple de circuit électrique modélisant le dispositif 1 de mesure lorsque ledit dispositif 1 est monté dans un véhicule automobile. Le circuit électrique comprend, outre le module de contrôle 2, deux branches de mesure K1, K2.
  2. La première branche de mesure K1 comprend une résistance R0et un premier capteur résistif R1connectés au niveau d’un point dit « milieu » A. La résistance R0est reliée électriquement par ailleurs à une alimentation en tension Vcc tandis que le premier capteur résistif R1est relié par ailleurs à une masse M. La résistance R0constitue la résistance de référence du circuit et sa valeur est connue du module de contrôle 2.
  3. La deuxième branche de mesure K2 comprend un deuxième capteur résistif R2, connecté d’une part à l’alimentation en tension Vcc et d’autre part à un point milieu B, et un troisième capteur résistif R3, connecté d’une part audit point milieu B et d’autre part à la masse M.
  4. La première branche de mesure K1 et la deuxième branche de mesure K2 sont connectées au niveau de leurs points milieux A, B respectifs par un quatrième capteur résistif R4.
  5. On a représenté à la figure 3 un deuxième exemple de circuit électrique modélisant le dispositif 1 de mesure lorsque ledit dispositif 1 est monté dans un véhicule automobile. Le circuit électrique comprend, outre le module de contrôle 2, trois branches de mesure K1, K2, K3.
  6. La première branche de mesure K1 comprend une résistance R0et un premier capteur résistif R1connectés au niveau d’un point milieu A. La résistance R0est reliée électriquement par ailleurs à une alimentation en tension Vcc tandis que le premier capteur résistif R1est relié par ailleurs à une masse M. La résistance R0constitue la résistance de référence du circuit et sa valeur est connue du module de contrôle 2.
  7. La deuxième branche de mesure K2 comprend un deuxième capteur résistif R2, connecté d’une part à l’alimentation en tension Vcc et d’autre part à un point milieu B, et un troisième capteur résistif R3, connecté d’une part audit point milieu B et d’autre part à la masse M.
  8. La première branche de mesure K1 et la deuxième branche de mesure K2 sont connectées au niveau de leurs points milieux A, B respectifs par un quatrième capteur résistif R4.
  9. La troisième branche de mesure K3 comprend un cinquième capteur résistif R5, connecté d’une part à l’alimentation en tension Vcc et d’autre part à un point milieu C, et un sixième capteur résistif R6, connecté d’une part audit point milieu C et d’autre part à la masse M.
  10. La première branche de mesure K1 et la troisième branche de mesure K3 sont connectées au niveau de leurs points milieux A, C respectifs par un septième capteur résistif R7.
  11. La deuxième branche de mesure K2 et la troisième branche de mesure K3 sont connectées au niveau de leurs points milieux B, C respectifs par un huitième capteur résistif R8.
  12. On a représenté à la figure 4 un troisième exemple de circuit électrique modélisant le dispositif 1 de mesure lorsque ledit dispositif 1 est monté dans un véhicule automobile. Le circuit électrique comprend, outre le module de contrôle 2, quatre branches de mesure K1, K2, K3, K4.
  13. La première branche de mesure K1 comprend une résistance R0et un premier capteur résistif R1connectés au niveau d’un point milieu » A de ladite première branche K1. La résistance R0est reliée électriquement par ailleurs à une alimentation en tension Vcc tandis que le premier capteur résistif R1est relié par ailleurs à une masse M. La résistance R0constitue la résistance de référence du circuit et sa valeur est connue du module de contrôle 2.
  14. La deuxième branche de mesure K2 comprend un deuxième capteur résistif R2, connecté d’une part à l’alimentation en tension Vcc et d’autre part à un point milieu B de ladite deuxième branche de mesure K2, et un troisième capteur résistif R3, connecté d’une part audit point milieu B et d’autre part à la masse M.
  15. La première branche de mesure K1 et la deuxième branche de mesure K2 sont connectées au niveau de leurs points milieux A, B respectifs par un quatrième capteur résistif R4.
  16. La troisième branche de mesure K3 comprend un cinquième capteur résistif R5, connecté d’une part à l’alimentation en tension Vcc et d’autre part à un point milieu C de ladite troisième branche de mesure K3, et un sixième capteur résistif R6, connecté d’une part audit point milieu C et d’autre part à la masse M.
  17. La première branche de mesure K1 et la troisième branche de mesure K3 sont connectées au niveau de leurs points milieux A, C respectifs par un septième capteur résistif R7.
  18. La deuxième branche de mesure K2 et la troisième branche de mesure K3 sont connectées au niveau de leurs points milieux B, C respectifs par un huitième capteur résistif R8.
