FR3112872A1 - Dispositif de détection automatique de couplage entre dispositifs électroniques - Google Patents

Dispositif de détection automatique de couplage entre dispositifs électroniques Download PDF

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Abstract

Procédé de détection automatique d’un capteur (2, 20) couplé à un calculateur (4) électronique comprenant des étapes de détection dudit capteur (2, 20) et des étapes de configuration d’une interface hardware (100). Figure 4

Description

Dispositif de détection automatique de couplage entre dispositifs électroniques
La présente invention se rapporte de manière générale au couplage de dispositifs électronique. L'invention trouve des applications, en particulier, dans le domaine automobile. Elle peut être mise en œuvre, par exemple dans un calculateur électronique.
Un véhicule automobile comporte de nos jours de plus en plus d’électronique embarquée comme, par exemple, des capteurs couplés à des calculateurs électronique. Cette électronique embarquée nécessite une connectique plus ou moins complexe dans le véhicule automobile.
Dans le cas d’un moteur à combustion interne, des capteurs sont utilisés et couplés à au moins un calculateur électronique tel un calculateur de contrôle moteur pour assurer le bon fonctionnement dudit moteur à combustion interne et permettre ainsi une meilleure maîtrise de la consommation en carburant et donc une maîtrise de l’émission de polluants dans l’atmosphère.
Pour réaliser ces capteurs, il est connu de l’art antérieur d’utiliser un capteur de type source de tension positionné face à une cible crantée mobile. Ledit capteur présente de façon générale trois broches de capteur pour transférer un signal de détection sous la forme d’une variation de tension vers le calculateur de contrôle moteur.
Depuis quelques années, une nouvelle technologie de capteur a été développée, ce sont des capteurs de type source de courant. Ces capteurs délivrent une information sous forme d’une variation en courant.
En fonction du type de capteur utilisé, il existe au niveau du calculateur de contrôle moteur une interface hardware dédiée et différente permettant le couplage dudit capteur audit calculateur de contrôle moteur. Cette interface permet avec une électronique adaptée (dans le calculateur électronique) de générer et recevoir des signaux électriques adéquats pour gérer dans le cas d’espèce le moteur à combustion interne.
Ainsi, il est nécessaire, lors de la conception du calculateur de contrôle moteur, de modifier son interface hardware en fonction du type de capteur connecté, c'est-à-dire un capteur de type source de tension ou un capteur de type source de courant. Par conséquent, il n’est plus possible une fois le choix du capteur réalisé de changer de type de capteur, par exemple durant la vie du véhicule, car l’interface hardware n’est pas adaptative.
L’invention propose un dispositif de détection automatique de couplage permettant de remédier partiellement ou totalement au manque technique de l’art antérieur cité.
A cet effet, il est dans un premier aspect de l’invention proposé un calculateur électronique comprenant une première broche de calculateur, une deuxième broche de calculateur, une troisième broche de calculateur, une quatrième broche de calculateur. Une interface hardware est adaptée pour détecter le type de capteur couplé aux première broche de calculateur, deuxième broche de calculateur, troisième broche de calculateur, et pour mémoriser ledit type de capteur.
Par exemple, l’interface hardware comporte un module de détection adapté pour détecter le type de capteur couplé aux broches du calculateur électronique et un module de mémorisation adapté pour mémoriser le type de capteur détecté.
Il est aussi envisagé que le module de mémorisation est adapté pour mémoriser le type de capteur couplé auxdites broches du calculateur électronique en réponse à un changement d’état d’un signal représentatif d’une fin d’initialisation du calculateur.
En variante, le module de mémorisation est une bascule de type D.
Dans un second aspect de l’invention il est proposé aussi un procédé de détection automatique d’un capteur couplé à un calculateur électronique, comprenant :
- une deuxième étape e2), consistant en la détection d’une alimentation électrique du calculateur électronique et le passage à une troisième étape e3) lors de la détection de celle-ci,
- la troisième étape e3), consistant en la détection du type de capteur couplé aux broches du calculateur électronique,
- une quatrième étape e4), consistant en la scrutation d’un signal représentatif de la fin d’une initialisation du calculateur électronique,
- une cinquième étape e5), consistant en la mémorisation du type de capteur couplé aux bornes du calculateur électronique
Un exemple préféré de réalisation de l’invention va maintenant être décrit en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La représente une vue schématique d’un calculateur de l’art antérieur couplé à un capteur de type source de tension.
La représente une vue schématique d’un calculateur de l’art antérieur couplé à un capteur de type source de courant.
La représente une vue schématique d’un calculateur comportant une interface hardware selon l’invention.
La représente une algorigramme du procédé selon la présente invention.
La illustre un capteur 2 de type source de tension de l’art antérieur couplé par exemple à un calculateur 4 de contrôle moteur. Le capteur 2 de type source de tension est par exemple un capteur dédié à la détection du positionnement d’un arbre à cames d’un moteur à combustion interne à travers le passage de dents de ladite cible devant ledit capteur 2 de type source de tension. Il est ici spécifié que dans le texte de la description il sera indifféremment utilisé le mot broche ou borne d’un composant.