  19. La quatrième branche de mesure K4 comprend un neuvième capteur résistif R9, connecté d’une part à l’alimentation en tension Vcc et d’autre part à un point milieu D de ladite quatrième branche de mesure K4, et un dixième capteur résistif R10, connecté d’une part audit point milieu D et d’autre part à la masse M.
  20. La première branche de mesure K1 et la quatrième branche de mesure K4 sont connectées au niveau de leurs points milieux A, D respectifs par un onzième capteur résistif R11.
  21. La deuxième branche de mesure K2 et la quatrième branche de mesure K4 sont connectées au niveau de leurs points milieux B, D respectifs par un douzième capteur résistif R12.
  22. Enfin, la troisième branche de mesure K3 et la quatrième branche de mesure K4 sont connectées au niveau de leurs points milieux C, D respectifs par un treizième capteur résistif R13.
Dans les diverses formes de réalisation, le module de contrôle 2 est apte à mesurer la tension entre le point milieu de chaque branche de mesure K1, K2, K3, K4 et la masse M.
  1. Ainsi, dans la configuration du premier exemple (figure 2), seuls deux connexions du module de contrôle 20 avec les points milieux A et B sont nécessaires pour réaliser des mesures avec quatre capteurs résistifs R1, R2, R3, R4Dans la configuration du deuxième exemple (figure 3), seuls trois connexions du module de contrôle 20 avec les points milieux A, B et C sont nécessaires pour réaliser des mesures avec huit capteurs résistifs R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8. Dans la configuration du troisième exemple (figure 4), seuls quatre connexions du module de contrôle 20 avec les points milieux A, B, C et D sont nécessaires pour réaliser des mesures avec treize capteurs résistifs R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13.
  2. On notera que dans le dispositif 1 pourrait comprendre moins de capteurs résistifs en remplaçant certains capteurs par des résistances. De préférence, la résistance R0de la première branche de mesure K1, connectée entre l’alimentation en tension Vcc et le point milieu A de la première branche de mesure K1 constitue toujours la résistance de référence du dispositif 1 et sa valeur est connue du module de contrôle 2. En variante, une autre résistance, placée sur une autre branche de mesure, pourrait constituer cette résistance de référence.
  3. Dans d’autres formes de réalisation (non illustrées), le dispositif 1 peut comprendre plus de quatre branches K1, K2, K3, K4. Dans ce cas, le nombre maximum Nb de capteurs résistifs est donné par l’équation suivante :
  4. [Math. 2]
  1. où n est le nombre de branches de mesure K1, …, Kn.
  2. A titre d’exemple, le tableau suivant donne la valeur du nombre maximum de capteurs résistifs Nb en fonction du nombre de branches de mesures K1, …, Kn:
  3. [Table 1]
n Nb
2 4
3 8
4 13
5 19
6 26
7 34
8 43
  1. Le module de contrôle 2 est apte à connecter chaque point milieu A, B, C, D de chaque branche de mesure K1, K2, K3, K4 à l’alimentation en tension Vcc ou à la masse M et à mesurer la tension définie entre chaque point milieu A, B, C, D de chaque branche de mesure K1, K2, K3, K4 et la masse M afin d’estimer la valeur des mesures réalisées par les capteurs résistifs R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13comme cela sera décrit ci-après.
Le module de contrôle 2 se présente de préférence sous la forme d’un microcontrôleur ou d’un processeur apte à mettre en œuvre un ensemble d’instructions permettant de réaliser ces fonctions.
  1. L’invention va maintenant être présentée dans sa mise en œuvre.
  2. Dans l’exemple de la figure 2, le module de contrôle 2 va réaliser quatre mesures de tension dans quatre configurations différentes.
  3. Tout d’abord, le module de contrôle 2 connecte le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 à l’alimentation en tension Vcc (ou applique l’alimentation en tension au point milieu B) dans une étape E1 et mesure la tension VAdéfinie entre le point milieu A de la première branche de mesure K1 et la masse M dans une étape E2.
  4. Lorsque le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 est connecté à l’alimentation en tension Vcc, la résistance R0se retrouve connectée en parallèle avec le quatrième capteur résistif R4de sorte que la tension VAdéfinie entre le point milieu A de la première branche de mesure K1 et la masse M est donnée par l’équation suivante :
  5. [Math. 3]
  6. / 1 /
  7. Soit :
  8. [Math. 4]
  9. / 2 /
  10. Ensuite, le module de contrôle 2 connecte le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 à la masse M dans une étape E3 et mesure la tension V’Adéfinie entre le point milieu A de la première branche de mesure K1 et la masse M dans une étape E4.
  11. Lorsque le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 est connecté à la masse M, le premier capteur résistif R1se retrouve connecté en parallèle avec le quatrième capteur résistif R4de sorte que la tension V’Adéfinie entre le point milieu A de la première branche de mesure K1 et la masse M est donnée par l’équation suivante :
  12. [Math. 5]
  13. / 3 /
  14. En remplaçant R1donné par l’équation (2) ci-avant dans cette dernière équation (3), on obtient :
  15. [Math. 6]
  16. / 4 /
  17. Aussi, connaissant la valeur de la résistance R0de référence ainsi que les deux valeurs de tension
  18. [Math. 7]
  19. et
  20. [Math. 8]
  21. mesurées entre le point milieu A de la première branche de mesure K1 et la masse M respectivement dans les étapes E2 et E4, le module de contrôle 2 calcule la valeur de résistance du quatrième capteur résistif R4à partir de l’équation (4) dans une étape E5 puis la valeur de résistance du premier capteur résistif R1à partir de l’équation (2) dans une étape E6.
  22. Ensuite, le module de contrôle 2 connecte le point milieu A de la première branche de mesure K1 à l’alimentation en tension Vcc dans une étape E7 et mesure la tension VBdéfinie entre le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 et la masse M dans une étape E8.
  23. Lorsque le point milieu A de la première branche de mesure K1 est connecté à l’alimentation en tension Vcc, le deuxième capteur résistif R2se retrouve connecté en parallèle avec le quatrième capteur résistif R4de sorte que la tension VBdéfinie entre le point milieu A de la deuxième branche de mesure K2 et la masse M est donnée par l’équation suivante :
  24. [Math. 9]
  25. / 5 /
  26. Soit :
  27. [Math. 10]
  28. / 6 /
  29. Ensuite, le module de contrôle 2 connecte le point milieu A de la première branche de mesure K1 à la masse M dans une étape E9 et mesure la tension V’Bdéfinie entre le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 et la masse M dans une étape E10.
  30. Lorsque le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 est connecté à la masse M, le troisième capteur résistif R3se retrouve connecté en parallèle avec le quatrième capteur résistif R4de sorte que la tension V’Bdéfinie entre le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 et la masse M est donnée par l’équation suivante :
  31. [Math. 11]
  32. / 7 /
  33. En remplaçant R1donné par l’équation (6) ci-avant dans cette dernière équation (7), on obtient :
  34. [Math. 12]
  35. / 8 /
  36. Aussi, connaissant la valeur de résistance du quatrième capteur résistif R4calculée à l’étape E5 de référence ainsi que les deux valeurs de tension
  37. [Math. 13]
  38. et
  39. [Math. 14]
  40. mesurées entre le point milieu B de la deuxième branche de mesure K2 et la masse M respectivement dans les étapes E7 et E9, le module de contrôle 2 calcule la valeur de résistance du deuxième capteur résistif R2à partir de l’équation (8) dans une étape E11 puis la valeur de résistance du troisième capteur résistif R3à partir de l’équation (6) dans une étape E12.
Le module de contrôle 2 détermine dans une étape E13, de manière connue en soi, la valeur de la mesure du paramètre (température, pression, etc.) mesuré par le premier capteur résistif R1, le deuxième capteur résistif R2, le troisième capteur résistif R3et le quatrième capteur résistif R4à partir de leurs valeurs respectives de résistances calculées dans les étapes E5, E6, E11 et E12.
  1. Les mesures successives des valeurs de tension au niveau des points milieux A, B de la première branche de mesure K1 et de la deuxième branche de mesure B dans les quatre configurations permet donc de résoudre un système de quatre équations à quatre inconnues afin d’obtenir une valeur de résistance pour chacun des quatre capteurs résistifs R1, R2, R3, R4à partir d’une unique résistance de référence. De préférence, les mesures successives sont réalisées rapidement, par exemple sur un intervalle de temps d’une durée de quelques millisecondes, afin d’éviter que le ou les paramètres mesurés (température, pression, etc.) ne changent pendant la durée desdites mesures.
  2. Le circuit de l’exemple de la figure 2 permet donc de mesurer les valeurs de paramètre de quatre capteurs résistifs R1, R2, R3, R4à partir de seulement deux points de connexion entre le circuit électrique comportant lesdits capteurs résistifs R1, R2, R3, R4et le module de contrôle 2.
  3. Les valeurs de résistances des capteurs résistifs des exemples des figures 3 et 4 peuvent être calculées de manière similaire à celles de l’exemple de la figure 2 en obtenant respectivement des systèmes de huit et treize équations à huit et treize inconnues qui peuvent être résolues en mesurant la tension définie entre chaque point milieu de chaque branche dans diverses configurations (point milieu connecté à la tension d’alimentation ou à la masse).
  4. Le dispositif et le procédé selon l’invention permettent donc de réduire le nombre de connexions nécessaires entre les branches de mesures et le module de contrôle par rapport à une solution antérieure dans laquelle chaque capteur nécessitait une branche de mesure et une résistance, réduisant ainsi le coût et la complexité du dispositif tout en simplifiant le processus de fabrication.