Un tel capteur 2 de type source de tension comporte généralement trois broches avec une première broche 2_1 de capteur couplée, par exemple à une première broche 4_1 de calculateur et adaptée pour alimenter ledit capteur 2 de type source de tension en énergie électrique ; une deuxième broche 2_2 de capteur couplée à une deuxième broche 4_2 de calculateur dédiée à la réception d’un signal représentatif de la position de l’arbre à cames ; et enfin une troisième broche 2_3 de capteur couplée à une troisième broche 4_3 de calculateur qui est généralement couplée à une masse électrique du véhicule automobile. La structure interne du capteur 2 de type source de tension est bien connue de l’homme de l’art elle ne sera donc pas présentée en détail ici.
Le calculateur 4 de contrôle moteur présente une interface hardware 6 comportant par exemple un module d’alimentation de capteur 8 et un module de traitement de signal 10.
Le module d’alimentation de capteur 8 est adapté pour alimenter en énergie électrique le capteur 2 de type source de tension. Pour ce faire, il présente une première broche 8_1 de module d’alimentation de capteur adaptée pour générer ladite alimentation en énergie électrique vers ledit capteur 2 de type source de tension à travers la première broche 4_1 de calculateur. Par exemple, l’alimentation en énergie électrique présente une valeur de 5V. La structure interne du module d’alimentation de capteur 8 est bien connue de l’homme de l’art et de nombreuses variantes sont à disposition de celui-ci.
Dans un exemple de réalisation, le module d’alimentation de capteur 8 comporte une alimentation en énergie électrique qui peut être une alimentation interne du calculateur 4 de contrôle moteur et une résistance 12 dite de « pull-up ». Ladite résistance 12 de pull-up a pour rôle de polariser le capteur 2 de type source de tension. La résistance 12 de pull-up comporte une première broche 12_1 de résistance couplée d’une part à l’alimentation en énergie électrique et d’autre part à la première broche 8_1 de module d’alimentation de capteur. Elle comporte en outre, une seconde broche 12_2 de résistance couplée à une seconde broche 8_2 de module d’alimentation en énergie électrique.
Le module de traitement de signal 10 est adapté pour mettre en forme et/ou filtrer un signal provenant du capteur 2 de type source de tension. Pour ce faire, le module de traitement de signal 10 comporte une première broche 10_1 de module de traitement de signal, une deuxième broche 10_2 de module de traitement de signal et une troisième broche 10_3 de module de traitement de signal.
Par exemple, la première broche 10_1 de module de traitement de signal est couplée à la deuxième broche 4_2 de calculateur et également à la troisième broche 10_3 de module de traitement de signal. La deuxième broche 10_2 de module de traitement de signal est couplée à la troisième broche 4_3 de calculateur et la troisième broche 10_3 de module de traitement de signal est couplée à la seconde broche 8_2 de module d’alimentation en énergie électrique. Une quatrième broche 10_4 de module de traitement de signal est adaptée pour générer un signal filtré vers au moins une autre fonction du calculateur 4 de contrôle moteur.
En outre, la structure interne du module de traitement de signal 10 peut comporter une première capacité 14 présentant une première broche 14_1 de première capacité et une seconde broche 14_2 de première capacité. La seconde broche 14_2 de première capacité est couplée à la masse électrique et la première broche 14_1 de première capacité est couplée d’une part à une première broche 16_1 de résistance et d’autre part à la troisième broche 10_3 de module de traitement de signal. En outre, la troisième broche 10_3 est couplée à la première broche 10_1. Le module de traitement de signal 10 présente en outre, une résistance 16 présentant une seconde broche 16_2 de résistance. La seconde broche 16_2 de résistance est couplé à la quatrième broche 10_4 de module de traitement de signal. Les valeurs des différents éléments, comme les résistances et la capacité sont bien connues de l’homme de l’art et par conséquent ne sont pas données ici.
La présente un exemple de capteur 20 de type source de courant de l’art antérieur. Ce capteur 20 de type source de courant fonctionne et est couplé au calculateur 4 de contrôle moteur. Le capteur 20 de type source de courant délivre une information sous la forme d’une variation de courant nécessitant une interface hardware 6 différente au niveau du calculateur 4 de contrôle moteur pour pouvoir détecter des niveaux de courant proches provenant du capteur 20 de type source de courant.
Pour ce faire, il peut être utilisé une résistance 30 nommée par l’homme de l’art résistance de shunt comportant une première broche 30_1 de résistance et une seconde broche 30_2 de résistance. La première broche 30_1 de résistance est couplée à l’alimentation électrique dudit calculateur 4 de contrôle moteur, la seconde broche 30_2 de résistance est couplée d’une part à la deuxième broche 4_2 de calculateur et d’autre part à une première broche 32_1 de dispositif de conversion. Le dispositif de conversion 32 est adapté pour comparer et adapter la tension appliquée sur la seconde broche 30_2 de résistance et la tension de référence appliquée sur la deuxième broche 32_2 de dispositif de conversion.
Le dispositif 32 de conversion présente en outre, une deuxième broche 32_2 de dispositif de conversion couplée à une tension de référence. La valeur de la tension de référence peut être par exemple 4,5V. En outre, le dispositif 32 de conversion présente une troisième broche 32_3 de dispositif de conversion couplée à des fonctions internes du calculateur 4 de contrôle moteur. Cette dernière est donc adaptée pour générer un signal électrique sous forme d’au moins deux niveaux de tension représentatifs du courant traversant la résistance 30 de shunt. Préférentiellement, la résistance 30 de shunt présente une valeur relativement faible de l’ordre par exemple de 10 Ohms.
Comme mentionné plus haut dans le texte de la description, pour chaque type de capteur 2, 20 il est donc en amont nécessaire de modifier la structure interne de l’interface hardware 6.
L’invention propose comme illustré à la une interface hardware 100 permettant la détection et la mémorisation du type de capteur 2, 20 couplé aux bornes du calculateur 4 électronique sans modifier en amont la structure interne de l’interface hardware 100.
Ainsi, avantageusement, l’interface hardware 100 est compatible avec les deux types de capteurs 2, 20.
L’interface hardware 100 comporte dans un mode de réalisation préféré, un module de détection 3 adapté pour détecter le type de capteur 2, 20 couplé aux bornes du calculateur 4 électronique et un module de mémorisation 5 adapté pour mémoriser le type de capteur 2, 20 couplé auxdites bornes du calculateur 4 électronique.
Le module de détection 3 comporte une première entrée 3_1, une deuxième entrée 3_2, une troisième entrée 3_3 couplées respectivement à la première broche 4_1 de calculateur à la deuxième broche 4_2 de calculateur et à la troisième broche 4_3 de calculateur. Le module de détection 3 comporte, en outre, une première sortie 3_4 couplée à une première entrée 5_1 du module de mémorisation 5. Ainsi, grâce au module de détection 3, il est possible dès la mise sous tension du calculateur 4 électronique de détecter le type de capteur 2, 20 couplé.
En outre, grâce au module de détection 3, il est possible de changer le type de capteur 2, 20 sans modifier la structure interne du calculateur 4 électronique et/ou de son interface interne 100.
Afin d’éviter la détection de défaillances intempestives lors de la mise sous tension du calculateur 4 électronique, l’invention propose une interface hardware comprenant le module de mémorisation 5 adapté pour enregistrer en fonction d’une stratégie déterminée le type de capteur 2, 20 couplé aux bornes du calculateur 4 électronique. Pour ce faire, il est proposé qu’en plus de la première entrée 5_1, le module de mémorisation 5 comprend une seconde entrée 5_2 couplée à une quatrième broche 4_4 de calculateur. La quatrième broche 4_4 de calculateur est adaptée pour recevoir un signal d’initialisation pouvant être par exemple un signal nommé VBK de présence d’une clef de démarrage dudit véhicule.
Le module de mémorisation 5 comprend, en outre, une sortie 5_3 adaptée pour générer un signal de mémorisation représentatif du type de capteur 2, 20 couplé aux bornes du calculateur 4 électronique. Ainsi, grâce à l’interface hardware 100 selon l’invention, il est possible de détecter automatiquement le type de capteur 2, 20 couplé aux bornes du calculateur 4 électronique et d’en mémoriser le type (de capteur) afin d’éviter par exemple la détection d’éventuelles défaillances lors du démarrage du calculateur 4 électronique.
La structure interne du module de mémorisation 5 peut être réalisée avec, par exemple, une bascule D. Bien entendu, l’homme du métier comprendra que d’autres types de composants pourront aussi réaliser cette fonction de mémorisation.
L’invention propose dans un second aspect un procédé de détection et mémorisation du type de capteur 2, 20 couplé aux broches du calculateur 4 électronique, comme illustré à la .
Tout d’abord, durant une première étape e1) le procédé de l’invention est inactif, c'est-à-dire que le calculateur 4 électronique est éteint, hors tension.
Dès que durant la deuxième étape e2) une alimentation électrique du calculateur 4 électronique est détectée alors le procédé propose le passage à une troisième étape e3).
Durant la troisième étape e3) le procédé réalise une détection du type de capteur 2, 20 couplé aux broches du calculateur 4 électronique. Cette étape est par exemple réalisée par le module de détection 3 de l’interface hardware 100. Une fois la détection de type de capteur 2, 20 réalisée le procédé propose le passage à une quatrième étape e4).
Durant la quatrième étape e4) le procédé réalise une scrutation d’un signal sur la seconde entrée 5_2 du module de mémorisation 5. Le signal appliqué sur la seconde entrée 5_2 est, par exemple, représentatif de la fin d’un état d’initialisation du calculateur 4 électronique suite à son activation lors du démarrage du véhicule. Ainsi, une fois que la fin de l’initialisation du calculateur 4 électronique est détectée, le procédé passe à une cinquième étape e5).
La cinquième étape e5 consiste en la mémorisation du type de capteur 2, 20 détecté par le module de détection 3 par le module de mémorisation 5. Par exemple, cela peut être réalisé par un changement d’un état de la sortie 5_3 du module de mémorisation 5. Une fois la mémorisation réalisée par le module de mémorisation 5, il est proposé par exemple d’attendre le démarrage du moteur du véhicule durant une sixième étape e6).
Bien entendu, il est tout à fait possible d’envisager la réalisation d’autres étapes une fois le type de capteur 2, 20 détecté et enregistré.
Le procédé selon l’invention s’intègre dans une stratégie de démarrage et d’initialisation d’un calculateur 4 électronique ne limitant pas son nombre d’étapes uniquement à celles présentées ici
Grâce à l’invention, il est maintenant possible de détecter et mémoriser le type de capteur couplé aux bornes d’un calculateur de contrôle moteur, c'est-à-dire un capteur de type source de tension ou source de courant de façon automatique. En outre, il est possible de changer de type de capteur durant la vie du calculateur de contrôle moteur sans changer ce dernier en fonction du type de capteur. Il est maintenant en outre possible d’éviter certaines anomalies lors du couplage du capteur.
Les circuits électroniques de l’interface hardware sont donnés à titre d’illustration et ne sont en aucun cas limitatif quant à la portée de l’invention. Concernant le déroulé des étapes du procédé de l’invention et de son nombre ils sont également donnés à titre illustratif et l’homme de l’art pourra les modifier à convenance.