Claims (10)

  1. Dispositif (1) de mesure d’au moins un paramètre d’un véhicule automobile, ledit dispositif (1) comprenant au moins une résistance (R0) de référence d’une valeur prédéterminée et au moins deux branches de mesure (K1, K2, K3, K4), chacune desdites au moins deux branches de mesure (K1, K2, K3, K4) comprenant au moins un premier élément comportant une résistance (R0) ou un capteur résistif (R2, R5, R9), apte à être connecté à une alimentation en tension (Vcc), et un deuxième élément comportant une résistance ou un capteur résistif (R1, R3, R6, R10) apte à être connecté à une masse (M), le premier élément et le deuxième élément étant reliés entre eux au niveau d’un point milieu (A, B, C, D), les points milieux (A, B, C, D) des au moins deux branches de mesure (K1, K2, K3, K4) étant reliés entre eux deux à deux par un troisième élément comportant une résistance ou un capteur résistif (R4, R7, R8, R11, R12, R13).
  2. Dispositif (1) selon la revendication 1, le nombre maximum (Nb) de capteurs résistifs (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13) est donné par l’équation suivante :

    où n est le nombre de branches de mesure (K1, …, Kn).
  3. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un module de contrôle (2) apte à :
    - connecter le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) à l’alimentation en tension (Vcc) ou à la masse (M),
    - mesurer la valeur de la tension (VA, V’A) définie entre le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) et la masse (M),
    - calculer la valeur de résistance du premier capteur résistif (R1) et de la valeur de résistance du quatrième capteur résistif (R4) à partir :
    - d’une valeur de tension (VA) mesurée entre le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) et la masse (M) lorsque le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) est connecté à l’alimentation en tension (Vcc),
    - d’une valeur de tension (V’A) mesurée entre le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) et la masse (M) lorsque le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) est connecté à la masse (M),
    - d’une valeur de la tension d’alimentation (Vcc) et
    - de la valeur prédéterminée de la résistance (R0) de référence,
    - déterminer la mesure du paramètre mesuré par le premier capteur résistif (R1) et le quatrième capteur résistif (R4),
    - connecter le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) à l’alimentation en tension (Vcc) ou à la masse (M),
    - mesurer la valeur de la tension (VB, V’B) définie entre le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) et la masse (M),
    - calculer la valeur de résistance du deuxième capteur résistif (R2) et de la valeur de résistance du troisième capteur résistif (R3) à partir :
    - d’une valeur de tension (VB) mesurée entre le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) et la masse (M) lorsque le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) est connecté à l’alimentation en tension (Vcc),
    - d’une valeur de tension (V’B) mesurée entre le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) et la masse (M) lorsque le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) est connecté à la masse (M),
    - d’une valeur de la tension d’alimentation (Vcc) et
    - d’une valeur de résistance du quatrième capteur résistif (R4),
    - déterminer la mesure du paramètre mesuré par le deuxième capteur résistif (R2) et le troisième capteur résistif (R3).
  4. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, ledit dispositif (1) comprenant une unique résistance (R0) de référence.
  5. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, ledit dispositif (1) comprenant au moins deux capteurs résistifs (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13).
  6. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque branche de mesure (K1, K2, K3, K4) comprend au moins un capteur résistif (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13).