Claims (5)

  1. Calculateur (4) électronique comprenant une première broche (4_1) de calculateur, une deuxième broche (4_2) de calculateur, une troisième broche (4_3) de calculateur, une quatrième broche (4_4) de calculateur caractérisé en ce qu’il comporte une interface hardware (100) adaptée pour détecter le type de capteur (2, 20) couplé aux première broche (4_1) de calculateur, deuxième broche (4_2) de calculateur, troisième broche (4_3) de calculateur, et pour mémoriser ledit type de capteur (2, 20).
  2. Calculateur (4) électronique selon la revendication 1 dans lequel, l’interface hardware (100) comporte un module de détection (3) adapté pour détecter le type de capteur (2, 20) couplé aux broches du calculateur (4) électronique et un module de mémorisation (5) adapté pour mémoriser le type de capteur (2, 20) détecté.
  3. Calculateur (4) électronique selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel, le module de mémorisation (5) est adapté pour mémoriser le type de capteur (2, 20) couplé auxdites broches du calculateur (4) électronique en réponse à un changement d’état d’un signal représentatif d’une fin d’initialisation du calculateur (4).
  4. Calculateur (4) électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel, le module de mémorisation (5) est une bascule de type D
  5. Procédé de détection automatique d’un capteur (2, 20) couplé à un calculateur (4) électronique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant :
    • une deuxième étape e2), consistant en la détection d’une alimentation électrique du calculateur (4) électronique et le passage à une troisième étape e3) lors de la détection de celle-ci,
    • la troisième étape e3), consistant en la détection du type de capteur (2, 20) couplé aux broches du calculateur (4) électronique,
    • une quatrième étape e4), consistant en la scrutation d’un signal représentatif de la fin d’une initialisation du calculateur (4) électronique,
    • une cinquième étape e5), consistant en la mémorisation du type de capteur (2, 20) couplé aux bornes du calculateur (4) électronique.
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