  7. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième élément de chaque branche de mesure est un capteur résistif (R1, R3, R6, R10).
  8. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier élément est constitué d’une résistance (R0) ou d’un capteur résistif (R2, R5, R9) et le deuxième élément est constitué d’une résistance ou d’un capteur résistif (R1, R3, R6, R10).
  9. Véhicule automobile comprenant un dispositif selon l’une des revendications précédentes.
  10. Procédé de mesure d’un ou plusieurs paramètres de capteurs résistifs dans un véhicule automobile, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 8 monté dans ledit véhicule et comprenant les étapes de :
    - connexion (E1) du point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) à l’alimentation en tension (Vcc),
    - mesure (E2) de la valeur de la tension (VA) définie entre le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) et la masse (M),
    - connexion (E3) du point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) à la masse (M),
    - mesure (E4) de la valeur de la tension (V’A) définie entre le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) et la masse (M),
    - calcul (E6) de la valeur de résistance du premier capteur résistif (R1) et (E5) de la valeur de résistance du quatrième capteur résistif (R4) à partir de la valeur de tension (VA) mesurée entre le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) et la masse (M) lorsque le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) est connecté à l’alimentation en tension (Vcc), de la valeur de tension (V’A) mesurée entre le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) et la masse (M) lorsque le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) est connecté à la masse (M), de la valeur de la tension d’alimentation (Vcc) et de la valeur prédéterminée de la résistance (R0) de référence,
    - connexion (E7) du point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) à l’alimentation en tension (Vcc),
    - mesure (E8) de la valeur de la tension (VB) définie entre le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) et la masse (M),
    - connexion (E9) du point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) à la masse (M),
    - mesure (E10) de la valeur de la tension (V’B) définie entre le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) et la masse (M),
    - calcul (E11) de la valeur de résistance du deuxième capteur résistif (R2) et (E10) de la valeur de résistance du troisième capteur résistif (R3) à partir de la valeur de tension (VB) mesurée entre le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) et la masse (M) lorsque le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) est connecté à l’alimentation en tension (Vcc), de la valeur de tension (V’B) mesurée entre le point milieu (B) de la deuxième branche de mesure (K2) et la masse (M) lorsque le point milieu (A) de la première branche de mesure (K1) est connecté à la masse (M), de la valeur de résistance du quatrième capteur résistif (R4) calculée et de la valeur de la tension d’alimentation (Vcc),
    - détermination (E13) de la mesure du paramètre mesuré par le premier capteur résistif (R1), le deuxième capteur résistif (R2), le troisième capteur résistif (R3) et le quatrième capteur résistif (R4).
FR1910333A 2019-09-19 2019-09-19 Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile Active FR3101150B1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1910333A FR3101150B1 (fr) 2019-09-19 2019-09-19 Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile
CN202080065630.0A CN114364956A (zh) 2019-09-19 2020-09-17 用于机动车辆的测量装置
US17/635,481 US11959957B2 (en) 2019-09-19 2020-09-17 Measuring device for a motor vehicle
PCT/EP2020/076013 WO2021053090A1 (fr) 2019-09-19 2020-09-17 Dispositif de mesure pour véhicule automobile

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1910333 2019-09-19
FR1910333A FR3101150B1 (fr) 2019-09-19 2019-09-19 Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3101150A1 true FR3101150A1 (fr) 2021-03-26
FR3101150B1 FR3101150B1 (fr) 2021-10-29

Family

ID=69172950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1910333A Active FR3101150B1 (fr) 2019-09-19 2019-09-19 Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11959957B2 (fr)
CN (1) CN114364956A (fr)
FR (1) FR3101150B1 (fr)
WO (1) WO2021053090A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007085798A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Sanyo Electric Co Ltd 温度の測定装置
DE102011079098A1 (de) * 2011-07-13 2013-01-17 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Widerstandsmessung, insbesondere Temperaturbestimmung anhand temperaturabhängiger Widerstände
US20190154605A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-23 Watlow Electric Manufacturing Company Multi-parallel sensor array system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4105147B2 (ja) * 2004-12-06 2008-06-25 Ｔｄｋ株式会社 電流センサ
DE102006062750B4 (de) * 2006-09-15 2010-07-08 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zum Erfassen einer Änderung einer physikalischen Grösse mittels einer Stromleiterstruktur
DE102008039568B4 (de) * 2008-08-25 2015-03-26 Seuffer gmbH & Co. KG Stromerfassungsvorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007085798A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Sanyo Electric Co Ltd 温度の測定装置
DE102011079098A1 (de) * 2011-07-13 2013-01-17 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Widerstandsmessung, insbesondere Temperaturbestimmung anhand temperaturabhängiger Widerstände
US20190154605A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-23 Watlow Electric Manufacturing Company Multi-parallel sensor array system

Also Published As

Publication number Publication date
US20220334163A1 (en) 2022-10-20
US11959957B2 (en) 2024-04-16
CN114364956A (zh) 2022-04-15
WO2021053090A1 (fr) 2021-03-25
FR3101150B1 (fr) 2021-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2875320B1 (fr) Dispositif et procede de pesage
EP3132273B1 (fr) Procede d'estimation de l'etat de sante d'une batterie
EP2135050B1 (fr) Thermometre radiometrique
EP0049220B1 (fr) Dispositif à double sonde optique pour déterminer l'indice de réfraction d'un fluide ramené à une température de référence prédéterminée
FR2884928A1 (fr) Procede et dispositif de detection de l'etat charge d'une batterie d'accumulateurs fondes sur un calcul de reseau neuronal
FR2869999A1 (fr) Dispositif a auto-etalonnage pour la mesure de tension, et procede pour cela
FR2852102A1 (fr) Capteur de pression a semiconducteur ayant une membrane
FR2896926A1 (fr) Procede et dispositif de calcul d'etat de batterie et dispositif de commande de tension d'alimentation dans un vehicule
EP2850445B1 (fr) Système et procédé correspondant d'estimation de l'état de charge d'une batterie
EP0510061A1 (fr) Dispositif de mesure des variations de la capacite d'un condensateur formant, notamment, un capteur.
FR3016217A1 (fr) Dispositif et procede de detection d'un echauffement d'un ensemble-batterie
FR3101150A1 (fr) Architecture de capteur résistif pour véhicule automobile
EP3723003B1 (fr) Carte à puce comportant un capteur d'empreintes digitales
FR2572525A1 (fr) Appareil et procede pour realiser un dispositif sensible a la pression
FR2900503A1 (fr) Procede de charge de batterie avec compensation de resistance interne, chargeur de batterie pour la mise en oeuvre de ce procede
FR3047573A1 (fr) Procede de commande en tension d'un equipement monte dans un vehicule automobile
EP1336857B1 (fr) Système de détermination de l'état de charge d'une batterie, notamment pour véhicule automobile
EP2667208B1 (fr) Système électronique à capteurs intégrés, procédé d'estimation de valeur de grandeur physique de fonctionnement et programme d'ordinateur correspondant
EP1691203B1 (fr) Circuit électronique comportant un capteur capacitif à faible niveau de bruit et accéléromètre équipé de ce circuit
EP4097423A1 (fr) Système de mesure d'une pluralité de paramètres physiques en un point de mesure par une fibre optique multimode
FR2926881A1 (fr) Determination de la position d'un element magnetique par rapport a un reseau de capteurs a effet hall lineaires
FR2880112A1 (fr) Pese-personne
WO2017108536A1 (fr) Procede d'evaluation de l'etat de charge d'une batterie
FR3102860A1 (fr) Appareil asymétrique de diagnostic, de charge et/ou de décharge de batteries électriques et conducteurs pour ledit appareil
WO2022258895A1 (fr) Procede d'estimation de l'etat de sante resistif d'au moins un element de stockage d'energie electrique d'une batterie electrique

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210326

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

TP Transmission of property

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Effective date: 20230807

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5